2.2 Ақпараттық жүйе ұғымы

Ақпарат бірліктерін кластарға жіктеу және олардың негізгі қасиеттері

Ақпараттың негізгі екі бірлігі бар – атрибут және ақпараттың құрама бірлігі. Атрибут программалау тіліндегі айнымалы мен бухгалтерлік есептегі реквизит ұғымдарына сәйкес келеді.

Атрибут атаумен және мәнмен сипатталады. Атрибут аты деп деректерді өңдеу процесіндегі оның шартты белгілеуін атайды.

Атрибут мәні деп объектінің, құбылыстың, нақты жағдайлардағы процестің кейбір қасиеттерін сипаттайтын шаманы атайды. Атрибуттың мүмкін болатын барлық мәндері осы атрибуттың домені деп аталатын көпшені құрайды.

Доменді анықтау оның аты мен мән тізімін көрсетуді талап етеді. Егер домендегі мән саны үлкен болмаса, онда олардың тізімін программада деректерді белгілеу арқылы көрсетуге болады.

Кластарға жіктеу және кодтау

Деректер базасында объектілерді белгілеу үшін қолданылатын кластарға жіктеу және кодтаудың қарапайым жүйесін қарастырайық.

Алдымен, объектерді кластарға жіктеу талап етілмесе, онда олар номерленеді, әрбір объектінің коды болып олардың реттік номері табылады. Кодтаудың бұндай жүйесі реттік деп аталады.

Егер объектінің барлық көпшелері бір белгі бойынша кластарға жіктелсе, онда объект кодтарын әрбір серия ішінде тізбектелген номерлерді қолданып, осы белгі мәнінің саны бойынша бірнеше бөліктерге бөлу керек.

Бірнеше кластарға жіктелген белгілер қолданған кезде, олардың өзара бағыныштылығы бөлінген объект класына сәйкес келеді, мұндай кезде кодтаудың разрядты жүйесін қолданған қолайлы.

Мысал ретінде Студент коды деген атрибут мәнін әртүрлі кодтау жүйесімен кодтайық. Студенттің реттік коды – бұл барлық студенттердің тізіміндегі оның номері. Кодтаудың сериялық жүйесін қолдана отырып күндізгі, кешкі және сыртқы оқу бөліміндегі студенттер деп бөлу керек. Бұл үшін 1-ден 5999-ға дейінгі сандар тізбегін күндізгі оқу бөліміндегі студенттерді кодтау үшін, 6000-нан 7999-ға дейінгі сандар тізбегін кешкі бөлім студенттерін, 8000-нан 9999-ға дейінгі сандар тізбегін сыртқы бөлім студенттерін кодтау үшін қолданамыз. Егер осындай шарт кезінде разрядты кодты қолданатын болсақ, онда кодтың бірінші белгісі үш мәнге ие болады (1 – күндізгі оқу бөлімі, 2 – кешкі, 3 – сыртқы), ал қалған төрт белгі әрбір бөлімнің студенттерін номерлеу үшін қажет. Разрядтық кодта көп белгілерді қолдануға болады, бірінші таңба – бөлім коды, екінші -факультет, үшінші – курс коды, төртінші – топ коды, бесінші және алтыншы – топтағы студенттің реттік номері. Кодта ажырату белгілерінің саны артқан сайын Студент коды атрибут мәнінің ұзындығы да арта түседі.

Кодтаудың разрядтық жүйесі бірнеше бағынышты белгілерімен анықталатын объектілерді кодтау үшін қолданылады. Кодталатын объектілер кластарға жіктеудің әрбір сатысында кластарға жіктелу белгісі бойынша жүйеленеді. Кластарға жіктелетін әрбір белгіге белгілі бір разряд саны беріледі, бұл жерде кодтау бірден басталады. Кіші белгілері бойынша кластарға жіктелу топтары белгісі үлкен кодқа байланысты кодталады.

Егер бірнеше атрибуттардың мәндері бір доменде анықталған болса, онда мұндай атрибуттарды рольдік деп атайды.

FАМ доменінде мынадай аты бар атрибуттар анықталуы мүмкін: Студент, Оқытушы, Автор. Осының барлығы рольдік атрибуттар.

Мән домені деректер базасында ақпараттық объект ретінде сақталмайды. Бірақ деректер базасындағы доменнің рольдік атрибуттары арасында мәндерінің толық тізімі бар атрибуттар да кездеседі және бұл атрибутты қайтадан енгізілетін ақпараттың ақиқаттылығын бақылау үшін қолдану қажет.

Ақпараттың құрама бірлігі (АҚБ) деп атрибуттардың, тіпті басқа АҚБ жиынтығын атайды. АҚБ анықтамасы рекурсивті, (яғни ұғым анықтамасында ұғымның өзі бар), бірақ бұл жерде қарама-қайшылық жоқ, себебі «басқа АҚБ» уақыты келгенде тек атрибуттардан тұратын болады.

