Размещено на http: //www. allbest. ru/

Министерство образования Российской Федерации

Уфимский государственный авиационный технический университет

Пояснительная записка к курсовому проекту по общепрофессиональной дисциплине

«Организация баз данных»

База данных для информационной системы "Музыкальная школа"

Исполнитель Шакирова Г.Р.

Проверил проф. каф. АСУ

Миронов В.В.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ВЫБОР АВТОМАТИЗИРУЕМЫХ ФУНКЦИЙ И ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

1.1 Краткое описание предметной области

1.2 Выбор и описание автоматизируемых функций

1.3 Первичное описание информационного обеспечения

1.4 Вывод

2. ВЫЯВЛЕНИЕ ОГРАНИЧЕНИЙ И ПРАВИЛ ПОДДЕРЖАНИЯ ЦЕЛОСТНОСТИ

2.1 Уровень атрибутов

2.2 Уровень кортежей

2.3 Уровень множеств кортежей

2.4 Уровень базы данных

2.5 Вывод

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ ER-МОДЕЛЕЙ

3.1 Составление локальных исходных ER-моделей

3.2 Нормализация локальных ER-моделей

3.3 Спецификация ограничений и правил поддержания целостности

3.4 Вывод

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГЛОБАЛЬНОЙ ER-МОДЕЛИ

4.1 Выявление и устранение эквивалентных сущностей

4.2 Выявление категорий и синтез обобщающих сущностей

4.3 Выявление и устранение дублирования атрибутов и связей

4.4 Графическое представление глобальной ER-модели

4.5 Спецификация ограничений и правил поддержания целостности

4.6 Вывод

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЛЯЦИОННОЙ SQL-МОДЕЛИ

5.1 Перевод глобальной ER-модели в реляционную форму

5.2 Спецификация ограничений и правил поддержания целостности

5.3 SQL-код для создания реляционной модели

5.4 Вывод

6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРУЕМЫХ ФУНКЦИЙ

6.1 Определение моделей соединения таблиц базы данных для реализации представлений

6.2 Определение способа и формы представления для автоматизируемых функций

6.3 SQL-код для реализации представлений

6.4 Вывод

7. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОСТУПА К БАЗЕ ДАННЫХ ИЗ ЛОКАЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Целью данного проекта является выработка умений и навыков проектирования структуры базы данных, предназначенной для функционирования автоматизированной информационной системы. Для достижения этой цели в данном проекте выполняется разработка структуры реляционной базы данных для гипотетической информационной системы «музыкальная школа».

Информационная система «музыкальная школа» предназначена для сбора, хранения, поиска, обработки и выдачи необходимой информации о данной предметной области.

Разрабатываемая база данных предназначена для повышения эффективности управления и контроля над учебным процессом в музыкальной школе.

Раздел 1 посвящен выбору автоматизируемых функций и информационного обеспечения. Здесь дается краткое описание предметной области; производится выбор и описание автоматизируемых функций; выполняется первичное описание информационного обеспечения.

Раздел 2 посвящен выявлению ограничений и правил поддержания целостности данных, которые будут размещаться в базе данных. Рассматриваются ограничения и правила для отдельных атрибутов, кортежей, множеств кортежей и базы данных в целом.

Раздел 3 посвящен проектированию локальных ER-моделей, соответствующих отдельным автоматизируемым функциям. Здесь выполняется составление локальных исходных ER-моделей, производится нормализация локальных ER-моделей, разрабатываются спецификации ограничений и правил поддержания целостности для локальных ER-моделей.

Раздел 4 посвящен проектированию глобальной ER-модели. Здесь производится выявление и устранение эквивалентных сущностей, выявление категорий и синтез обобщающих сущностей, выявление и устранение дублирования атрибутов и связей. Строится графическое представление глобальной модели, специфицируются ограничения и правила поддержания целостности на уровне глобальной модели.

Раздел 5 посвящен проектированию реляционной SQL-модели. Здесь выполняется перевод глобальной ER-модели в реляционную форму, специфицируются ограничения и правила поддержания целостности на реляционном уровне, записывается SQL-код для создания реляционной модели.

Раздел 6 посвящен проектированию представлений для автоматизируемых функций. Здесь выполняется определение путей доступа к данным для автоматизируемых функций, записывается SQL-код локальных просмотров для автоматизируемых функций.

1. ВЫБОР АВТОМАТИЗИРУЕМЫХ ФУНКЦИЙ И ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Данный раздел посвящен выбору автоматизируемых функций и информационного обеспечения, служащих основой для дальнейшего проектирования структуры базы данных. Здесь дается краткое описание предметной области; производится выбор и описание автоматизируемых функций; выполняется первичное описание информационного обеспечения.

Результаты получены путем мысленного воспроизведения и анализа предположительного функционирования гипотетической автоматизированной системы «музыкальная школа» на основе здравого смысла и опыта исполнителя. Обследование реальных или типовых объектов данного класса не производилось ввиду ограниченного времени, отводимого на курсовое проектирование.

1.1 Краткое описание предметной области

база данные атрибут школа

В данном подразделе дается краткое описание предметной области, в которой функционирует информационная система «музыкальная школа». Описываются среда функционирования, объект и субъект управления, цели и задачи управления.

Среда функционирования

Среда функционирования системы «город» включает музыкальную школу, необходимую для развития музыкальных способностей школьников.

Объект управления

Объекты управления представляют собой учебный процесс, учащихся и сотрудников.

Субъект управления (управляющая система)

Субъект управления представляет собой администрацию музыкальной школы.

Цели и задачи управления

Цель управления состоит в повышении эффективности управления учебным процессом.

Для достижения этой цели в процессе управления решаются задачи:

- повышение эффективности хранения и получения информации о сотрудниках;

- повышение эффективности хранения и получения информации об учащихся;

- повышение эффективности контроля над экзаменационным процессом;

- упорядочивание планирования и проведения учебного процесса.

