Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống thông tin (Nghề: Công nghệ thông tin): Phần 2 - CĐ Công nghệ và Nông lâm Nam Bộ

(NB) Bài giảng Phân tích thiết kế hệ thống thông tin (Nghề: Công nghệ thông tin): Phần 2 cung cấp cho người học những kiến thức như: Phân tích hệ thống về dữ liệu; Thiết kế hệ thống thông tin quản lý. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chương 4

PHÂN TÍCH HỆ THỐNG VỀ DỮ LIỆU

Thời gian: 12 g (LT: 4g; TH:8g; KT:0g) Mục tiêu:

Sau khi học xong phần này người học có khả năng:

- Trình bày được các khái niệm, thành phần, qui trình, của các phương pháp phân tích hệ thống thông tin về dữ liệu;

- Xây dựng được lược đồ cấu trúc dữ liệu cho một số hệ thống thông tin thông dụng

(giải định, khảo sát trực tiếp trong thực tiễn);

- Chuẩn hóa được các quan hệ về dạng chuẩn;

- Rèn luyện ý thức lao động, tác phong công nghiệp, có trách nhiệm và sáng tạo Nội dung:

4.1 PHƯƠNG TIỆN MÔ TẢ DỮ LIỆU

4.1.1 Mã hóa dữ liệu

4.1.1.1 Khái niệm mã hoá

Mã là tên viết tắt gắn cho một đối tượng nào đó hay nói cách khác mỗi đối tượng cần có tên và vấn đề đặt ra là ta sẽ đặt tên cho đối tượng như thế nào Trong mỗi đối tượng gồm nhiều thuộc tính khác nhau thì yêu cầu mã hoá cho các thuộc tính cũng là yêu cầu cần thiết Ngoài ra mã hoá còn là hình thức chuẩn hoá dữ liệu để phân loại dữ liệu lưu trữ

và tìm kiếm có hiệu quả và bảo mật dữ liệu đặc biệt trong các hệ thống thông tin xử lý bằng máy tính

Một số Ví dụ về mã hoá:

- Khi ta cần xác định một công dân thì số chứng minh thư hoặc số hộ chiếu là mã của công dân đó

- Khi cần xác định xe ô tô hay xe máy thì biển số xe là mã của xe đó

4.1.1.2 Chất lượng và yêu cầu đối với mã hoá

Trong thực tế ta gặp rất nhiều đối tượng cần mã hoá như mã hoá ngành nghề cần đào tạo, mã hoá các bệnh, mã số điện thoại, mã thẻ sinh viên, thẻ bảo hiểm y tế, Chúng

ta có nhiều phương pháp mã khác nhau Do vậy cần xác định một số tiêu chí để đánh giá chất lượng của việc mã hoá:

- Mã hoá không được nhập nhằng: Thể hiện ánh xạ 1-1 giữa mã hoá và giải mã mỗi đối tượng được xác định rõ ràng và duy nhất với một mã nhất định

- Thích ứng với phương thức sử dụng: Việc mã hoá có thể tiến hành bằng thủ công

nên cần phải rễ hiểu, dễ giải mã, và việc mã hoá bằng máy đòi hỏi cú pháp chặt chẽ

- Có khả năng mở rộng mã:

+ Thêm phía cuối (sau) của các mã đã có

+ Xen mã mới vào giữa các mã đã có, thường mã xen phải dùng phương pháp cóc nhảy, nhảy đều đặn dựa vào thống kê để tránh tình trạng “bùng nổ ” mã

- Mã phải ngắn gọn làm giảm kích cỡ của mã, đây cũng là mục tiêu của mã hoá Tuy nhiên điều này đôi khi mâu thuẫn với khái niệm mở rộng mã sau này

- Mã có tính gợi ý: Thể hiện tính ngữ nghĩa của mã Đôi khi tính gợi ý là yêu cầu đối với mã công khai, và làm cho việc mã hoá thuận tiện dễ dàng

- Cách mã cần xác định sao cho tối thiểu hoá sai sót khi mã và giảm tính dư thừa của mã

4.1.1.3 Các kiểu mã hoá

- Mã hoá liên tiếp (Serial Coding):

Ta dùng các số nguyên liên tiếp 000,001, 002 để mã hoá Phương pháp này thường

để đánh số thứ tự trong danh sách các đối tượng

+ Ưu điểm: Không nhập nhằng, đơn giản, thêm phía sau

+ Khuyết điểm: Không xen được, thiếu tình gợi ý vì cần phải có bảng tương ứng và không phân theo nhóm

- Mã hoá theo lát (lớp)

Sử dụng các số nguyên như mã hoá liên tiếp nhưng phân ra theo lát( lớp) cho từng loại đối tượng, trong mỗi lát dùng mã liên tiếp

Ví dụ: Mã hoá các đối tượng là các hàng ngũ kim

Vùng 1: 0001 – 0999 để mã hóa các hàng ngũ kim bé, trong đó:

001 – 0099 để mã hóa các loại vít

0100 – 0299 để mã hóa các loại êcu

0300 – 0499 để mã hóa các loại bulong

0500 – 0599 để mã hóa các loại đinh

Biển số xe của ông X là 29 F6 6956 là

biển xe đăng kí tại Hà Nội (mã tỉnh là 29)

+ Ưu điểm: Không nhập nhằng, mở rộng

,xen thêm được và được dùng khá phổ biến,

loại mã này cho phép thiết lập các phương thức kiểm tra gián tiếp đối với mã của các đối tượng bằng cách trích rút các đoạn mã để kiểm tra

+ Nhược điểm: Mã quá dài nên thủ tục mã nặng nề, không cố định và vẫn có thể bị bão hoà mã

- Mã phân cấp: Các đối tượng được mã hoá theo chế độ phân cấp các chi tiết nhỏ dần Một hình ảnh khá quen thuộc của mã hoá phân cấp là đánh số chương, tiết, mục trong một quyển sách

+ Khuyết điểm: Tương nhự như các nhược điểm của mã phân đoạn

Tỉnh Lát (xê ri) Số liên tiếp

2 9 F 6 6 9 5 6

- Mã diễn nghĩa: Bằng cách gán một tên ngắn gọn nhưng hiểu được cho một đối tượng

Ví dụ : Đội bóng các nước tham gia giải Tiger cup được mã bằng cách lấy ba kí tự

đầu như sau:

VIE: Việt Nam, THA: Thailand, SIN: Singapore, IND: indonesia, MAL : Malaysia + Ưu điểm: Tiện dùng cho sử lý bằng thủ công

+ Khuyết điểm: Không giải mã được bằng máy tính

Các chú ý khi lựa chọn sự mã hoá

Như đã nêu ở trên, có nhiều phương pháp mã hoá khác nhau, có thể sử dụng một kiểu mã nào đó, cũng có thể sử dụng kết hợp nhiều kiểu để đạt chất lượng mã tốt nhất Việc lựa chọn mã hoá cần dựa vào các yếu tố sau:

- Nghiên cứu việc sử dụng mã sau này

- Nghiên cứu số lượng đối tượng được mã hoá để lường trước được sự phát triển

- Nghiên cứu sự phân bố thống kê các đối tượng để phân bố theo lớp

- Tìm xem đã có những mã nào được dùng trước đó cho các đối tượng này để kế thừa

- Thỏa thuận với người dùng cách mã

- Thử nghiệm trước khi dùng chính thức để chỉnh lý kịp thời

4.1.2 Từ điển dữ liệu

4.1.2.1 Khái niệm

Từ điển dữ liệu là một tư liệu tập trung mọi tên gọi của mọi đối tượng được dùng trong hệ thống trong cả các giai đoạn phân tích, thiết kế, cài đặt và bảo trì Nó là văn phạm giả hình thức mô tả nội dung của các sự vật, đối tượng theo định nghĩa có cấu trúc Chẳng hạn trong biểu đồ luồng dữ liệu(BLD): các chức năng xử lý, kho dữ liệu, luồng dữ liệu chỉ mô tả ở mức khái quát thường là tập hợp các khoản mục riêng lẻ Các khái quát này cần được mô tả chi tiết hơn qua công cụ từ điển dữ liệu

