Создание экономических информационных систем (ИС) является сложной и плохо формализуемой задачей, требующей детальных знаний о работе автоматизируемой предметной области. При этом как правило никто в организации не знает, как она работает в той мере подробности, которая необходима для создания ИС. Поэтому для описания работы предприятия необходимо построить его адекватную модель, содержащую в себе знания всех участников бизнес-процессов организации.

Около 90 % всех современных ИС требуют решения целого комплекса задач по хранению данных. В современных условиях, когда объемы обрабатываемых данных высоки и продолжают стремительно возрастать, решение таких задач немыслимо без использования технологий баз данных. Исходная информация для работы системы и результаты ее работы сохраняются в БД, таким образом, создание базы данных выходит на первый план на начальном этапе создания информационной системы.

При создании базы данных ИС наиболее важными являются задачи, связанные с созданием правильной логической структуры данных, обеспечивающей решение всего набора требуемых задач. Под правильной логической структурой в данном случае понимается структура, созданная с учетом особенностей организации хранения данных, используемых при решении требуемых задач.

Таким образом, проектирование является важнейшей стадией при создании базы данных, т.к. именно на этом этапе принимаются очень важные стратегические решения, влияющие на весь процесс создания эффективной базы данных. Разработка эффективной базы данных является достаточно сложной задачей, т.к. зачастую к ней предъявляется много противоречивых требований. Задача проектировщика состоит в учете всех требований с целью создания оптимальной базы данных.

В базе данных отражается информация об определенной предметной области. Предметной областью называют часть реального мира, представляющую интерес для данного использования. В автоматизированных информационных системах отражение предметной области представляется моделями данных нескольких уровней (число уровней зависит от особенностей СУБД). Независимо от того, поддерживаются ли в явном виде отдельно модели логического и физического уровня, с точки зрения методологии все равно можно выделить эти уровни и соответствующие им этапы проектирования базы данных.

Первый этап проектирования — инфологическое моделирование. Чтобы спроектировать структуру БД, необходима исходная информация о предметной области. Желательно, чтобы эта информация была представлена в формализованном виде. Описание предметной области, выполненное без ориентации на используемые в дальнейшем программные и технические средства, называется инфологической моделью предметной области (ИЛМ).

На втором этапе проектирования на основе инфологической модели строится даталогическая модель БД (ДЛМ). Даталогическая модель является моделью логического уровня и представляет собой отображение логических связей между элементами данных безотносительно к их содержанию и среде хранения. Модель строится в терминах информационных единиц, допустимых в той конкретной СУБД, в среде которой проектируется БД. Этап создания ДЛМ называется даталогическим проектированием. Описание логической структуры БД на языке СУБД называется схемой.

Третий этап проектирования состоит в привязке ДЛМ к среде хранения с помощью модели данных физического уровня (физической модели). Описание физической структуры БД называется схемой хранения, соответствующий этап проектирования БД – физическим проектированием.

В ряде СУБД, помимо описания общей логической структуры БД, есть возможность описать логическую структуру БД с точки зрения конкретного пользователя. Такая модель называется внешней, а ее описание называется подсхемой.

Внешняя модель не всегда является точным подмножеством схемы. Если определена подсхема, то пользователь имеет доступ только к тем данным, которые отражены в соответствующей подсхеме, что является одним из способов защиты информации от несанкционированного доступа.

Взаимосвязь этапов проектирования БД отражена на рисунке 4.1. Из рисунка видно, что при проектировании БД возможны возвраты на предыдущие уровни. При этом есть возвраты, обусловленные необходимостью пересмотра результата проектирования, и есть возвраты, вызванные необходимостью уточнения предыдущей модели (обычно инфологической) с целью получения дополнительной информации для проектирования или при выявлении противоречий в модели.

Рис. 4.1. Взаимосвязь этапов проектирования баз данных