1.2 Выбор и описание автоматизируемых функций

В данном подразделе выбираются и кратко описываются пять функций управляющей системы, которые предполагается автоматизировать с использованием разрабатываемой информационной системы. Дается сводка объектов предметной области, участвующих в реализации автоматизируемых функций.

Перечень автоматизируемых функций

В рамках данного проекта для автоматизации выбраны следующие пять функций автоматизированной системы «музыкальная школа»:

1) учет кадров

2) прием учащихся

3) сдача экзаменов

4) планирование учебного процесса

5) проведение занятий

Функция 1 «учет кадров»

Данная функция предназначена для хранения и получения информации обо всех работниках музыкальной школы. Эта цель достигается за счет того, что собираются все необходимые данные о каждом сотруднике учреждения.

В реализации данной функции участвует один объект предметной области: сотрудники.

Автоматизация данной функции позволит повысить эффективность использования информации о сотрудниках и ускорит операции получения необходимых сведений за счет интеграции данных, в результате которой пользователю и его прикладным программам все данные представляются единым информационным массивом.

Функция 2 «прием учащихся»

Данная функция предназначена для хранения и получения информации обо всех учащихся музыкальной школы. Эта цель достигается за счет того, что для реализации функции используются все возможные сведения о каждом ученике.

Особенности реализации функции состоят в том, что в отличие от обычной общеобразовательной школы в музыкальной школе каждый ученик выбирает для себя изучаемый музыкальный инструмент, а также наряду с обязательными предметами (музыкальная грамота, сольфеджио) возможны и факультативные занятия.

В реализации данной функции участвует один объект предметной области: учащиеся.

Автоматизация данной функции позволит эффективно хранить, модифицировать и оперативно получать информацию об учащихся за счет того, что пользователю и его прикладным программам все данные представляются единым информационным массивом.

Функция 3 «сдача экзаменов»

Данная функция предназначена для хранения и получения информации об экзаменах, необходимой для эффективного контроля над учебным процессом. Эта цель достигается за счет того, что используется вся возможная информация, которая объективно необходима для реализации экзаменационного процесса.

Особенности реализации функции состоят в том, что в музыкальной школе экзамены проводятся для нескольких учащихся одновременно.

В реализации данной функции участвуют следующие объекты предметной области: учащиеся; сотрудники; учебный процесс.

Автоматизация данной функции позволит эффективно хранить, получать и модифицировать информацию об экзаменационном процессе за счет возможности интеграции данных.

Функция 4 «планирование учебного процесса»

Данная функция предназначена для обеспечения удобства и эффективности контроля над планированием учебного процесса. Эта цель достигается за счет того, что собирается вся необходимая информация об учебном процессе.

Особенности реализации функции состоят в том, что в музыкальной школе практикуется в основном индивидуальное проведение занятий.

В реализации данной функции участвуют следующие объекты предметной области: учащиеся; сотрудники; учебный процесс.

Автоматизация данной функции позволит эффективно использовать и получать информацию об учебном плане за счет того, что все данные представляются пользователю и его прикладным программам в виде единого информационного массива.

Функция 5 «проведение занятий»

Данная функция предназначена для эффективного и удобного контроля за ходом занятий. Эта цель достигается за счет того, что в достаточной мере используется вся необходимая информация об учебном процессе.

Особенности реализации функции состоят в том, что в музыкальной школе используется принцип индивидуального проведения занятий.

В реализации данной функции участвуют следующие объекты предметной области: учащиеся; сотрудники; учебный процесс.

Автоматизация данной функции позволит эффективно использовать и получать информацию о проведении учебного процесса за счет возможности интеграции данных.

Сводка объектов, участвующих в реализации функций

Объекты предметной области, участвующие в реализации автоматизируемых функций, сведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1 Сводка объектов, участвующих в реализации функций

Номер объекта	Имя объекта	Описание объекта	Функции
			1	2	3	4	5
1	Сотрудник	Включает данные о работниках школы	+		+	+	+
2	Учащийся	Включает данные об учениках школы		+	+	+	+
Учебный процесс	Содержит информацию об учебном процессе			+	+	+

1.3 Первичное описание информационного обеспечения

В данном подразделе дается первичное описание информационного обеспечения функций, выбранных для автоматизации. Информационное обеспечение каждой функции в виде совокупности атрибутов, необходимых для ее осуществления, с указанием объектов предметной области, которым принадлежат атрибуты, отражено в табл. 1.2.