4.1.2.2 Cấu tạo từ điển

Từ điển dữ liệu gồm các mục từ và lời giải thích Lời giải thích thể hiện được cấu trúc của 1 từ bản chất liền giá trị và phạm vi sử dụng

Ví dụ: Luồng dữ liệu

Bảng 4.1: Mục từ cho luồng dữ liệu “Phiếu yêu cầu”

Phiếu yêu cầu - Ý nghĩa : Luồng dữ liệu chuyển từ tác nhân ngoài” Bạn đọc” đến tiến trình” Xử lý phiếu yêu cầu

- Thành phần: Số thẻ đọc, Tên tài liệu, Tên tác giả, Số cá biệt, Ngày viết phiếu

Ví dụ: Kho dữ liệu

Bảng 4.2: Mục từ cho kho dư liệu “Sách”

Sách

- Ý nghĩa: Chứa mọi thông tin về sách trong thư viện

- Thành phần: Số cá biệt, Tên sách, Tên tác giả, Năm xuất bản, Nhà xuất bản, Lần xuất bản, Ngày nhập, Loại sách, Các từ khoá, Tóm tắt nội dung, Vị trí trong kho,Trạng thái mượn

- Tổ chức: Lưu trữ tuần tự và được sắp xếp theo “Số cá biệt” Khi cập nhật sách mới được xếp vào đúng vị trí của nó trong kho

- Các xử lý liên quan : Cập nhật sách mới, Huỷ sách cũ, Tìm kiếm sách theo các thành phần thông tin riêng biệt

- Thực thể: Một thực thể( entity) là một vật thể cụ thể hay trừu tượng, tồn tại thực

sự và khá ổn định trong thế giới thực, mà ta muốn phản ánh nó trong hệ thống thông tin

Ví dụ: Thực thể cụ thể như: Học sinh Trần Ngọc Kha, Hóa đơn số 58

Thực thể trìu tượng như: Khoa Công Nghệ Thông Tin

- Thuộc tính: Thuộc tính (Property hay arttibute) là một giá trị dùng để mô tả một khía cạnh nào đó của một thực thể

Ví dụ: Tuổi của Trần Ngọc Kha là 17

Tổng tiền của hóa đơn số 58 là 800.000đ

Giá trị thuộc tính thường được cho kèm theo một tên (tuổi 17, tổng tiền: 800.000đ) Tên đó thực tế là tên chung của mọi giá trị có thể chọn lựa để mô tả một khía cạnh nhất định của các thực thể (tuổi: 17, tuổi: 20, tuổi:14 ) Ta gọi tên đó là một kiểu thuộc tính (property type)

Ví dụ: Tuổi, tổng tiền là các kiểu thuộc tính

Ví dụ: Kiểu thực thể khách hàng được mô tả bằng các kiểu thuộc tính: tên, địa chỉ,

Ví dụ: SH Nhân viên

Mã Nhân viên Các thuộc tính trong mô hình thực thể liên kết có hai ràng buộc phải thoả mãn:

- Giá trị duy nhất: Mỗi thuộc tính của một thực thể có thể lấy một và chỉ một giá trị duy nhất

- Giá trị sơ đẳng: Giá trị thuộc tính không thể tách thành các phần nhỏ hơn

Liên kết: Một liên kết là một sự gom nhóm các thực thể trong đó mỗi thực thể có một vai trò nhất định

Ví dụ:

- Khách hàng Ân đã giao nộp đơn hàng 3428

- Đơn hàng 3428 đặt mua các mặt hàng 34 và 78

- Anh Liên là học trò của thầy Hà

Một kiểu liên kết (asociation type) là một tập hợp các liên kết có cùng ý nghĩa Một kiểu liên kết là được định nghĩa giữa nhiều kiểu thực thể Tên của kiểu liên kết thường được chọn là một động từ (chủ động hay bị động) phản ánh ý nghĩa của nó

- Kiểu liên kết dạy giữa kiểu thực thể thầy và kiểu thực thể trò (2 ngôi)

- Thời khóa biểu là một kiểu liên kết giữa các kiểu thực thể: Môn, giờ, phòng, lớp ( liên kết nhiều ngôi )

4.2.2 Đặc tả mối quan hệ giữa hai kiểu thực thể

Để đặc tả mối quan hệ giữa hai kiểu thực thể, mô hình thực thể liên kết thường được biểu diễn dưới dạng một đồ thị, trong đó các nút là các kiểu thực thể, còn các cung là các kiểu liên kết Đồ thị đó được gọi là sơ đồ thực thể liên kết và được lập như sau:

- Một kiểu thực thể được biểu diễn bởi một hình chữ nhật gồm 2 ngăn, ngăn trên chứa tên của kiểu thực thể, ngăn dưới chứa danh sách các kiểu thuộc tính của nó Tên kiểu thực thể thường là một danh từ (chỉ vật thể) Các kiểu thuộc tính hợp thành khóa của kiểu thực thể được gạch dưới, và thường đặt lên đầu danh sách

- Một kiểu liên kết được biểu diễn bởi một hình thoi, được nối bằng nét liền tới các kiểu thực thể tham gia liên kết Trong hình thoi viết tên kiểu liên kết(tên này có thể khuyết, nếu không cần làm rõ) Như trên đã nói tên kiểu liên kết thường là một động từ (chủ động hay bị động) Nếu kiểu liên kết là hai ngôi, thì ở hai đầu mút các đường nối, sát với các kiểu thực thể, ta ghi thêm ứng số (nếu thấy cần làm rõ)

Ví dụ: Biểu diễn đồ họa của kiểu liên kết Mượn

Biểu diễn đồ họa của kiểu liên kết Có

Biểu diễn đồ họa của kiểu liên kết Cung ứng

Một số trường hợp đặc biệt:

- Liên kết đệ quy: Là kiểu liên kết giữa một thực thể với chính thực thể đó

- Nhiều kiểu liên kết giữa hai thực thể:

ID người

Họ tên

Địa chỉ

vợ 0 1

- Kiểu liên kết có thuộc tính mô tả: Ta ghi danh sách các thuộc tính bên cạnh hình thoi; hoặc vẽ thêm một hình chữ nhật hai ngăn như kiểu thực thể: ngăn tên có thể chứa tên kiểu liên kết hoặc bỏ trống; ngăn thuộc tính chứa các thuộc tính, bổ sung các thuộc tính khoá của các kiểu thuộc tính tham gia liên kết Và nó được nối với hình thoi bằng nét đứt

- Kiểu liên kết nhiều ngôi:

Mã CH Diện tích Địa chỉ 0 *

Thuê 0 1

Dạy

Học sinh

IDHSinh

Họ tên Lớp

Đơn hàng

ID ĐH Ngày Địa chỉ

Ngày Ngày

4.2.3 Mô hình thực thể liên kết mở rộng và hạn chế

4.2.3.1 Mô hình E/A mở rộng

Các điểm mở rộng đối với mô hình E/A

- Các kiểu thuộc tính đa trị: Trong mô hình mở rộng được phép dùng kiểu thuộc tính

đa trị Nghĩa là tồn tại kiểu thuộc tính mà giá trị của nó đối với một thực thể có thể là một dãy hay một tập các giá trị

Ví dụ: Tên, tuổi các con của một nhân viên

- Các kiểu thuộc tính phức hợp: Cho phép dùng kiểu thuộc tính phức hợp từ các thuộc tính sơ đẳng, tức là được tạo thành từ sự kết hợp từ nhiều kiểu thuộc tính khác Mặc định, mỗi giá trị của kiểu thuộc tính phức hợp là sự ghép các giá trị của các thuộc tính sơ đẳng tương ứng

Ví dụ: Kiểu thuộc tính Địa chỉ là sự kết hợp của các thuộc tính Số nhà, Đường phố, Quận huyện, Tỉnh thành

