Файл: Систем управления.pdf

ответ на вопрос: «В каком общежитии находится комната под условным номером 703?». Это причина проявления ловушки разрыва, возникающей из-за неправильной интерпретации связей между сущностями ОБЩЕЖИТИЕ, СТУДЕНТ и КОМНАТА.
Устранить эту проблему можно только путем перестройки ER-модели для представления правильного взаимоотношения между этими сущностями. Преобразованная ER-модель показана на рис.
2.17. В модель добавлена связь Размещение между сущностями ОБЩЕЖИТИЕ и КОМНАТА.
Рис. 2.16. Преобразованная ER-модель
Рис. 2.17. Семантическая сеть ER-модели с ловушкой разрыва
Если исследовать новую структуру на уровне отдельных сущностей (как показано на рис. 2.18), то можно дать ответ на поставленный вопрос: «Комната с условным номером 703 находится в общежитии
№1».
40

Рис. 2.18. Семантическая сеть преобразованной ER-модели
2.4.Логическое проектирование
2.4.1. Выбор СУБД
Важным этапом жизненного цикла информационной системы и, в частности, проектирования базы данных, является выбор целевой СУБД.
Предлагаемые в разделе методы пригодны и к оценке новых продуктов, поступающих на рынок.
Основная цель при подборе СУБД – выбор системы, удовлетворяющей текущим и прогнозируемым требованиям организации при оптимальном уровне затрат.
Затраты могут включать расходы на приобретение СУБД и дополнительного аппаратного и программного обеспечения, а также расходы, связанные с переходом к новой системе и необходимостью переобучения персонала.
Сложность и комплексность проблем, возникающих при проектировании сложных систем, в том числе и информационных систем, основанных на базах данных, привели к тому, что вопросы формирования критериев для анализа и синтеза систем перестали быть только искусством, основанным на инженерной интуиции, а превратились в серьезное научное направление, важность которого возрастает с каждым днем [3].
Если раньше выбор инструментальных средств (в том числе СУБД) производился исходя из предпочтений разработчика вне зависимости от специфики предметной области и перспектив использования базы данных, то на современном этапе развития программного обеспечения, когда на рынке предлагается необозримое количество СУБД, выбор средства реализации БД становится сложной задачей. Принятие строго оптимального решения в таких условиях желательно, но затруднено.
В общем виде процесс выбора СУБД включает следующие этапы:
1) определение списка показателей, по которым будут оцениваться СУБД;
2) определение списка сравниваемых СУБД;
3) оценка продуктов по выбранным показателям;
4) принятие обоснованного решения, подготовка отчета.
Современные СУБД имеют множество основных и дополнительных функций, предоставляющих разработчику мощный инструментарий для реализации, поддержки и ведения баз данных. Какую из них выбрать в каждом конкретном случае?
41