Таблица 1.2 Информационное обеспечение функций

Объект	Атрибут	Описание атрибута
Функция 1
1. Сотрудник	1.1. Табельный номер	Содержит порядковый номер работника в школе
	1.2. ФИО сотрудника 1.3. Код должности	Содержит фамилию, имя, отчество сотрудника Содержит кодовое обозначение должности
	1.4. Название должности	Содержит русскоязычное название должности
	1.5. Номер приказа 1.6. Дата поступления 1.7. Код паспорта 1.8. Дата выдачи 1.9. Кем выдан 1.10. Код диплома 1.11. Название учебного заведения 1.12. Код специальности 1.13. Название специальности 1.14. Дата окончания учебного заведения 1.15. Дата рождения 1.16. Пол 1.17. Домашний адрес 1.18 Номер телефона 1.19Тип телефона 1.20. Стаж работы (количество лет) 1.21. Оклад (в рублях) 1.22. Дата увольнения	Содержит числовое обозначение приказа о зачислении на должность Содержит информацию о дате поступления на работу Содержит кодовое обозначение номера и серии паспорта Содержит информацию о дате выдачи паспорта Содержит данные о месте выдачи паспорта Содержит кодовое обозначение номера и серии диплома Содержит информацию о названии учебного заведения, которое окончил сотрудник Содержит данные о коде специальности сотрудника Содержит данные о названии специальности сотрудника Содержит информацию о дате окончания учебного заведения Содержит данные о дате рождения сотрудника Содержит информацию о поле сотрудника (М или Ж) Содержит информацию о домашнем адресе сотрудника Содержит информацию о номере контактного телефона сотрудника Содержит информацию о типе контактного телефона сотрудника Содержит числовую информацию о стаже сотрудника Содержит данные об окладе работника Содержит информацию о дате увольнения сотрудника
Функция 2
1. Учащийся	Код учащегося ФИО учащегося Дата рождения учащегося Код свидетельства о рождении Дата выдачи свидетельства Кем выдано свидетельство Код родственника ФИО родственника Место работы родственника Домашний адрес учащегося 1.10. Номер телефона Тип телефона Код музыкального инструмента Название музыкального инструмента Плата за обучение (в рублях) Льгота Год обучения Дата поступления Номер приказа Кто подписал Дата подписания 1.21. Пол	Содержит порядковый номер учащегося в школе Содержит фамилию, имя, отчество ученика Содержит данные о дате рождения ученика Содержит номер и серию свидетельства о рождении учащегося Содержит информацию о дате выдачи свидетельства о рождении Содержит информацию о месте выдачи свидетельства о рождении Содержит данные о коде родственника Содержит данные о ФИО родственника Содержит информацию о месте работы родственника ученика Содержит информацию о домашнем адресе ученика Содержит информацию о номере контактного телефона учащегося Содержит информацию о типе контактного телефона учащегося Содержит кодовую информацию о выбранном музыкальном инструменте Содержит информацию о названии выбранного музыкального инструмента Содержит информацию о вносимой плате за обучение Содержит данные о льготе на обучение Содержит данные о порядковом номере года обучения Содержит информацию о дате поступления в школу Содержит информацию о номере приказа о зачислении ученика в школу Содержит информацию о том, кто подписал приказ о зачислении ученика в школу Содержит информацию о том, когда был подписан приказ о зачислении ученика в школу Содержит информацию о поле учащегося (М или Ж)
Функция 3
1. Учащийся 2.Сотрудник 3. Учебный процесс	Код учащегося ФИО учащегося 2.1. Табельный номер 2.2. ФИО сотрудника 3.1. Код предмета 3.2. Название предмета 3.3. Тип экзамена 3.4. Дата 3.5. Время начала 3.6.Время окончания 3.7. Кабинет 3.8.Оценка	Содержит порядковый номер учащегося в школе Содержит фамилию, имя, отчество ученика Содержит порядковый номер работника в школе Содержит фамилию, имя, отчество сотрудника Содержит порядковый номер предмета Содержит название предмета Содержит информацию о типе сдаваемого экзамена (переводной или выпускной) Содержит информацию о дате проведения экзамена Содержит информацию о времени начала экзамена Содержит информацию о времени окончания экзамена Содержит информацию о месте проведения экзамена Содержит полученную учеником оценку
Функция 4
1. Учащийся 2.Сотрудник 3. Учебный процесс	1.1. Код учащегося 1.2. ФИО учащегося 2.1. Табельный номер 2.2. ФИО сотрудника 3.1. Номер четверти 3.2. Код предмета 3.3. Название предмета 3.4. Количество часов 3.5. Номер учебного плана 3.6. Дата утверждения учебного плана 3.7. Особенности	Содержит порядковый номер учащегося в школе Содержит фамилию, имя, отчество ученика Содержит порядковый номер работника в школе Содержит фамилию, имя, отчество сотрудника Содержит информацию о номере учебной четверти Содержит порядковый номер предмета Содержит название предмета Содержит числовую информацию о необходимом количестве часов, отводимом для изучения предмета Содержит информацию о номере учебного плана Содержит информацию о дате утверждения учебного плана Содержит информацию об особенностях учебного плана
Функция 5
1. Учащийся 2.Сотрудник 3. Учебный процесс	Код учащегося ФИО учащегося 2.1. Табельный номер 2.2. ФИО сотрудника 3.1. Код предмета 3.2. Название предмета 3.3. Дата 3.4. Время начала 3.5. Время окончания 3.6. Кабинет 3.7.Оценка	Содержит порядковый номер учащегося в школе Содержит фамилию, имя, отчество ученика Содержит порядковый номер работника в школе Содержит фамилию, имя, отчество сотрудника Содержит порядковый номер предмета Содержит название предмета Содержит информацию о дате проведения занятия Содержит информацию о времени начала занятия Содержит информацию о времени окончания занятия Содержит информацию о месте проведения занятия Содержит полученную учеником за занятие оценку

1.4 Вывод

В результате анализа предположительного функционирования гипотетической автоматизированной системы «музыкальная школа» выбраны пять автоматизируемых функций, охватывающих управление и организацию кадров, учеников и обучения, информационное обеспечение которых соответствует трём объектам предметной области и включает 79 атрибутов, охватывающих сведения о сотрудниках, учащихся, планировании, организации и проведении учебного процесса.

2. ВЫЯВЛЕНИЕ ОГРАНИЧЕНИЙ И ПРАВИЛ ПОДДЕРЖАНИЯ ЦЕЛОСТНОСТИ

Данный раздел посвящен выявлению ограничений и правил поддержания целостности данных, которые будут размещаться в базе данных. Рассматриваются ограничения и правила для отдельных атрибутов, кортежей, множеств кортежей и базы данных в целом.

2.1 Уровень атрибутов

В данном подразделе для функций, определенных в разд. 1.2, выявляются ограничения и правила на уровне атрибутов, выбранных в разд. 1.3. В первую очередь путем анализа отдельных атрибутов определяются характеристики доменов, из которых атрибуты объектов, участвующих в выполнении автоматизируемых функций, берут свои значения. Далее анализируются возможные изменения значений атрибутов с целью выявления динамических ограничений и операционных правил, относящихся к отдельным атрибутам.