- Các kiểu thực thể con:

Nếu trong một kiểu thực thể A, ta chỉ ra một tập con B của A, mà các thực thể trong

B vừa mang các kiểu thuộc tính chung của các thực thể trong A, lại vừa có thêm một số các kiểu thuộc tính mới, thì ta nói đó là sự chuyên biệt hóa B được gọi là kiểu thực thể con của kiểu thực thể A Các kiểu thuộc tính của B bao gồm mọi kiểu thuộc tính của A cộng thêm các kiểu thuộc tính riêng của nó Ta nói: B thừa kế các thuộc tính của A Quá trình ngược lại với chuyên biệt hóa là sự khái quát hóa: Từ nhiều kiểu thực thể B, C, ta rút ra các kiểu thuộc tính chung để lập một kiểu thực thể A (với các kiểu thuộc tính chung đó) sao cho B,C, đều là kiểu thực thể con của A

Ví dụ: Các thực thể Sinh viên, Nhân viên là thực thể con của thực thể Người

Cách biến đổi biểu đồ E/A mở rộng về biểu đồ E/A kinh điển

- Quy tắc 1: Chuyển các thuộc tính đa trị về các thuộc tính có giá trị duy nhất Thay một kiểu thuộc tính đa trị T của kiểu thực thể A bởi một kiểu thực thể mới E-T và kết nối

A với E-T bởi một kiểu liên kết Đưa vào kiểu thực thể E-T một kiểu thuộc tính đơn trị t, tương ứng với các giá trị thành phần của T Nghiên cứu các ứng số cho kiểu liên kết mới (giữa A và E-T)

Ví dụ 1: Kiểu thực thể Nhân viên có thuộc tính đa trị là các ngoại ngữ

Chú ý: Kiểu thực thể nói trên được gọi là kiểu thực thể phụ thuộc; nó chỉ tồn tại cùng với kiểu thực thể chính

Lớp

Ngành học

Nhân viên

Phòng Đ.chỉ CQ

Nhân viên

Mã NV

Họ tên

Ngoại ngữ Tên NN 0 * Biết 0 *

- Quy tắc 4: Xử lý các kiểu thực thể con

Giả sử B là thực thể con của thực thể A Có hai cách xử lý:

+ Loại bỏ kiểu thực thể B và bổ sung mọi kiểu thuộc tính của B vào trong A, đồng thời thêm một kiểu thuộc tính cho phép phân loại các thực thể của A (thuộc B hay không thuộc B) Chuyển mọi kiểu liên kết với B sang A, và nghiên cứu lại các ứng số cho chúng + Thay đổi mối quan hệ thừa kế giữa A và B bằng một kiểu liên kết giữa A và B mà các ứng số tối đa bằng 1 Nghiên cứu cụ thể các ứng số tối thiểu

4 2.3.2 Các kiểu thuộc tính khoá và các kiểu thuộc tính kết nối

Khoá: là một tập các kiểu thuộc tính của một kiểu thực thể dùng để phân biệt các thực thể trong kiểu thực thể đó Khoá có thể là khoá đơn (chỉ có một kiểu thuộc tính) và khóa bội (khoá gồm 2 kiểu thuộc tính trở nên)

Khoá bội thường gặp trong các trường hợp sau:

chuyển thành

CT HĐ

Mã hàng Tên hàng

ĐV tính

Số lượng Đơn giá Thành tiền

- Các kiểu thực thể phụ thuộc: Khoá của một kiểu thực thể phụ thuộc luôn phải bao gồm khoá của kiểu thực thể chính, và nó làm nhiệm vụ kết nối một thực thể phụ thuộc với một thực thể chính

- Các kiểu thực thể được lập từ Quy tắc 2, tức là các kiểu thực thể diến tả một quan

hệ đều phải có khoá bội hợp thành từ khoá của các kiểu thực thể tham gia quan hệ Kiểu thuộc tính kết nối (hay còn gọi là khoá ngoại): là kiểu thuộc tính vốn là khoá của một kiểu thực thể khác nhưng lại xuất hiện trong kiểu thực thể này với nhiệm vụ mô

tả mối quan hệ giữa hai kiểu thực thể

4.2.4 Các phương pháp xây dựng mô hình

4.2.4.1 Hai cách tiến hành: trên xuống và dưới lên

Các thông tin được đưa vào mô hình thực thể liên kết dưới 3 hình thức: thực thể, liên kết và thuộc tính Để phát hiện các kiểu thực thể và các kiểu thuộc tính của chúng

có thể tiến hành theo hai cách ngược nhau:

Cách (1): trước hết đối sánh với thực tế để tìm ra các kiểu thực thể, rồi sau đó đối

với mỗi kiểu thực thể đã chọn, tìm các kiểu thuộc tính mô tả nó

Cách (2): tìm tập hợp các kiểu thuộc tính như là những loại thông tin sơ đẳng xuất

hiện trong hệ thống, rồi gom nhóm, tổ chức chúng lại thành từng cụm theo chủ đề mô tả Mỗi cụm đó trở thành một kiểu thực thể

Tuy nhiên cách tốt nhất là hỗn hợp cả hai cách làm trên bằng cách lặp đi lặp lại nhiều lần: Từ các kiểu thực thể, tìm ra các kiểu thuộc tính, rồi từ kiểu thuộc tính ta tổ chức lại, chỉnh sửa và bổ xung thành các kiểu thực thể, vòng đi vòng lại cho đến khi thỏa đáng

Một thực thể, như ta đã định nghĩa ở trên, là một vật thể cụ thể hay trừu tượng, tồn tại thực sự và khá ổn định trong thế giới thực mà ta muốn phản ánh nó trong hệ thống thông tin

Mặt hàng

SH mặt hàng Tên hàng Màu

Tuy nhiên, không phải mọi vật thể có trong thực tế đều trở thành thực thể, mà phải

có sự tuyển chọn khi đưa vào mô hình Sự tuyển chọn đó dựa trên hai tiêu chí:

- Có ích cho việc quản lý

- Có cách để phân biệt với các thực thể khác

Một thuộc tính, như đã định nghĩa ở trên, là một giá trị (dữ liệu) mô tả một khía cạnh nào đó của một thực thể

Cũng không phải mọi đặc điểm có thể của một thực thể đều được xem là thuộc tính cho nó, mà phải có sự tuyển chọn theo yêu cầu quản lý

Xét về vai trò của kiểu thuộc tính trong một kiểu thực thể, ta phân biệt ba loại kiểu thuộc tính:

4.2.4.2 Phân loại các thuộc tính theo nội dung diễn tả

Các dữ liệu trong một hệ thống thông tin quản lý (nói ở đây là các thuộc tính và từ

đó là các thực thể) có thể tách làm hai loại theo nội dung diễn tả:

- Các dữ liệu phản ánh cấu trúc tĩnh của hệ thống kinh doanh dịch vụ Có thể nói đó

là phần mô tả hạ tầng cơ sở của hệ thống kinh doanh dịch vụ và môi trường của nó, và là phần ổn định nhất trong CSDL, bao gồm:

+ Về nhân lực: Nhân viên, Khách hàng, Nhà cung cấp

+ Về tài sản, thiết bị nguyên vật liệu: Nhà xưởng, Cửa hàng, máy ôtô, Mặt hàng, nguyên liệu

+ Về tổ chức và cơ cấu: Phòng ban, Phân xưởng, Khoa, Bộ môn, Lớp,.v.v

- Các dữ liệu phản ánh các sự kiện trong hoạt động kinh doanh như :

+ Các giao dịch: Đặt hàng, Đăng kí, Giao hàng, Thanh toán,

+ Các báo cáo, tổng kết thống kê

Trên một góc nhìn khác, lại có thể phân chia các dữ liệu thành :

- Các dữ liệu sống: là các dữ liệu phản ánh thực tế hiện tại và đang được sử dụng Các dữ liệu này phải luôn luôn được cập nhật cho khỏi lạc hậu với thực tế