Атрибут пен қатынас мүмкін болатын ақпарат бірлігінің жиынын түзеді. Іс-жүзінде ақпарат бірлігінің үлкен санын қолданған ыңғайлы, ол 2.2-кестеде көрсетілген. ДБ тұтастай алғанда ақпарат бірлігі болып табылады. Егер ақпарат бірліктерін ақпарат объектілері ретінде қарастыратын болсақ, онда олардың қасиеті туралы 2.2-кестеде көрсетілгендей атауға болады. Ақпарат бірлігінің қасиеттері 2.2- кестеде көрсетілген.

2.2-кесте - Ақпарат бірлігінің қасиеттері

Қасиет атауы	Атрибут	Ақпараттың құрама бірлігі
		Қолданушы		Жобалаушы
		Құжат	Көрсет-кіш	Қатынас			Веерлік қатынас
Аты	+	+	+	+			+
Мәні	+	+	+	+			+
Құрылымы	-	+	+	+			+
Атқарылатын операция	Атын ауыстыру, синоним қолдану
Мәнмен	қайта кодтау	Іріктеу, жөндеу
			Арифме-тикалық операция-лар
Құрылыммен	-	Деком-позиция, Компо-зиция, Норма-лизация, орау	-		Проекция, қосылыс, атрибуттар қосу		Атрибут-тарды қосу/алып тастау
Шектеу	Доменге тиістілік	Функционалды тәуелділік
Мәндерді ұйымдастыру тәсілдері	-	Тізбектелген				Тізбектелген, индекстелген, тура, ағаш тәрізді, торлы

Сонымен қатар, ақпарат бірліктері – бұл физикалық емес объектілер, себебі олар кеңістікте орын алмайды.

Атрибуттар көпшесі бір АҚБ-нің келесі шарттары бойынша бірігеді:

• сәйкес келетін атрибуттар бірдей факт пен экономикалық процесті сипаттайды;

• АҚБ енетін атрибуттар мәні бір уақытта пайда болып, логикалық немесе арифметикалық қатынастармен байланысқан.

АҚБ қарапайым сипаттамасы болып ат, құрылым және мән табылады. АҚБ аты – ақпаратты өңдеу процесі кезінде оның шартты белгіленуі. АҚБ құрылымы деп бір ақпарат бірлігінің басқа ақпарат бірлігінің құрамына енуді атайды.

АҚБ аппараты экономикалық құжаттардың құрылымын сипаттауға арналған. Құжат деп заңды күші бар және бекітілген тәртіпте мағлұматтан тұратын ақпаратты материалдық тасығышты (қағаз бланк) атайды.

АҚБ құрылымын сипаттаудың бірнеше тәсілдері бар. Нақты программалау тілдеріне және ДББЖ тәуелсіз АҚБ сипаттау үшін АҚБ атынан кейін оған кіретін атрибуттар тізімін көрсету жеткілікті. Тізімді жақшаға алып, ал жақша ішіндегі аттарды үтір арқылы жазып шығамыз. АҚБ аты көлемін жазу арқылы көрсетілуі мүмкін, яғни осы АҚБ мәнінің құрылымы бойынша сандары бірдейлерді көрсету арқылы. Егер көлемі 1-ге тең болмаса, онда ол жақша ішінде АҚБ атынан кейін көрсетіліп жазылады.

АҚБ құрылымына енетін ақпарат бірлігінің мәніне сүйене отырып АҚБ мәніне анықтама беруге болады. АҚБ-не енетін атрибут мәні тікелей анықталады. Басқа АҚБ-не енетін АҚБ-нің мәнін рекурсивті анықтауға болады, бірақ ол кезде АҚБ көлемін білу қажет. Сонымен қатар, басқа АҚБ құрамындағы АҚБ көпше мәні үшін жеке анықтама қажет. АҚБ жиыны деп жоғары деңгейдегі АҚБ құрамындағы мәндер көпшесін атаймыз. Жиындағы мәндер саны оның көлеміне тең.

АҚБ бір мәнін ЭЕМ жадында сақтау кезінде оны жазба деп атайды.

Ақпарат бірлігінің атын өзгерту деп оған жаңа ат беруді атайды, синонимді анықтау – ақпарат бірлігі үшін екінші, үшінші және т.б. тең келетін аттарды белгілеу.

Атрибут мәнімен операция деп – қайта кодтау, яғни барлық мәндер үшін ескі кодты жаңа кодка айырбастау.

Іріктеу – алдын ала қойылған іріктеу шартын қанағаттандыратын АҚБ мәндерінің көпшесін бөлу операциясы.