Функция 1 «учет кадров»

Домены, из которых атрибуты, относящиеся к данной функции, берут свои значения, приведены в табл. 2.1.1а. Здесь же для компактности записи приведены статические ограничения для отдельных атрибутов на уровне кортежей: повторяемость, обязательность и значения по умолчанию (относящиеся, строго говоря, к операционным правилам).

Таблица 2.1.1а Домены атрибутов для функции 1 «учет кадров»

Атрибут	Тип (размер)	Границы	Структура	Условие	Повторяемость	Обязательность	Значение по умолчанию
1.1. Табельный номер 1.2. ФИО сотрудника 1.3. Код должности 1.4. Название должности 1.5. Номер приказа 1.6. Дата поступления 1.7. Код паспорта 1.8. Дата выдачи 1.9. Кем выдан 1.10. Код диплома 1.11. Название учебного заведения 1.12. Код специальности 1.13. Название специальности 1.14. Дата окончания учебного заведения 1.15. Дата рождения 1.16. Пол 1.17. Домашний адрес 1.18 Номер телефона 1.19Тип телефона 1.20. Стаж работы (количество лет) 1.21. Оклад (в рублях) 1.22. Дата увольнения	Числовая строка (6) Строка русских букв Числовая строка (5) Строка русских букв Числовая строка(4) Дата Строка цифр и русских букв Дата Строка русских букв Строка цифр и русских букв Строка русских букв Числовая строка (5) Строка русских букв Дата Дата Строка русских букв Строка цифр и русских букв Числовая строка (10) Строка русских букв Числовая строка (2) Числовая строка(5) Дата	А…Яя <=Тек. дата	1) 2) 3) 4) 5) 4) 6) 7) 4) 4) 9) 10) 4)	8)	+ +	+ + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Примечания:

1) порядковый номер сотрудника в школе;

2) русскоязычные фамилии, имена, отчества (первая буква прописная, остальные -- строчные; возможны двойные фамилии, разделенные дефисом, многословные имена, разделенные пробелами).

3) русскоязычное название должности (возможно использование дефисов, пробелов, первая буква прописная, остальные -- строчные).

4) ДД. ММ. ГГ., где ДД - день, ММ - месяц, ГГ - год.

5) содержит номер и серию паспорта.

6) содержит номер и серию диплома.

7) русскоязычное название учебного заведения (возможно использование дефисов, пробелов, первая буква прописная, остальные -- строчные).

8) Дата рождения > Текущая дата - 100 лет; Дата рождения < Текущая дата - 16 лет.

9) может принимать значения М или Ж.

10) (цифровой код города) цифровой номер, возможны разделители-дефисы.

Динамические ограничения атрибутов объектов, участвующих в реализации данной функции, не выявлены.

Операционные правила для атрибутов объектов, участвующих в реализации данной функции, приведены в таблице 2.1.1в.

Таблица 2.1.a Операционные правила на уровне атрибутов для функции 1 «учёт кадров»

Атрибут	Операционное правило
Табельный номер	При увольнении сотрудника данные о нём сохраняются в течение одного месяца

Функция 2 «прием учащихся»

Домены, из которых атрибуты, относящиеся к данной функции, берут свои значения, приведены в табл. 2.1.2а. Здесь же для компактности записи приведены статические ограничения для отдельных атрибутов на уровне кортежей: повторяемость, обязательность и значения по умолчанию (относящиеся, строго говоря, к операционным правилам).

Таблица 2.1.2а Домены атрибутов для функции 2 «прием учащихся»

Атрибут	Тип (размер)	Границы	Структура	Условие	Повторяемость	Обязательность	Значение по умолчанию
Код учащегося ФИО учащегося Дата рождения учащегося Код свидетельства о рождении Дата выдачи свидетельства Кем выдано свидетельство ФИО родственника Место работы родственника Домашний адрес учащегося 2.10. Номер телефона Тип телефона Код музыкального инструмента Название музыкального инструмента Плата за обучение (в рублях) Льгота Год обучения Дата поступления Кто принял Номер приказа Кто подписал Дата подписания 2.22. Пол	Числовая строка (6) Строка русских букв Дата Строка цифр и русских букв Дата Строка русских букв Строка русских букв Строка русских букв Строка цифр и русских букв Числовая строка (6) Строка русских букв Числовая строка (6) Строка русских букв Числовая строка(3) Строка русских букв Числовая строка (1) Дата Строка русских букв Числовая строка (5) Строка русских букв Дата Строка русских букв	А…Яя А…Яя	1) 2) 3) 5) 3) 2) 6) 3) 3) 7)	4)	+ + +	+ + + + + + + + + + + + + + + + +

Примечания:

1) порядковый номер учащегося в школе;

2) русскоязычные фамилии, имена, отчества (первая буква прописная, остальные -- строчные; возможны двойные фамилии, разделенные дефисом, многословные имена, разделенные пробелами).

3) ДД. ММ. ГГ., где ДД - день, ММ - месяц, ГГ - год.

4) Дата рождения > Текущая дата - 100 лет; Дата рождения < Текущая дата - 5 лет.

5) содержит номер и серию свидетельства о рождении

6) (цифровой код города) цифровой номер, возможны разделители-дефисы.

7) может принимать значения М или Ж.

Динамические ограничения атрибутов объектов, участвующих в реализации данной функции, представлены в таблице 2.1.2б.

Таблица 2.1.2б Динамические ограничения на уровне атрибутов для функции 2 «прием учащихся»

Атрибут	Динамическое ограничение
Год обучения	Год обучения>=1 , год обучения=<7

Операционные правила для атрибутов объектов, участвующих в реализации данной функции, не выявлены.