Ví dụ : Lý lịch các nhân viên đang tại chức, Đơn hàng đang xử lý (chưa hoàn tất)

- Các dữ liệu lịch sử: là các dữ liệu phản ánh quá khứ của hệ thống kinh doanh dịch

vụ, được chuyển sang lưu giữ, không cập nhật, không dùng trong các tính toán xử lý, và chỉ có thể tham khảo khi cần Thường thì các dữ liệu lịch sử được lưu trên bộ nhớ tách biệt với các dữ liệu sống (cho nên thường được gọi là “Cơ sở ngoài luồng”)

Ví dụ: Hồ sơ về các nhân viên đã ra khỏi cơ quan, Đơn hàng đã hoàn tất, tài khoản

đã đóng

4.2.4.3 Phân loại các thuộc tính theo đặc điểm về giá trị của nó

Xét về đặc điểm của giá trị mà thuộc tính có thể nhận, thì ta có thể phân loại dựa trên hai tiêu chí sau:

- Thuộc tính tính toán hay thuộc tính không tính toán ;

- Thuộc tính vững bền hay thuộc tính không bền vững

Thuộc tính tính toán là thuộc tính mà giá trị của nó thu được bởi sự tính toán theo một công thức (hay quy trình) xuất phát từ giá trị của một hoặc một số thuộc tính khác

Ví dụ: Thành tiền = đơn giá x số lượng

Nhớ rằng hai yêu cầu đối với lược đồ về khái niệm dữ liệu là các thông tin phải đủ

và không dư thừa Thế thì các thuộc tính tính toán là dư thừa, vậy về nguyên tắc là không được đưa vào lược đồ Tuy nhiên các thuộc tính tính toán không phải là không có ích sau này đến giai đoạn thiết kế, khi xét thêm hai yêu cầu mới là: Tiện lợi và nhanh chóng, thì rất có thể là lại phải đưa chúng vào cơ sở dữ liệu Vậy ở giai đoan phân tích, ta hãy ghi nhận chúng lại để sau này trở lại xem xét, thậm chí nếu thấy vai trò của chúng là không thể thiếu

Thuộc tính không tính toán (còn được gọi là thuộc tính nguyên thuỷ ) là thuộc tính

mà giá trị của nó được cung cấp từ bên ngoài hệ thống (không thể suy ra được từ bên trong hệ thống )

Thuộc tính bền vững là thuộc tính mà giá trị của nó khi đã có thì không thay đổi được nữa Ngược lại là thuộc tính không bền vững

Phối hợp hai tiêu chí trên, ta có bốn loại thuộc tính :

4.2.4.4 Các thuộc tính khoá,thuộc tính kết nối và các liên kết

Một kiểu thuộc tính khoá của một kiểu thực thể là một kiểu thuộc tính mà giá trị của

nó tương ứng với mỗi thực thể là riêng biệt cho thực thể đó.Vậy khoá cho phép chỉ định mỗi thực thể,cho phép phân biệt các thực thể với nhau

Trong bước đầu phân tích, có thể chưa cần quan tâm vội đến việc chọn khoá Song cuối cùng thì trong lược đồ dữ liệu hoàn chỉnh , mỗi kiểu thực thể đều phải có khoá Thuộc tính khoá có thể chọn trong số các thuộc tính tự nhiên, miễn là giá trị của nó

là khác biệt cho mỗi thực thể Chẳng hạn nếu tên chính thức cho mỗi công ty đều đã được đăng ký với nhà nước và bảo đảm không trùng lặp, thì có thể lấy Tên công ty làm khoá cho các công ty Nếu trong một khách sạn, các phòng được sơn màu sắc khác nhau, thì

có thể lấy màu làm khoá chỉ định các phòng trong khách sạn đó

Tuy nhiên, ít khi tìm được một thuộc tính tự nhiên làm khoá bây giờ người ta dùng thuộc tính khóa nhân tạo ấy là các mã, các số hiệu, như là mã hàng, Số hiệu đơn hàng Trong một kiểu thực thể, một kiểu thuộc tính được gọi là kiểu thuộc tính kết nối (hay là còn gọi là một tham chiếu) nếu nó không phải là khoá của kiểu thực thể đó, nhưng lại là khoá của một kiểu thực thể khác

Sau khi đã có tập hợp các kiểu thực thể, thì ta cần nghiên cứu phát hiện các kiểu liên kết giữa hai kiểu thức thể

Việc tìm các kiểu liên kết có thể làm theo hai cách:

- Dựa trên ý nghĩa các kiểu thực thể ( thực thể trong đó, có thể đóng vai trò gì?), dựa theo các quy tắc quản lý hay các quy trình giao dịch mà ta phát hiện ra các kiểu liên kết

Ví dụ: Quy trình bán hàng bắt đầu bằng một khách hàng đưa đến đơn đặt hàng Từ

sự kiện ta phát hiện ra có mối liên quan giữa khách hàng và đơn hàng

- Tìm trên danh sách các kiểu thuộc tính của các kiểu thực thể (đã lập ở bước trước) hoặc tìm trên các chứng từ giao dịch, ta có thể phát hiện ra các tham chiếu Mỗi tham chiếu là biểu hiện cho một kiểu liên kết

Ví dụ: Xem các Đơn hàng, ta thấy đơn hàng nào cũng có Tên ( hay Mã số khách

hàng) Đó chính là một tham chiếu Vậy phải có một kiểu liên kết giữa hai kiểu thực thể Đơn hàng và khách hàng

Ví dụ: Xây dựng mô hình thực thể liên kết cho hệ thống QL CƯVT

Các kiểu thực thể sơ bộ có thể phát hiện là:

- Về nhân lực, tài nguyên có phân xưởng, người cung cấp, Mặt hàng,…

- Về giao dịch có dự trù, Đơn hàng, Giao hàng, Hoá đơn, Phát hàng,…

Tiếp đó ta phát hiện các kiểu liên kết giữa chúng bằng cách duyệt lại quá trình giao dịch( từ khi phân xưởng đưa dự trù đến khi phân xưởng nhận được hàng) qua đó ta sẽ thấy được các mối liên hệ giữa các kiểu thực thể

Bổ sung các kiểu thuộc tính cho mỗi kiểu thực thể (trên hình không ghi chi tiết các thuộc tính mô tả) Riêng việc chọn khoá, ta lưu ý một điểm sau:

- Các SH-đơn hàng, SH-giao hàng, SH-phân xưởng, Mã hàng đã được quản lý thống nhất, vậy có thể làm khoá (đơn) của các kiểu thực thể tương ứng

- Trái lại SH-dự trù, SH-giao hàng,SH-hoá đơn là khoá ngoại đối với hệ thống, có thể xảy trùng lặp, vậy muốn dùng chúng làm khoá thì SH-dự trù phải kèm với SH-phân xưởng, SH-giao hàng và SH- hoá đơn phải kèm SH nhà cung cấp

Ta có các mô hình thực thể liên kết như sau:

- Mô hình thực thể liên kết mở rộng,

- Mô hình thực thể liên kết kinh điển

- Mô hình thực thể liên kết hạn chế

Mã hàng Lượng DT

Gồm

Phát cho

Phát hàng SH-PH Ngày PH

Mã hàng Lượng PH

Nhập vào

Mặt hàng

Mã hàng Chi tiết MH Gồm

Giao hàng SH-GH Tên NCC Ngày GH

Mã hàng Lượng GH

Gửi cho Cung ứng

Xuất cho

Phân xưởng SH_PX Chi tiết PX

Lập

Đưa vào

Đơn hàng SH-ĐH Ngày ĐH

Mã hàng Lượng ĐH

Trong lược đồ trên dùng tam giác để chỉ hướng đọc mối liên kết và dùng thuộc tính

in nghiêng để đánh dấu các thuộc tính đa trị

4.3 CHUYỂN ĐỔI SANG MÔ HÌNH QUAN HỆ DỮ LIỆU

4.3.1 Một số khái niệm

Domain - Miền

Domain là một tập hợp không rỗng D Để biểu diễn một phần tử thuộc D, ta viết

ED Miền (domain) là một tập các giá trị hoặc các đối tượng

Gọi D1, D2, .Dn, là n miền, khi đó D là tập hợp các phần tử của tích Đề các

D1D2 Dn Cũng có thể số lượng các phần tử của D bị giảm đi bởi một điều kiện xác định cho trước