Түзету төмендегі операцияның біреуінің орындалуын білдіреді:

• АҚБ жаңа мәннің қосылуы;

• АҚБ мәнін алып тастау;

• АҚб кейбір мәндерін жаңа мәндерге ауыстыру.

Декомпозиция – бастапқы АҚБ-нің әртүрлі құрылымды бірнеше АҚБ-не түрлену операциясы. АҚБ-нің құрылымымен жасалатын барлық операциялар сияқты декомпозиция да мәндер көпшесінің бір уақытта түрленуіне әкеледі.

Композиция - әртүрлі құрылымды АҚБ-нің бір АҚБ-не түрлену операциясы. Декомпозиция мен композиция өзара қайтарылатын операциялар болып жатады.

Нормализация – кез-келген құрылымды АҚБ-нің екі деңгейлік құрылымға өту операциясы. АҚБ мәндерінің қайта жинақтау бір уақытта орындалады.

Свертка (Түйіншек) – екі деңгейлі құрылымды АҚБ-нің көпдеңгейлі құрылымды АҚБ-не түрлену операциясы.

Экономикалық көрсеткіштер

Экономикалық құжаттарды талдау кезінде құжаттарды көрсеткіштер деп аталатын фрагментке жіктеу мәселесі қойылады. Бұл әртүрлі құжаттар арасында мағынасы бір байланыстарды орнатуға, ақпарат бірлігін қолданатын барлық қолданушыларға бірдей түсінікке ие болуды қамтамасыз етуге, алынған нәтижелерді деректер базасының құрылымын анықтау үшін қолдануға мүмкіндік береді.

Көрсеткіш кейбір процесс пен объектіні кескіндейтін толық сандық параметр сипаты. Кез келген қасиетке сай сипаттама атомарлы факт деп аталады.

Көрсеткішті түзетін атрибуттарды дәлірек сипаттау үшін атрибуттар арқылы кескінделетін қасиеттердің айырмашылығын атап өту керек. Материалдық процестер сапалық және сандық сипатқа ие. Осыған сәйкес атрибуттар да екі класқа бөлінуі қажет, олар «атрибут-белгі» және «атрибут-негіз».

«Атрибут-белгі» кейбір объектінің, заттың, процестің сапалық қасиетінің ақпараттық кескінін білдірсе, негіз сандық қасиетінің кескіні болып табылады.

Көрсеткіштің құрамына бір атрибут-негіз және негіздің бар болу шартын сипаттайтын бірнеше атрибут-белгілер енеді.

Ақпарат бірлігі ретіндегі көрсеткіш АҚБ-нің өзге түрі болып табылады. П көрсеткіштің схемалық құрылымы мына өрнектермен көрсетіледі:

П(Р1,Р2,...,Pk,Q),

мұнда Р1,Р2,...,Pk - атрибут-белгілер, Q – атрибут-негіз.

Егер көрсеткіш ек атрибут-негізден құралатын болса, онда көрсеткішті әрқайсысында болатындай және оның белгілерін сипаттайтын атрибут-негізді екі бөлікке бөлеміз. Алынған бөлімдер аз атрибуттан тұрады, сондықтанда көрсеткіш анықтамасынна сәйкес келеді.

Көрсеткіштерде объектілер мен процестердің сандық қасиеттері кескінделеді. Сонымен қатар, атрибут-негізден тұрмайтын құжаттар да болады, мысалы, кадрлық есеп анкеталары, кәсіпорын бөлімшелерінің құрылымы туралы мәліметтер және т.б. Сондықтан, барлық экономикалық ақпарат көрсеткіштер формасында бола бермейді.

Көрсеткіш атрибуттарының шағын жиыны мыналардан тұру қажет:

• объект идентификаторын кескіндейтін атрибуттар;

• уақыт белгісін кескіндейтін атрибуттар;

• объекттің немесе өзара байланыстың кейбір сандық қасиетін кескіндейтін атрибут.

Нақты құжаттарда белгілер мен негіздерді анықтау үшін келесі заңдылықтарды қолданған жөн:

1. Егер атрибут мәні бастапқы деректер немесе арифметикалық операцияның нәтижесі болса, онда бұл белгі.

2. Егер мән текстік болса, онда бұл белгі.

3. Егер атрибут затты білдірсе, онда бұл белгі.

4. Егер атрибут кейбір көрсеткіште белгі (негіз) болып табылса, онда ол бұл рольді басқа көрсеткіштерде де атқарады.

5. Егер көрсеткіштер ұқсас процестерді сипаттайтын болса, онда олардың белгілік бөлімдері сәйкес келеді.

6. Егер көрсеткіштің негізі басқа негіздердің мәндері арқылы есептелінсе, онда мұндай көрсеткіштің белгілер жинағы осы негіздермен байланысқан белгілер қосылысы болып табылады.