Функция 3 «сдача экзаменов»

Домены, из которых атрибуты, относящиеся к данной функции, берут свои значения, приведены в табл. 2.1.3а. Здесь же для компактности записи приведены статические ограничения для отдельных атрибутов на уровне кортежей: повторяемость, обязательность и значения по умолчанию (относящиеся, строго говоря, к операционным правилам).

Таблица 2.1.3а Домены атрибутов для функции 3 «сдача экзаменов»

Атрибут	Тип (размер)	Границы	Структура	Условие	Повторяемость	Обязательность	Значение по умолчанию
Код учащегося ФИО учащегося 3.3. Табельный номер 3.4. ФИО сотрудника 3.5. Код предмета 3.6. Название предмета 3.7. Тип экзамена 3.8. Дата 3.9. Время начала 3.10.Время окончания 3.11. Кабинет 3.12.Оценка	Числовая строка (6) Строка русских букв Числовая строка (6) Строка русских букв Числовая строка (2) Строка русских букв Строка русских букв Дата Время Время Числовая строка (3) Числовая строка (1)	А…Яя А…Яя	1) 2) 3) 2) 4) 5)	6)	+	+ + + + + + + + + + + +

Примечания:

1) порядковый номер учащегося в школе;

2) русскоязычные фамилии, имена, отчества (первая буква прописная, остальные -- строчные; возможны двойные фамилии, разделенные дефисом, многословные имена, разделенные пробелами).

3) порядковый номер сотрудника в школе;

4) может принимать значения переводной или выпускной

5) ДД. ММ. ГГ., где ДД - день, ММ - месяц, ГГ - год.

6) оценка>=2 и оценка<=5.

Динамические ограничения атрибутов объектов, участвующих в реализации данной функции, не выявлены.

Операционные правила для атрибутов объектов, участвующих в реализации функции 3 «сдача экзаменов», не выявлены.

Функция 4 «планирование учебного процесса»

Домены, из которых атрибуты, относящиеся к данной функции, берут свои значения, приведены в табл. 2.1.4а. Здесь же для компактности записи приведены статические ограничения для отдельных атрибутов на уровне кортежей: повторяемость, обязательность и значения по умолчанию (относящиеся, строго говоря, к операционным правилам).

Таблица 2.1.4а Домены атрибутов для функции 4 «планирование учебного процесса »

Атрибут	Тип (размер)	Границы	Структура	Условие	Повторяемость	Обязательность	Значение по умолчанию
4.1. Код учащегося ФИО учащегося 4.3. Табельный номер 4.4. ФИО сотрудника 4.5.. Номер четверти 4.6. Код предмета 4.7. Название предмета 4.8. Количество часов 4.9.Номер учебного плана 4.10. Дата утверждения учебного плана 4.11. Особенности	Числовая строка (6) Строка русских букв Числовая строка (6) Строка русских букв Числовая строка (1) Числовая строка (2) Строка русских букв Числовая строка (2) Числовая строка (5) Дата Строка русских букв	А…Яя А…Яя	1) 2) 3) 2) 4)		+	+ + + + + + + + +

Примечания:

1) порядковый номер учащегося в школе;

2) русскоязычные фамилии, имена, отчества (первая буква прописная, остальные -- строчные; возможны двойные фамилии, разделенные дефисом, многословные имена, разделенные пробелами).

3) порядковый номер сотрудника в школе;

4) ДД. ММ. ГГ., где ДД - день, ММ - месяц, ГГ - год.

Динамические ограничения атрибутов объектов, участвующих в реализации данной функции, не выявлены.

Операционные правила для атрибутов объектов, участвующих в реализации данной функции, не выявлены.

Функция 5 «проведение занятий»

Домены, из которых атрибуты, относящиеся к данной функции, берут свои значения, приведены в табл. 2.1.5а. Здесь же для компактности записи приведены статические ограничения для отдельных атрибутов на уровне кортежей: повторяемость, обязательность и значения по умолчанию (относящиеся, строго говоря, к операционным правилам).

Таблица 2.1.5а Домены атрибутов для функции 5 «проведение занятий»

Атрибут	Тип (размер)	Границы	Структура	Условие	Повторяемость	Обязательность	Значение по умолчанию
Код учащегося ФИО учащегося 5.3. Табельный номер 5.4. ФИО сотрудника 5.5. Код предмета 5.6. Название предмета 5.7. Дата 5.8. Время начала 5.9. Время окончания 5.10. Кабинет 5.11.Оценка	Числовая строка (6) Строка русских букв Числовая строка (6) Строка русских букв Числовая строка (2) Строка русских букв Дата Время Время Числовая строка (3) Числовая строка (1)	А…Яя	1) 2) 3) 2) 3) 4)			+ + + + + + + + + + +

Примечания:

1) порядковый номер учащегося в школе;

2) русскоязычные фамилии, имена, отчества (первая буква прописная, остальные -- строчные; возможны двойные фамилии, разделенные дефисом, многословные имена, разделенные пробелами).

3) порядковый номер сотрудника в школе;

4) оценка>=2 и оценка<=5.

Динамические ограничения атрибутов объектов, участвующих в реализации данной функции, не выявлены.

Операционные правила для атрибутов объектов, участвующих в реализации данной функции, не выявлены.

2.2 Уровень кортежей

В данном подразделе для функций, определенных в разд. 1.2, выявляются ограничения и правила на уровне групп атрибутов, составляющих кортежи. В первую очередь анализируется обязательность присутствия значений определенных атрибутов в составе кортежей, а также значения, присваиваемые атрибуту по умолчанию в случае отсутствия значения. Далее анализируются ограничения на совокупность значений нескольких атрибутов в пределах кортежа. Наконец, рассматриваются возможные изменения значений кортежей с целью выявления динамических ограничений и операционных правил, относящихся к отдельным кортежам.

Функция 1 «учет кадров»

Статические ограничения для данной функции на уровне кортежей для групп атрибутов приведены в таблице 2.2.1а.