Thuộc tính (Attribute)

Thuộc tính là một lớp dữ liệu mô tả hành vi, tính chất phát sinh trong CSDL, nghĩa

là nó chỉ dựa vào tính chất của lớp dữ liệu này

Mỗi thuộc tính được gắn với một và chỉ một domain

Một mục dữ liệu (item) của một thuộc tính trong CSDL là một giá trị của domain của thuộc tính này

Một thuộc tính gọi là có tính joined nếu nó được định nghĩa từ một vài các thuộc tính khác; do đó domain của nó là tập con của tích Đề các các domain của các thuộc tính này

Ký hiệu:

- Gọi c là giá trị của thuộc tính C Nếu C được tạo thành từ các thuộc tính C1,

C2, ,Cn, khi đó ta ký hiệu c.C1 và c(C1) chỉ giá trị c đối với thuộc tính C1

- Nếu thuộc tính C có các domain D1, D2, Dn thì c.D1 và c(D1) chỉ giá trị c trong domain D1

Quan hệ

Một quan hệ (Relation) n-R là tập R+ các thuộc tính của R và một vị từ mô tả bởi

R chứa các biến số tự do (ví dụ ,) tương ứng các thuộc tính của R+ và nhận các giá trị trong các domain của các thuộc tính đó

Một bộ (n-tuple) của R là một phần tử của tính Đề các của các domain tương ứng

với n thuộc tính của R

Một thực thể (entity) r của R là một bộ của R thoả mãn vị từ R (r)=true

Một cách đơn giản, quan hệ R là một bảng dữ liệu hai chiều

Lược đồ quan hệ

Lược đồ quan hệ là sự hợp thành của hai yếu tố:

- Một cấu trúc, gồm tên quan hệ và danh sách các thuộc tính (mỗi thuộc tính gắn với một miền) thường cho dưới dạng R(A1A2…An)

- Một tập hợp các ràng buộc toàn vẹn, tức là các điều kiện mà mọi quan hệ trong lược đồ phải thoả mãn

- Về mặt hình thức: Lược đồ quan hệ  cho bởi một cặp gồm hai thành phần =<U+, F> , trong đó:

p1 p2 p1 p2

200

500

300

100 Trong thuộc tính Product có thể tách thành 2 thuộc tính con độc lập nhau, do đó Product chưa nguyên tố, ta đưa về dạng chuẩn 1NF bằng cách tách Product thành 2 thuộc tính P# và Qty

Tuy nhiên cần chú ý quan niệm nguyên tố sẽ quyết định dạng chuẩn 1NF, mà quan niệm này phụ thuộc vào yêu cầu xây dựng CSDL và khai thác CSDL

Ví dụ: Cần quản lý tình trạng bán hàng trong từng ngày, khi đó thuộc tính Qty cần phải tách thành: Ngày bán+Đơn giá+ Số lượng

Và dạng chuẩn 1NF như sau:

Dạng chuẩn 2NF

* Khái niệm phụ thuộc hàm đầy đủ:

Ví dụ: Trên quan hệ KQTHI(MaSV, MaMT, Điem) có:

MaSV, MaMT  Điem

- Y được gọi là phụ thuộc hàm đầy đủ vào X trên lược đồ quan hệ =<U+, F> nếu

XY thoả trên  Nhưng với mọi tập con X'  X (X'X) thì X' Y không thoả trên  + Nếu ta sử dụng ký hiệu =<U+, F> Điều kiện Y phụ thuộc đầy đủ vào X là:

| F : X X

) X Y (hay Y X -

| F

F ' '

FX Y : X X

X Y

Ví dụ: Cho F={AC, BC, AD, DEC, CEA}

- Kiểm tra C có phụ thuộc đầy đủ vào AD hay không? Không vì F |- AC

- Kiểm tra AB có phụ thuộc đầy đủ vào BCE hay không?

* Định nghĩa: Một lược đồ  gọi là dạng chuẩn 2NF nếu:

-  ở dạng chuẩn 1NF,

- Mọi thuộc tính không khoá (thuộc tính không nằm trong khoá nào với mọi khoá) đều phụ thuộc đầy đủ vào khoá

Chú ý: Trong thực tế thì ta thường gọi một khoá làm khoá chính Primary Key Khi

đó yêu cầu của dạng chuẩn (yếu hơn về mặt lý thuyết) chỉ cần các thuộc tính không khoá phụ thuộc đầy đủ vào khoá chính

Lược đồ  được tách thành các lược đồ sau:

1=<U+={MaSV, TenSV}; F={MaSVTenSV}>

2=<U+={MaMT, TenMon}; F={MaMTTenMon}>

3=<U+={MaSV, MaMT, DiemThi}; F={MaSV, MaMTĐiemThi}>

1, 2 hiển nhiên ở dạng chuẩn 2NF

3 có khoá duy nhất là X=MaSV, MaMT Thuộc tính không khoa là DiemThi phụ thuộc đầy đủ vào khoá X Vì

MaSV DiemThi

X DiemThi

Dạng chuẩn 3NF

* Khái niệm phụ thuộc bắc cầu:

- Nhận xét: Chất lượng "tốt" của một quan hệ liên quan đến độ chặt chẽ của các phụ thuộc dữ liệu giữa các thuộc tính không khoá và thuộc tính khoá Khái niệm phụ thuộc đầy đủ ở trên là ví dụ Để định nghĩa tốt hơn ta xét khái niệm phụ thuộc bắc cầu

- Định nghĩa: Cho lược đồ quan hệ =<U+, F>, X  U, A  U A là một thuộc tính của U+

Ta nói A phụ thuộc bắc cầu vào X trên  nếu có thể chèn một cầu thực sự Y vàn giữa quan hệ A và X Nghĩa là

)XkhôngY

( AY,YX

Nếu có phụ thuộc bắc cầu giữa A và X như trên ta nói A và X còn phụ thuộc lỏng

Định nghĩa 1: Lược đồ quan hệ  được gọi ở dạng chuẩn 3NF nếu

i)  ở dạng chuẩn 1NF

ii) Mọi thuộc tính không khoá không được phụ thuộc bắc cầu vào khoá

Định nghĩa 2: Lược đồ quan hệ  được gọi ở dạng chuẩn 3NF nếu

i)  ở dạng chuẩn 2NF

ii) Mọi thuộc tính không khoá không được phụ thuộc bắc cầu vào khoá

Chú ý: A phụ thuộc không đầy đủ vào khoá X, chỉ phụ thuộc vào Y (Y  X , Y  X) thì A cũng phụ thuộc bắc cầu: X  Y  A

Ví dụ 1: Cho lược đồ quan hệ  như sau:

C  T: Mỗi giáo trình có một thầy dạy,

HR  C: Chỉ một môn học ở một phòng học tại một thời điểm,

HT  R: Tại mỗi thời điểm mỗi giáo viên chỉ có thể dạy ở một phòng học,

CS  G: Mỗi sinh viên chỉ ở một lớp học theo mỗi giáo trình

HS  R: Mỗi sinh viên chỉ có thể ở một phòng học tại một thời điểm

Yêu cầu: Kiểm tra  có ở dạng chuẩn 3NF hay không? Nếu không  ở dạng chuẩn nào?