Деректер базасын құру сапасының критерийі болып сақталатын ақпараттың қысқа көлемде көп (мол) болуы табылады. Әдетте қысқа көлемде көп (мол) болу мына шартпен сипатталады: әрбір мағлұмат ДБ бір-ақ рет сақталады. Осы шартты сақтау бірнеше ерекшеліктерді береді:

• деректер базасын сақтау үшін қажет ЭЕМ жадының көлемі қысқарады;

• ЭЕМ-ге деректерді енгізу қиындығы қысқарады және енгізілетін ақпараттың дұрыстығын бақылау мәселелері оңайлайды;

• деректерді түзету алгоритмдерді оңайлатылады, себебі, мағлұматтарды түзету деректер базасына бір рет қарау кезінде жүргізілуі мүмкін.

Егер алдымен АЖ-сін айналып жүретін барлық мағлұматтарды мүшелеп, ұқсас көрсеткіштер атрибуттарын мына шартпен: бір файлға құрамы бірдей атрибут-белгілері бар экономикалық көрсеткіштер тобы енгізіледі деп біріктірсе, онда экономикалық көрсеткіштер аппаратын қолдану қысқа көлемде көп ДБ құрылымын құруға мүмкіндік береді.

Ақпарат бірлігінің ерекше түріне көрсеткіштерді бөлудің бір себебі, көрсеткіш ақпараттылықты сақтайтын атрибуттардың шағын тобы болып табылады, сондықтан да жеке құжат үшін ол жеткілікті.

Экономикалық процестерді (объектілердің өзара байланысын) сипаттайтын көрсеткіштер үшін олардың құрама бөліктерін кластарға жіктеуге бөледі:

• көрсеткіште атрибут-негізді алудың алгоритмін көрсететін формальды сипаттамасын;

• процеске қатысатын объектілер тізімі;

• процесс атауы;

• атрибут-негіздің өлшем бірлігі;

• уақыт кезеңін және уақыт периодын анықтау;

• басқару функциясының атауы;

• сипатталатын процесс орындалатын экономикалық жүйенің атауы.

Көрсетілген барлық бөлімдер көрсеткішті дәл белгілеу үшін қажет. Көрсеткіштің атрибут-белгілері, тек уақыт кезеңіне (периоды), процесіне қатысатын объектілер тізімі белгілі бір тәртіппен орналасу керек. Өлшем бірлікті көрсететін белгіде қосылады, ал көрсеткіштің қалған сипаттамалары сақталатын мәнде емес, оның атауында көрсетіледі.

Көрсеткішті деректер көлемінің жалпыланған өлшем бірлігі ретінде қолданған ыңғайлы.

Экономикалық көрсеткіштер мен сызықтық алгебрада қарастырылатын индексті айнымалылар арасында ұқсастық бар.

Көрсеткіштер үшін есептеу арасалмағы индексі бар айнымалылар өрнегіне сәйкес келеді, мысалы:

S(i, j, m, n) = P(i, j, m, n)*C(i).

Математикада индексті айнымалылармен орындалатын арифметикалық операциялар үшін бекітілген заңдылықтар көрсеткіштермен орындалатын арифметикалық әрекеттер ережесіне өзгертіледі.

1. Сандық мәні х көрсеткішті, Х индекстер көпшесін және сандық мәні у көрсеткішті және У индекстер көпшесін қарастырайық. @ деп төрт арифметикалық әрекеттің біреуін белгілейік. Онда Z индексінің көпшесі z=x@y, яғни Х және У көпшелерінің бірігуіне тең болады. Егер Х және У жалпы бір индекске ие болса, z-ті есептеудің қажет шарты болып х және у айнымалылар индекстерінің мәндері бір-біріне сәйкес келу қажет.

2. Қосындысын есептеу және көбейту операциялары сызықтық алгебрадағы операцияларға ұқсас. Негізінде:

• егер қосынды екі әртүрлі индекстер арқылы жүргізілсе, оның әрқайсысы бір-біріне тәуелсіз өзгеріп отырса, онда қосындылау тәртібі бәрібір,

• егер бір индекстің өзгеру шегі басқа қосындылау индексіне тәуелді болса, онда қосындылау тәртібін өзгерту кезінде әрбір индекстің өзгеру шегі басқа болады.

Егер қосындылау индекстері көрсетілмесе, онда қосындылау сумма белгісінде екі рет кездесетін барлық индекстерде жүргізіледі. Қосынды жүргізілетін индекстер тұйықталған деп, қосындылау жүргізілмейтін индекстер еркін деп аталады.

Экономикалық ақпаратты көрсеткіштер формасында көрсету универсал болып табылмайды, себебі атрибут-негізден тұрмайтын мағыналы экономикалық ақпараттар көп (мысалы, экономикалық объектілерді – кәсіпорын бөлімшелер құрылымын және т.б. сипаттау).