Таблица 2.2.1а Статические ограничения для групп атрибутов на уровне кортежей функции 1 «учет кадров»

№ п/п	Группа атрибутов	Ограничение
1	Дата рождения Дата поступления	Дата поступления - Дата рождения >= 16 лет
2	Дата поступления Дата окончания	Дата поступления >= Дата окончания

Примечания:

Обязательность присутствия значений определенных атрибутов в составе кортежей, а также значения, присваиваемые атрибуту по умолчанию в случае отсутствия значения, были указаны в таблице 2.1.1а.

Динамические ограничения для кортежей атрибутов, соответствующих данной функции, не выявлены.

Операционные правила для кортежей атрибутов, соответствующих данной функции, не выявлены.

Функция 2 «прием учащихся»

Статические ограничения для данной функции на уровне кортежей для групп атрибутов приведены в таблице 2.2.2а.

Таблица 2.2.2а Статические ограничения для групп атрибутов на уровне кортежей функции 2 «прием учащихся»

№ п/п	Группа атрибутов	Ограничение
1	Дата рождения Дата поступления в школу	Дата поступления в школу - Дата рождения >= 5 лет

Примечания: Обязательность присутствия значений определенных атрибутов в составе кортежей, а также значения, присваиваемые атрибуту по умолчанию в случае отсутствия значения, были указаны в таблице 2.1.2а.

Динамические ограничения для кортежей атрибутов, соответствующих данной функции, представлены в таблице 2.2.2б.

Таблица 2.2.2б Динамические ограничения на уровне кортежей функции 2 «прием учащихся»

№ п/п	Группа атрибутов	Ограничение
1	Год обучения	Год обучения>=1 и год обучения=<7

Примечания: максимально возможный период обучения в музыкальной школе составляет семь лет.

Операционные правила для кортежей атрибутов, соответствующих данной функции, не выявлены.

Функция 3 «сдача экзаменов»

Статические ограничения для данной функции на уровне кортежей для групп атрибутов не выявлены. Обязательность присутствия значений определенных атрибутов в составе кортежей, а также значения, присваиваемые атрибуту по умолчанию в случае отсутствия значения, были указаны в таблице 2.1.3а.

Динамические ограничения для кортежей атрибутов, соответствующих данной функции, не выявлены.

Операционные правила для кортежей атрибутов, соответствующих данной функции, не выявлены.

Функция 4 «планирование учебного процесса»

Статические ограничения для данной функции на уровне кортежей для групп атрибутов функции 4 «планирование учебного процесса», представленные обязательностью присутствия значений определенных атрибутов в составе кортежей, а также значениями, присваиваемые атрибуту по умолчанию в случае отсутствия значения, были указаны в таблице 2.1.4а.

Динамические ограничения для кортежей атрибутов, соответствующих данной функции, не выявлены.

Операционные правила для кортежей атрибутов, соответствующих данной функции, не выявлены.

Функция 5 «проведение занятий»

Статические ограничения для данной функции на уровне кортежей для групп атрибутов не выявлены. Обязательность присутствия значений определенных атрибутов в составе кортежей, а также значения, присваиваемые атрибуту по умолчанию в случае отсутствия значения, были указаны в таблице 2.1.5а.

Динамические ограничения для кортежей атрибутов, соответствующих данной функции, не выявлены.

Операционные правила для кортежей атрибутов, соответствующих данной функции, не выявлены.

2.3 Уровень множеств кортежей

В данном подразделе для функций, определенных в разд. 1.2, выявляются ограничения и правила на уровне множеств кортежей. В первую очередь анализируется и выявляется уникальность атрибутов или групп атрибутов для определенных множеств кортежей. Далее анализируются возможные изменения нескольких кортежей с целью выявления динамических ограничений и операционных правил, относящихся к множеству кортежей.

Функция 1 «учет кадров»

Статические ограничения на множества кортежей, соответствующих данной функции, приведены в табл. 2.3.1а (ограничения уникальности), другие ограничения не выявлены.

Таблица 2.3.1а Ограничения уникальности на уровне множеств кортежей для функции 1 «учет кадров»

№ п/п	Группа атрибутов	Множество, для которого требуется уникальность
1	1.1. Табельный номер	Для всех сотрудников
2	1.2. ФИО сотрудника	То же
3	1.1. Код должности 1.2. Название должности 1.3. Номер приказа 1.4. Дата поступления	о же
4	1.7. Код паспорта 1.8. Дата выдачи 1.9. Кем выдан	То же
5	1.10. Код диплома 1.11. Название учебного заведения 1.12. Дата окончания	Для всех сотрудников и для каждого сотрудника в отдельности

Примечания: предполагается, что у одного сотрудника может быть несколько дипломов.

Динамические ограничения для множества кортежей, соответствующих данной функции, не выявлены.

Операционные правила для множеств кортежей, соответствующих данной функции, приведены в таблице 2.3.1в.

Таблица 2.3.1в Операционные правила для множеств кортежей для функции 1 «учет кадров»

№ п/п	Группа атрибутов	Операционное правило
1	Табельный номер	При увольнении сотрудника табельные номера следующих за ним в списке сотрудников уменьшаются на 1

Примечания:

Под табельным номером сотрудника предполагается его порядковый номер в учреждении.

Функция 2 «прием учащихся»

Статические ограничения на множества кортежей, соответствующих данной функции, приведены в табл. 2.3.2а (ограничения уникальности), другие ограничения не выявлены.

Таблица 2.3.2а Ограничения уникальности на уровне множеств кортежей для функции 2 «прием учащихся»

№ п/п	Группа атрибутов	Множество, для которого требуется уникальность
1	2.1 Код учащегося	Для всех учащихся
2	2.2 ФИО учащегося	То же
3	2.3 Код свидетельства о рождении 2.4 Дата выдачи свидетельства 2.5Кем выдано свидетельство	То же
4	Код музыкального инструмента Название музыкального инструмента	Для каждого учащегося в отдельности
5	2.8. Номер приказа Дата подписания 2.10. Кто подписал	Для всех учащихся

Примечания: предполагается, что один ученик может изучать несколько музыкальных инструментов.