Известны математические методы для решения задач оптимизации. В частности при выборе СУБД по множеству показателей очевидно применение методов линейного или целочисленного программирования. К числу сходных задач относится, например, задача о наименьшем покрытии, а универсальный метод для решения таких задач – метод ветвей и границ. Но эти задачи относятся к классу NP-полных, а значит, сложность их решения может сравниться (или превзойти) сложную многоэтапную задачу проектирования информационной системы.
В таких условиях при выборе СУБД целесообразно использовать методы построения обобщенных критериев.
Общая постановка задачи принятия решений выглядит следующим образом [3].
А. Имеется некоторое множество альтернатив (в рассматриваемом случае – СУБД) А, причем каждая альтернатива а характеризуется определенной совокупностью свойств a
1
, a
2
, ..., а
n
Б. Имеется совокупность критериев q = (q
1
, q
2
, ..., q
i
, …, q
n
), отражающих количественно множество свойств системы, т.е. каждая альтернатива характеризуется вектором q(a) = [q
1
(а), q
2
(а), ..., q
i
(а), ..., q
n
(а)
].
В. Необходимо принять решение о выборе одной из альтернатив (СУБД), причем решение называется простым, если выбор производится по одному критерию, и сложным, если выбранная альтернатива не является наилучшей по какому-то одному критерию, но может оказаться наиболее приемлемой для всей их совокупности,
Г. Задача принятия решения по выбору альтернативы на множестве критериев формально сводится к отысканию отображения φ, которое каждому вектору q ставит в соответствие действительное число определяющее степень предпочтительности данного решения.
Оператор φ называют интегральным (обобщенным) критерием. Интегральный критерий присваивает каждому решению по выбору альтернативы соответствующее значение эффективности Е. Это позволяет упорядочить множество решений по степени предпочтительности.
В данном разделе предлагается использовать аддитивное преобразование при построений обобщённого показателя эффективности, известное из теории полезности [3]:
Однако в этом случае значения коэффициентов b
i
, отражают полезность (ценность) критерия q
i
при принятии сложного решения о выборе альтернативы. Определение их значений производится в результате предварительного опроса группы из m экспертов (специалистов в данной области). Один из возможных путей получения этих значений заключается в следующем. Каждый j-й эксперт вначале определяет набор чисел С
ij
, отражающих его мнение об относительной ценности i-го критерия, причем числа С
ij
записаны в произвольном масштабе. Затем они масштабируются, в результате получают
Окончательные значения коэффициентов b
i
, вычисляются в результате осреднения значений b
ij
(j =1,
2, ..., т), получаемых от всех экспертов. Если компетентность экспертов в группе считается одинаковой, то
Если же компетентность j-го эксперта оценивается числом
1
,
1,
m
j
j
j
g
g
=
=
￥
то
42

Ниже рассматриваются основные методы формирования коэффициентов С
ij
, отражающих мнение j- го эксперта о ценности i-го критерия. В дальнейшем предполагается, что вначале каждый эксперт провел ранжировку всех критериев, т.е. упорядочил их в соответствии с относительной ценностью так, что на первом месте находится самый главный критерий.
2.4.1.1. Метод ранжировки
В соответствии с данным методом производится нумерация всех критериев полученного ряда, причем все неразличимые критерии, которые оказались на одном месте, нумеруются в произвольном порядке [3]. В результате данной процедуры каждый критерий получает свой номер. Ранг критерия определяется его номером, если на его месте в ряду отсутствуют какие-либо другие. Если на одном месте находится несколько неразличимых критериев, то ранг каждого из них равен среднему арифметическому их новых номеров.
Пример 2.2 ([3]). Пусть имеется следующий ряд упорядоченных критериев q
1
, q
2
, ..., q
8
для j-го эксперта:
Ранги критериев, вычисленные в соответствии с вышеуказанной процедурой, сведены в табл. 2.2.
Таблица 2.2
Переход от рангов к коэффициентам С
ij
производится на основе гипотезы о линейной зависимости между рангом и относительной ценностью критерия. Чем ниже ранг, тем более важным является соответствующий критерий. Определение коэффициентов С
ij
для произвольного r
ij
(1 ≤ r
ij
≤ n) производится в соответствии со следующей формулой:
Для рассмотренного примера коэффициенты С
ij
сведены в табл. 2.3.
Таблица 2.3
Следует отметить, что гипотеза о линейной зависимости между рангом и относительной ценностью критерия делает оценки С
ij
весьма грубыми, но определяет их сравнительно высокую достоверность.
2.4.1.2. Метод непосредственных оценок
В основу этого метода положена менее жесткая гипотеза об убывающей (но необязательно линейной) зависимости между рангом и относительной ценностью критерия. Вначале каждый j-й эксперт производит упорядочение всех критериев в соответствии с вышерассмотренной процедурой. После этого он эвристическим путем дает численную оценку относительной полезности каждого критерия по сравнению с самым главным, которому присваивается значение, равное единице. Всем неразличимым критериям присваиваются одинаковые значения С
ij
. В результате каждому критерию в упорядоченном ряду вместо рангов сразу присваиваются числа С
ij
, совокупность которых должна образовать невозрастающую последовательность. При использовании метода непосредственных оценок возникает возможность более дифференцированно подходить к оценке важности отдельных критериев, но при
43

этом понижается достоверность полученной информации.