- Xác định tập K các khoá của  và tập N các thuộc tính không khoá

Nhận xét: Thuộc tính HS tham gia khoá vì chúng không xuất hiện ở vế phải Kiểm Tra HS có phải là khoá không

HS+=HSRCTG=U+

Ta có khoá K={HS} là khoá duy nhất, N={RCT} là các thuộc tính không khoá

R là thuộc tính không khoá: HS  HT  R (HT không  HS) Như vậy R phụ thuộc bắc cầu vào khoá HS thông qua cầu HT Suy ra  không ở dạng chuẩn 3NF

- Kiểm tra N=RCT có phụ thuộc đầy đủ vào HS hay không?

H C H H : C H

Vậy C phụ thuộc đầy đủ vào HS

Tương tự RT

+ Nếu X  Y là một phụ thuộc hàm không tầm thường thoả mãn trên  thì X phải

là siêu khoá của 

4.3.2.2 Chuẩn hoá

Định nghĩa: Chuẩn hoá là sự phân rã không làm mất mát thông tin của một quan

hệ R thành một tập hợp các quan hệ ở dạng chuẩn 3NF

Chuẩn hoá theo hướng phân tích

Thực hiện chuẩn hoá dần dần theo các bước 1NF  2NF  3NF

Đưa về dạng chuẩn 1NF: Thực hiện tách các thuộc tính lặp

+ Nhóm các thuộc tính đơn toạ thành một quan hệ Chọn khoá cho nó

+ Nhóm các thuộc tính lặp tách ra, tăng thêm khoá của quan hệ trên tạo thành một quan hệ (hay một số quan hệ theo chủ đề) Chọn khoá cho các quan hệ này, thường là khoá bội, trong đó khoá của quan hệ trên là một thành phần

ii Đưa về dạng chuẩn 2NF: Thực hiện tách các nhóm thuộc tính phụ thuộc hàm vào một phần của khoá

+ Nhóm thuộc tính không bị tách tạo thành một quan hệ với khoá như cũ

+ Mỗi nhóm tách ra (gồm các thuộc tính cùng phụ thuộc vào một phần thuộc tính nào đó của khoá) cộng thêm các thuộc tính mà chúng phụ thuộc tạo thành một quan hệ với khoá là các thuộc tính được thêm này

iii Đưa về dạng chuẩn 3NF: Thực hiện tách các nhóm thuộc tính phụ thuộc một hay một số các thuộc tính ngoài khoá

+ Nhóm thuộc tính còn lại tạo thành một quan hệ với khoá như cũ

+ Mỗi nhóm tách ra (gồm các thuộc tính phụ thuộc vào cùng một hay một số các thuộc tính ngoài khoá) cộng thêm các thuộc tính mà chúng phụ thuộc tạo thành một quan

hệ mới với khoá là các thuộc tính cộng thêm này

Như vậy, sau khi thực hiện các bước trên ta được các quan hệ ở dạng chuẩn 3NF

Ví dụ: Ta thực hiện chuẩn hoá một đơn hàng

- Các thuộc tính đơn:

Các phụ thuộc hàm trong danh sách các thuộc tính còn lại là:

SH-ĐH  SH-NgCC, Tên -NgCC, Địa chỉ - NgCC, Ngày-ĐH

SH-ĐH, Mã MH Mô tả MH, Đơn vị tính, Đơn giá, Số lượng

SH-NgCC  Tên -NgCC, Địa chỉ - NgCC

Mã MH Mô tả MH, Đơn vị tính, Đơn giá

Ta có các bước chuẩn hoá sau:

Mã MH

Mô tả MH Đơn vị tính Đơn giá

SH-ĐH SH-NgCC Ngày-ĐH

SH-NgCC Tên -NgCC Địa chỉ - NgCC

4.3.3 Phương pháp lập lược đồ dữ liệu theo mô hình

4.3.3.1 Ý nghĩa vai trò của mô hình dòng dữ liệu:

- Giúp cho người phân tích hiểu rõ hơn về sự biến đổi, di chuyển dữ liệu bên trong hệ thống và các xử lý tương ứng

- Là phương tiện để người phân tích và người sử dụng giao tiếp nhằm làm sáng tỏ và hiệu chỉnh những chi tiết bên trong hệ thống để đáp ứng tốt các yêu cầu

- Là phương tiện để người phân tích và người lập trình giao tiếp với nhau trong giai đoạn phát triển hệ thống

- Là mô hình dùng để kết hợp giữa mô hình chức năng và mô hình dữ liệu nhằm rà soát lẫn nhau

4.3.3.2 Các kí hiệu sử dụng:

- Kho chứa (Data store):

Là nơi lưu giữ các thông tin dữ liệu phục vụ cho các xử lý

- Xử lý (Process):

Là một sự biến đổi thông tin nào đó bên trong hệ thống, tên của xử lý là động từ có thể kèm theo bổ ngữ

- Nguồn / Đích (Source / Shrink):

+ Nguồn là tác nhân gây ra sự hoạt động của hệ thống

+ Đích là tác nhân mà hệ thống hướng đến phục Trong sơ đồ một tác nhân có thể vừa là nguồn vừa là đích

- Sơ đồ dòng dữ liệu các mức dưới đỉnh

4.3.3.4 Sơ đồ ngữ cảnh (Context Diagram)

Sơ đồ ngữ cảnh chỉ ra giới hạn hoặc phạm vi của hệ thống thông tin Sơ đồ này có một xử lý tổng quát nhất của bài toán và tất cả các nguồn, đích và các dòng dữ liệu tương ứng

Ví dụ : Sơ đồ ngữ cảnh Bài toán quản lý xây dựng

4.3.3.5 Sơ đồ phân rã các xử lý (Process Chart):

- Trên cơ sở sơ đồ chức năng ta lập sơ đồ phân rã các xử lý Mỗi nút trên mô hình chức năng tương ứng với một hoặc một số xử lý Ngoài ra, trong sơ đồ phân rã có thể chia tách ở mức chi tiết hơn

- Xử lý : là một sự biến đổi thông tin, dữ liệu Mỗi xử lý đều phải có các dữ liệu vào

và dữ liệu sau khi xử lý xong đi ra khỏi nó

Ví dụ: Sơ đồ phân rã các xử lý đối với Bài toán quản lý xây dựng

Ghi chú :

QLXD Quản lý xây dựng TNLĐ Tiếp nhận lao động

QLKHSX Quản lý kế hoạch sản xuất ĐPLĐ Điều phối lao động

QLLĐ Quản lý lao động LNCLĐ Lập nhu cầu lao động

QLNVL Quản lý nguyên vật liệu LĐ ĐH Lập đơn đặt hàng

QLTC/BC Quản lý tài chính/báo cáo TN NVL Tiếp nhận NVL

LNC NVL Lập nhu cầu Nguyên vật

liệu Tính TCLĐ Tính tiền công lao động

THBC Tổng hợp báo cáo Tính CPNVL Tính chi phí NVL

4.3.3.6 Sơ đồ dòng dữ liệu mức đỉnh (Top levelling Data flow Diagram (DFD):

- Trên cơ sở sơ đồ ngữ cảnh và sơ đồ phân rã các xử lý ta lập sơ đồ dòng dữ liệu mức đỉnh như sau:

+ Các xử lý xuất phát từ gốc của sơ đồ phân rã các xử lý được đặt trong sơ đồ + Tất cả nguồn / đích ở sơ đồ ngữ cảnh đặt lại trong sơ đồ

+ Các dòng dữ liệu chi tiết bên trong hệ thống xuất hiện

+ Các kho chứa phù hợp xuất hiện

- Trong sơ đồ dòng dữ liệu các thành phần: nguồn, đích, xử lý, kho chứa, v.v phải được đặt tên và có số hiệu để làm từ điển dữ liệu sau này