Динамические ограничения для множества кортежей, соответствующих данной функции, не выявлены.

Операционные правила для множеств кортежей, соответствующих данной функции, приведены в таблице 2.3.1в.

Таблица 2.3.1в Операционные правила для множеств кортежей для функции 2 «прием учащихся»

№ п/п	Группа атрибутов	Операционное правило
1	Код учащегося	При отчислении ученика коды учащихся, следующих за ним в списке, уменьшаются на 1

Примечания:

Под кодом учащегося предполагается его порядковый номер в школе.

Функция 3 «сдача экзаменов»

Статические ограничения на множества кортежей, соответствующих данной функции, приведены в табл. 2.3.3а (ограничения уникальности), другие ограничения не выявлены.

Таблица 2.3.3а Ограничения уникальности на уровне множеств кортежей для функции 3 «сдача экзаменов»

№ п/п	Группа атрибутов	Множество, для которого требуется уникальность
1	1.1. Код учащегося	Для всех учащихся
2	1.2. ФИО учащегося	То же
3	Табельный номер	Для всех сотрудников
4	1.4 ФИО сотрудника	То же
5	1.5 Код предмета 1.6 Название предмета 1.7 Тип экзамена 1.8 Дата проведения Время начала экзамена Время окончания экзамена 1.11 Кабинет 1.12 Оценка	Для каждого учащегося в отдельности

Примечания: предполагается, что один учащийся может сдавать несколько предметов.

Динамические ограничения для множества кортежей, соответствующих данной функции, не выявлены.

Операционные правила для множеств кортежей, соответствующих данной функции, не выявлены.

Функция 4 «планирование учебного процесса»

Статические ограничения на множества кортежей, соответствующих данной функции, приведены в табл. 2.3.4а (ограничения уникальности), другие ограничения не выявлены.

Таблица 2.3.4а Ограничения уникальности на уровне множеств кортежей для функции 4 «планирование учебного процесса»

№ п/п	Группа атрибутов	Множество, для которого требуется уникальность
1	1.1. Код учащегося	Для всех учащихся
2	1.2. ФИО учащегося	То же
3	1.3. Табельный номер	Для всех сотрудников
4	1.3 ФИО сотрудника	То же
5	1.4 Код предмета 1.5 Название предмета 1.7 Количество часов	Для каждого отдельного учащегося

Примечания: предполагается, что один учащийся может изучать несколько предметов.

Динамические ограничения для множества кортежей, соответствующих данной функции, не выявлены.

Операционные правила для множеств кортежей, соответствующих данной функции, не выявлены.

Функция 5 «проведение занятий»

Статические ограничения на множества кортежей, соответствующих данной функции, приведены в табл. 2.3.5а (ограничения уникальности), другие ограничения не выявлены.

Таблица 2.3.4а Ограничения уникальности на уровне множеств кортежей для функции 4 «планирование учебного процесса»

№ п/п	Группа атрибутов	Множество, для которого требуется уникальность
1	1.1. Код учащегося	Для всех учащихся
2	1.2. ФИО учащегося	То же
3	1.3. Табельный номер	Для всех сотрудников
4	ФИО сотрудника	То же
5	Код предмета Название предмета Кабинет Дата проведения занятия Время начала занятия 1.10 Время окончания занятия	Для каждого сотрудника

Примечания: предполагается, что один учащийся может изучать несколько предметов.

Динамические ограничения для множества кортежей, соответствующих данной функции, не выявлены.

Операционные правила для множеств кортежей, соответствующих данной функции, не выявлены.

2.4 Уровень базы данных

В данном подразделе для функций, определенных в разд. 1.2, выявляются ограничения и правила на уровне базы данных в целом.

Функция 1 «учет кадров»

Статические ограничения на уровне базы данных для данной функции не выявлены.

Динамические ограничения на уровне базы данных для данной функции не выявлены.

Операционные правила на уровне базы данных для данной функции, не выявлены.

Функция 2 «прием учащихся»

Статические ограничения на уровне базы данных для данной функции не выявлены.

Динамические ограничения на уровне базы данных для данной функции не выявлены.

Операционные правила на уровне базы данных для данной функции, не выявлены.

Функция 3 «сдача экзаменов»

Статические ограничения на уровне базы данных для данной функции не выявлены.

Динамические ограничения на уровне базы данных для данной функции не выявлены.

Операционные правила на уровне базы данных для данной функции, не выявлены.

Функция 4 «планирование учебного процесса»

Статические ограничения на уровне базы данных для данной функции не выявлены.

Динамические ограничения на уровне базы данных для данной функции не выявлены.

Операционные правила на уровне базы данных для данной функции, не выявлены.

Функция 5 «проведение занятий»

Статические ограничения на уровне базы данных для данной функции не выявлены.

Динамические ограничения на уровне базы данных для данной функции не выявлены.

Операционные правила на уровне базы данных для данной функции, не выявлены.

2.5 Вывод

В результате анализа информационного обеспечения функций выявлены и сформулированы ограничения и правила поддержания целостности данных, которые должны быть учтены при дальнейшем проектировании. Общее число ограничений на уровне атрибутов составляет 79 (в том числе динамических 1), на уровне кортежей -- 83 (динамические ограничения не выявлены), на уровне множеств кортежей -- 25 (динамические ограничения не выявлены) и на уровне базы данных ограничения не выявлены. Операционные правила выявлены и сформулированы для уровня атрибутов -- 2 и для уровня множеств кортежей - 2.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ ER-МОДЕЛЕЙ

Данный раздел посвящен проектированию локальных ER-моделей, соответствующих отдельным автоматизируемым функциям. Здесь выполняется составление локальных исходных ER-моделей, производится нормализация локальных ER-моделей, разрабатываются спецификации ограничений и правил поддержания целостности для локальных ER-моделей.

На диаграммах ER-моделей, приведенных ниже, прямоугольники обозначают сущности, ромбы -- связи, выносные линии -- атрибуты. Повторяющиеся атрибуты или агрегаты помечены стрелками, обязательные -- затемненными кружками. Ключевые атрибуты подчеркнуты.

3.1 Составление локальных исходных ER-моделей

В данном подразделе на основе описательных моделей данных, полученных на предшествующих этапах проектирования, для каждой автоматизируемой функции строятся исходные концептуальные модели Entity-Relationship (ER-модели) в графической форме.

Функция 1 «учет кадров»

Исходная ER-модель для данной функции, полученная на основе описания, приведенного в разд. 1, представлена на рисунке 3.1.1.



Рисунок 3.1.1 Исходная ER-модель для функции 1 «Учет кадров»

Модель содержит единственную сущность «Сотрудник», набор атрибутов которой имеет сложную структуру: простой агрегат «Паспорт», повторяющиеся агрегаты «Телефон», «Карьера» и «Диплом». Последний агрегат, в свою очередь, содержит простой агрегат «Специальность».

Функция 2 «прием учащихся»

Исходная ER-модель для данной функции, полученная на основе описания, приведенного в разд. 1, представлена на рисунке 3.1.2.



Рисунок 3.1.2 Исходная ER-модель для функции 2 «Прием учащихся»

Модель содержит единственную сущность «Учащийся», набор атрибутов которой имеет сложную структуру: простые агрегаты «Свидетельство о рождении» и «Обучение», повторяющиеся агрегаты «Телефон» и «Родственник». Агрегат «Обучение», в свою очередь, содержит повторяющиеся агрегаты «Инструмент» и «Льгота».

Функция 3 «сдача экзаменов»

Исходная ER-модель для данной функции, полученная на основе описания, приведенного в разд. 1, представлена на рисунке 3.1.3.

Рисунок 3.1.3 Исходная ER-модель для функции 3 «Сдача экзаменов»

Модель содержит единственную сущность «Экзамен», набор атрибутов которой имеет сложную структуру: повторяющиеся агрегаты «Предмет», «Сотрудник», «Учащийся».

Функция 4 «планирование учебного процесса»

Рисунок 3.1.4 Исходная ER-модель для функции 4 «Планирование учебного процесса»

Модель содержит единственную сущность «Учебный план», набор атрибутов которой имеет сложную структуру: простой агрегат «Учащийся», повторяющийся агрегат «Четверть». Последний, в свою очередь, содержит повторяющийся агрегат «Предмет».

Функция 5 «проведение занятий»

Исходная ER-модель для данной функции, полученная на основе описания, приведенного в разд. 1, представлена на рисунке 3.1.5.



Рисунок 3.1.5 Исходная ER-модель для функции 5 «Проведение занятий»

Модель содержит единственную сущность «Занятие», набор атрибутов которой имеет сложную структуру: простые агрегаты «Сотрудник», «Предмет» и «Ученик».

3.2 Нормализация локальных ER-моделей

В данном подразделе на основе анализа и преобразования исходных ER-моделей для каждой автоматизируемой функции строятся нормализованные ER-модели, не содержащие «скрытых» сущностей. Функция 1 «учет кадров» Нормализованная ER-модель для данной функции, полученная на основе описания, приведенного в разд. 1, представлена на рисунке 3.2.1. Сведения об ограничениях целостности, приведенные на этом рисунке, поясняются в следующем подразделе, посвященном ограничениям и правилам поддержания целостности.



Рисунок 3.2.1 Нормализованная ER-модель для функции 1 «Учет кадров»

Нормализованная модель содержит:

- пять базовых (самоидентифицируемых) сущностей: «Сотрудник», «Телефон», «Должность», «Диплом», «Специальность»;

– две связи типа «один ко многим»: «Образование» и «Профессия».

– две связи типа «многие ко многим»: «Контакт» и «Карьера».

Сущность «Сотрудник» содержит данные о сотруднике музыкальной школы. Сущность «Телефон» содержит данные о контактном телефоне сотрудника. Сущность «Должность» содержит данные о занимаемой сотрудником должности. Сущность «Диплом» содержит данные об образовании сотрудника. Сущность «Специальность» содержит данные об указанной в дипломе специальности сотрудника.

Связь «Карьера» содержит данные о деталях поступления на работу и увольнения сотрудника.

Функция 2 «прием учащихся»

Нормализованная ER-модель для данной функции, полученная на основе описания, приведенного в разд. 1, представлена на рисунке 3.2.2. Сведения об ограничениях целостности, приведенные на этом рисунке, поясняются ниже в подразделе , посвященном ограничениям и правилам поддержания целостности.

Рисунок 3.2.2 Нормализованная ER-модель для функции 2 «Прием учащихся»

Нормализованная модель содержит:

– семь базовых (самоидентифицируемых) сущностей: «Сотрудник», «Телефон», «Родственник», «Приказ», «Инструмент», «Льгота», «Завуч»;

– одну зависимую сущность «Уч-П», моделирующую связь типа «многие ко многим» между сущностями «Учащийся» и «Приказ»;

– три связи типа «один ко многим»: «У-П» и «Прием», идентифицирующие сущность «Уч-П», а также «Подписал».

– четыре связи типа «многие ко многим»: «Контакт», «Семья», «Специализация» и «Условия обучения».

Сущность «Учащийся» содержит данные об учащемся музыкальной школы. Сущность «Телефон» содержит данные о контактном телефоне учащегося. Сущность «Родственник» содержит данные о родственнике учащегося. Сущность «Приказ» содержит данные о номере приказа, которым учащийся бы...