Ví dụ: Sơ đồ dòng dữ liệu mức đỉnh của bài toán QLXD

Các chú ý khi xây dựng sơ đồ:

a Không có dòng dữ liệu đi trực tiếp từ nguồn đến đích, từ nguồn đến kho chứa hoặc từ kho chứa đến đích

b Dòng dữ liệu không mang yếu tố điều khiển

c Đối với một xử lý thì ít nhất phải có một dòng dữ liệu đến và một dòng dữ liệu đi khỏi nó

d Không có dòng dữ liệu đi đến và đi khỏi một xử lý là giống nhau

e Ra khỏi một xử lý không có hai dòng dữ liệu là giống nhau trừ khi có một dòng đến đích

f Không có dòng dữ liệu đi trực tiếp từ xử lý này sang xử lý khác

g Đối với kho chứa, ít nhất phải có một dòng dữ liệu đến và một dòng dữ liệu đi ra khỏi nó

4.3.3.7 Sơ đồ dòng dữ liệu các mức dưới đỉnh (Lower levelling diagram):

- Sơ đồ dòng dữ liệu các mức dưới đỉnh được xây dựng tương ứng với một xử lý trong sơ đồ phân rã các xử lý

Ví dụ:

+ Xây dựng sơ đồ dòng dữ liệu mức dưới đỉnh Quản lý Lao động

+ Xây dựng sơ đồ dòng dữ liệu mức dưới đỉnh Tiếp nhận Lao động

+ Xây dựng sơ đồ dòng dữ liệu mức dưới đỉnh Quản lý Tài chính

- Nguyên tắc xây dựng sơ đồ dòng dữ liệu mức dưới đỉnh : Từ sơ đồ phân rã các xử

lý, ta đặt các xử lý xuất phát từ đỉnh đó vào trong sơ đồ Đồng thời từ sơ đồ dòng dữ liệu mức trên liền kề tất cả các thành phần liên quan với xử lý đó được đặt trở lại trong sơ đồ, nếu khác chăng chỉ là chi tiết hơn

Ví dụ:

- Ở sơ đồ mức đỉnh:

- Sơ đồ dòng dữ liệu mức dưới đỉnh của xử lý Quản lý lao động:

+ Tên dòng dữ liệu đi

+ Giải thích vai trò của nguồn

- Mô tả nội dung xử lý

c Mô tả kho chứa:

- Tên kho, số hiệu kho;

- Các dòng dữ liệu đến;

- Các dòng dữ liệu đi;

- Mô tả các kho

d Mô tả dòng dữ liệu:

Dòng dữ liệu là một cấu trúc dữ liệu bao gồm nhiều phần tử dữ liệu

- Tên dòng dữ liệu, số hiệu dòng dữ liệu;

- Nơi xuất phát;

- Nơi đến;

- Liệt kê các phần tử dữ liệu:

+ Tên phân tử dữ liệu 1;

+…

+ Tên phần tử dữ liệu n

Sau khi lập từ điển dữ liệu đặc biệt là mô tả dòng dữ liệu ta phải lập danh bạ phần

tử dữ liệu (căn cứ vào việc mô tả dòng dữ liệu)

DANH BẠ PHẦN TỬ DỮ LIỆU

Số TT Tên phần tử dữ liệu Kiểu dữ liệu Kích thước Ghi chú

Ví dụ: HSXV =(Họ tên, Tuổi, Địa chỉ, Trình độ)

Ta có thể tóm tắt quy trình thành lập lược đồ dữ liệu cho hệ thống theo mô hình quan hệ như sau:

- Thành lập một danh sách các thuộc tính, gọi là danh sách xuất phát Có thể xem đây là một quan hệ, với một ý nghĩa khái quát nào đó

Chú ý: Quá trình được lặp lại với nhiều danh sách khác, cho đến khi vét cạn các

thông tin cần thiết cho hệ thống

Có 2 cách tiếp cận cơ bản thành lập danh sách xuất phát:

+ Đó là tập hợp các thông tin cơ bản (thông tin không có cấu trúc) phát hiện được trong một phạm vi điều tra

+ Xuất phát từ một cái ra của hệ thống Cái ra có thể là: một chứng từ hay một tài liệu in ra từ hệ thống; một màn hình giao tiếp người/máy

- Tu chỉnh lại danh sách xuất phát, qua các công việc sau:

+ Loại bỏ bớt các tên đồng nghĩa

+ Loại bỏ các thuộc tính tính toán, tức là các thuộc tính có giá trị được tính từ các giá trị của các thuộc tính khác

+ Kết nạp thêm các thuộc tính được dùng để tính toán các thuộc tính tính toán đã bị loại trên nếu chúng chưa có trong danh sách

+ Nếu có thể được, thay thế các thuộc tính không đơn thành các thuộc tính đơn

- Tìm các phụ thuộc hàm trong danh sách các thuộc tính

+ Trước tiên là rà các khả năng có các PTH giữa từng cặp các thuộc tính trong danh sách + Sau đó, xét các PTH có vế trái gồm 2,3 … thuộc tính

- Tiến hành chuẩn hoá dựa trên tập các PTH đã được lập ở trên, dựa vào phương

pháp chuẩn hoá đã biết ở trên Kết quả thu được là một tập các lược đồ quan hệ ở dạng chuẩn 3NF

- Lặp lại các bước từ (i) đến (iv) cho các danh sách xuất phát khác nhau, cho đến

khi quét hết các phạm vi khảo sát Ta được nhiều tâp lược đồ quan hệ 3NF

- Lấy hợp các kết quả thu được từ các lần lặp trên Khi lấy hợp, nếu có hai quan hệ

có khoá trùng nhau thì chúng được gộp thành một quan hệ với danh sách các thuộc tính

là hợp của hai danh sách tương ứng

CÂU HỎI ÔN TẬP :

1 Từ điển dữ liệu là gì ? Ý nghĩa của nó trong quá trình thiết kế CSDL ?

2 Các khái niệm cơ bản trong quá trình xây dựng sơ đồ E-R Tự cho ví dụ minh hoạ

3 Ý nghĩa và kỹ thuật đặc tả mối quan hệ giữa hai thực thể ?

4 Tại sao nói việc biểu diễn sơ đồ E-R và mô hình khái niệm dữ liệu là tương đương nhau ?

5 Việc rút gọn sơ đồ E-R có tác dụng gì ? Cho ví dụ của riêng mình

BÀI TẬP THỰC HÀNH :

Câu 1 Việc quản lý cán bộ ở một cơ quan X gồm các công việc sau:

Khi một người được tiếp nhận vào cơ quan, hồ sơ cá nhân của người đó được cập nhật các thông tin sau: Mã cán bộ, Mã phòng, Họ tên, Ngày sinh, Quê quán, Chỗ ở, Trình

độ chuyên môn, Ngày vào Đoàn, Ngày vào Đảng, Mức lương, Năm lên lương,

Khi thông tin của một cán bộ có thay đổi, các thông tin đó sẽ được cập nhật lại Khi

có một cán bộ chuyển công tác hoặc nghỉ hưu, thông tin về cán bộ đó sẽ được lưu lại một nơi khác

Tuỳ theo yêu cầu của lãnh đạo cơ quan, hệ thống có thể đáp ứng các yêu cầu sau:

1 Cho xem hồ sơ của một cán bộ

2 Xem danh sách cán bộ theo trình độ chuyên môn

3 Xem danh sách cán bộ theo phòng

4 In hồ sơ cá nhân

5 In danh sách trích ngang cán bộ toàn cơ quan

6 In danh sách nâng lương của cán bộ trong năm

Kết hợp với kết quả khảo sát đã thực hiện, Anh (Chị) hãy thiết kế hệ thống quản lý cán bộ nói trên gồm:

a Biểu đồ phân cấp chức năng 3 mức

b Biểu đồ luồng dữ liệu mức khung cảnh, mức đỉnh

Câu 2 Việc quản lý sách và bạn đọc ở thư viện X bao gồm các công việc sau:

- Quản lý sách:

+ Cập nhật sách mới: Khi sách mới được nhập về, cán bộ thư viện cập nhật các thông tin: Mã sách, Tên sách, Tên tác giả, Tên nhà xuất bản, Năm xuất bản, Số lượng, Đơn giá,

+ Tra cứu thông tin về sách khi độc giả đến mượn sách có yêu cầu

- Quản lý bạn đọc:

+ Làm thẻ độc giả: Một người muốn được mượn sách ở thư viện cần phải làm thẻ độc giả Thẻ độc giả gồm các thông tin sau: Số thẻ, Họ và tên, Ngày sinh, Địa chỉ, Chứng minh nhân dân, Điện thoại

+ Tra cứu thông tin về độc giả khi cần thiết

- Quản lý mượn trả sách:

+ Quản lý mượn: Một độc giả khi đến mượn sách cần ghi một phiếu yêu cầu gồm:

Số thẻ, Mã sách, Ngày mượn, Ngày hẹn trả Người thủ thư sẽ cho mượn sách hoặc từ chối sau khi đã kiểm tra thẻ độc giả, kiểm tra sách trong kho

+ Quản lý trả: Khi độc giả đến trả sách, người thủ thư sẽ cập nhật các thông tin: Số thẻ, Mã sách, Ngày trả Nếu độc giả trả quá hạn, người thủ thư sẽ thực hiện việc xử lý quá hạn

- Thống kê sách theo yêu cầu: Theo yêu cầu của bộ phận quản lý, định kỳ thống kê sách theo nhà xuất bản, theo tác giả, sách được độc giả yêu thích, Kết hợp với kết quả

đã khảo sát, Anh (chị) hãy thiết kế hệ thống quản lý sách và bạn đọc để thực hiện các công việc trên gồm:

1 Biểu đồ phân cấp chức năng gồm 3 mức

2 Biểu đồ luồng dữ liệu mức khung cảnh, mức đỉnh

Câu 3 Việc quản lý công văn ở một đơn vị hành chính bao gồm các công việc sau:

Khi nhận được một công văn hệ thống cập nhật các thông tin: Số công văn đến, ngày nhận công văn, loại công văn, tên công văn, tóm tắt nội dung, nơi gửi, sau đó mới phân phát công văn đó về các đơn vị trong cơ quan hoặc Ban lãnh đạo

Trước khi gửi một công văn đi, hệ thống cập nhật các thông tin: Số công văn đi, ngày gửi công văn, loại công văn, tên công văn, tóm tắt nội dung, người ký, nơi nhận, sau đó mới gửi công văn đi Công văn đi do lãnh đạo hoặc các đơn vị trong cơ quan soạn thảo

Tuỳ theo yêu cầu, hệ thống có thể phải đáp ứng việc thống kê công văn:

1 Trong một khoảng thời gian tuỳ ý

2 Theo nơi gửi công văn

3 Theo nơi nhận công văn

4 Theo loại công văn

Kết hợp với kết quả khảo sát mà anh chị đã thực hiện hãy thiết kế hệ thống quản lý công văn trên với các yêu cầu:

a Xây dựng biểu đồ phân cấp chức năng 3 mức

b Xây dựng biểu đồ luồng dữ liệu logic ở 2 mức: Mức khung cảnh, mức đỉnh

Chương 5

THIẾT KẾ HỆ THỐNG

Thời gian: 14 g (LT: 4g; TH:8g; KT:2g) Mục tiêu:

Sau khi học xong phần này người học có khả năng:

- Trình bày được qui trình các công việc trong thiết kế hệ thống, nội dung của các công việc thiết kế tổng thể, giao diện, kiểm soát và thiết kế chương trình trong giai đoạn thiết kế hệ thống thông tin;

- Thiết kế được một số hệ thống thông tin thông dụng;

- Rèn luyện ý thức lao động, tác phong công nghiệp, có trách nhiệm và sáng tạo

Nội dung:

5.1 THIẾT KẾ TỔNG THỂ

5.1.1 Phân định hệ thống máy tính và hệ thống thủ công

- Dữ liệu đầu vào của phần này là biểu đồ luồng dữ liệu ở mức nào đó, tài liệu

ra (đầu ra) vẫn là biểu đồ đó nhưng đã được phân định rõ ranh giới giữa máy tính

và thủ công.

- Cách thực hiện như sau:

5.1.1.1 Đối với các chức năng xử lý:

Với các chức năng nằm hẳn về 1 bên hoặc là thủ công hoặc là máy tính thì giữ nguyên, còn với những chức năng chưa phân định rõ có thể xảy ra một trong hai khả năng:

- Căn cứ vào tình hình mức độ tin học hoá chuyển sang thực hiện trên máy tính hoàn toàn; hoặc chuyển sang làm thủ công hoàn toàn

- Phân rã tiếp thành một số chức năng cho đến khi chức năng mới được xác định là chức năng thủ công hay chức năng của máy tính.

5.1.1.2 Đối với các kho dữ liệu:

- Với các kho nằm ở vùng thủ công (có thể chỉ các hồ sơ chứng từ văn phòng) phải đối chiếu với biểu đồ cấu trúc dữ liệu để loại bỏ thực thể tương ứng với kho

dữ liệu này.

- Đối với kho dữ liệu nằm trong vùng máy tính thường nó sẽ là các tệp tin phải đối chiếu lại với biểu đồ cấu trúc dữ liệu để bổ sung thêm thực thể tương ứng với

nó (nếu thiếu)

VD: Bài toán cung ứng vật tư với chức năng là chọn nguồn cung cấp

Hình 5.1: Mô hình chọn nguồn cung cấp vật tư

Trong 2 chức năng trên đều có phần vừa thủ công vừa máy tính nên tiến hành phân rã tiếp như sau:

Hình 5.2: Mô hình chọn nguồn cung cấp vật tư được phân rã

Chú ý: Trong ví dụ này việc phân rã chỉ mang tính chất minh hoạ Việc phân

rã phải dựa vào quy trình xử lý cụ thể trong từng giai đoạn

5.1.2 Xác định các hệ thống con máy tính

- Mục đích: Xây dựng được các bộ chương trình đóng gói (packet), mỗi gói tương ứng với hệ thống con trong hệ thống Căn cứ vào các chức năng của hệ thống ở trong các biểu đồ đã phân rã

- Cách thực hiện: Dùng các đường gạch nối để khoanh từng vùng ứng với các chức năng liên quan đến nhau trong việc xử lý Ngoài ra có một số căn cứ sau:

5.1.2.1 Theo kiểu thực thể

Gom tụ các chức năng có liên quan đến một kiểu thực thể hay một nhóm thực thể (có thể là 1 tệp) Ví dụ hệ thống con khách hàng bao gồm các chức năng liên quan đến thực thể khách hàng (ví dụ: chức năng chọn NCC, lập đơn hàng, trả lời thương lượng với khách hàng là một nhóm Các chức năng về quản lý kho vật tư liên quan đến thực thể kho hàng bao gồm các chức năng nhập hàng, xuất hàng, báo cáo tồn vào một nhóm) 5.1.2.2 Theo giao dịch

Gom tụ theo giao dịch: Căn cứ vào luồng dữ liệu, khi từ môi trường bên ngoài vào

sẽ kích hoạt 1 loạt các chức năng của hệ thống

VD: Khi có yêu cầu dự trù vật tư thì những chức năng liên quan khách hàng đều bị kích hoạt

5.1.2.3 Theo trung tâm biến đổi

Quan sát trên biểu đồ luồng dữ liệu, nếu phát hiện được có 1 khu vực tập trung xử

lý các thông tin chủ yếu thì gom những chức năng này lại

VD: Chức năng làm bảng lương sẽ kéo theo các chức năng nhập bảng chấm công, nhập định mức lương, chức năng in ấn các biểu lương

5.1.2.4 Theo tính thiết thực

Theo cấu trúc kinh doanh của cơ quan, theo vị trí cơ sở, theo trình độ đội ngũ, trách nhiệm công tác (phân quyền)

VD: Giám đốc có thể xem báo cáo nhưng giám đốc không sửa được

*Chú ý: Khi khoanh vùng giữa các vùng có thể xảy ra trường hợp là các vùng không

liên thông với nhau khi đó hệ thống sẽ có nhiều chương trình con tách rời Nếu các máy

5.1.3.2 Nhận đơn hàng.