Особенности применения баз данных и систем управления базами данных в экономической сфере



В статье раскрывается понятие и сущность баз данных и систем управления базами данных, описываются сферы и отрасли их применения, в том числе особенности применения для обработки экономической информации, а также приводится актуальный рейтинг наиболее востребованных систем управления баз данных.

Ключевые слова: базы данных, SQL, СУБД, прикладная программа, данные, экономическая информация.

Сегодня в профессиональной деятельности поиск решения проблем рационального использования актуальных методов и средств обработки информации имеет одно из немаловажных значений для здорового функционирования. Развиваются технические и программные средства, позволяющие реализовать новые технологии при приемлемом расходовании ресурсов. Все большую актуальность и широкое распространение получают базы данных (БД) и системы управления базами данных (СУБД), использующиеся для обработки больших объемов разного рода информации, в том числе экономической. БД способны хранить информацию о десятках, сотнях тысяч и миллионах различных объектов. Крупнейшие современные БД могут обрабатывать объемы информации до нескольких петабайт [1, с. 105].

База данных — организованная в соответствии с определёнными правилами и поддерживаемая в памяти компьютера совокупность данных, которая характеризует актуальное состояние некоторой предметной области [2, с. 4]. Предметной областью является тот фрагмент реального мира, информацию о котором нужно хранить и использовать в конкретной решаемой задаче, в конкретном виде деятельности человека [3, с. 6]. Главным преимуществом использования БД можно назвать высокую скорость и эффективность поиска из них необходимой информации, время получения которой мало зависит от общего объема хранящихся в базе сведений.

Для любой БД характерна определенная логическая и физическая организация. Под физической организацией понимается способ представления, размещения и хранения данных на носителе. Под логической же — способ объединения данных в записи, т. е. модель структуры всей совокупности данных.

БД служит для удовлетворения различных информационных потребностей пользователей. Ее можно рассматривать как некую электронную картотеку, хранилище для некоторого набора файлов данных на компьютере, главная задача которого — хранение этих файлов в организованной форме. Пользователь может выполнять множество различных операций над этими файлами:

 добавление новых пустых файлов в БД;

 вставка новых данных в уже существующие файлы;

 получение данных из существующих файлов;

 удаление данных из существующих файлов;

 изменение данных в существующих файлах;

 удаление существующих файлов из БД [4, с. 3].

Между данными, которые физически хранятся на компьютере, и пользователями системы располагается система управления базами данных. Любой запрос пользователя на доступ к БД обрабатывается СУБД. Все существующие средства добавления файлов (таблиц), выборки, обновления данных в этих файлах (таблицах) также предоставляет СУБД. Главная задача СУБД — обеспечить пользователю БД возможность работать с ней без вникания в детали работы на уровне аппаратного обеспечения [5, с. 160].

СУБД — своего рода посредник между логической структурой данных, которые необходимы различным приложениям, и физическими их хранилищами. Любая СУБД должна обеспечивать компактное хранение данных (без их дублирования), оптимизацию доступа к ним, логическую целостность (т. е. согласованность) данных, а также универсальный интерфейс, который позволяет задавать структуру данных, изменять и извлекать эти данные алгоритму, заранее неизвестному. К ключевым функциям СУБД относятся следующие [6, с. 8–9]:

 управление данными во внешней памяти;

 управление транзакциями;

 журнализация;

 поддержка языков БД.

Как показано на рисунке 1, взаимодействие СУБД и прикладной программы осуществляется следующим образом:

1. Прикладная программа обращается к СУБД с запросом на чтение описания внешней модели данных;
2. СУБД вычисляет, из каких записей состоит внешняя модель данных; выбирает в рабочую область на основе концептуальной модели данных необходимые записи из имеющейся базы;
3. С помощью своих методов доступа ОС считывает информацию в буферы СУБД;
4. На основе описания внешней модели данных и соответствующих отображений формируется запись для данной программы пользователя;
5. Данная сформировавшаяся запись пересылается из буфера СУБД в рабочую область прикладной программы и обрабатывается прикладной программой [7, с. 22–23].

Рис. 1. Схема информационного взаимодействия между прикладными программами и СУБД

Классификация БД по предметным областям использования выглядит следующим образом:

 БД по экономической информации (статистической, кредитно-финансовой, внешнеторговой и т. д.);

 БД по промышленной, строительной, сельскохозяйственной продукции;

 фактографические базы социальных данных (содержат сведения о населении, социальной среде);

 справочные данные (энциклопедии, справочники, расписания, адреса и телефоны физических и юридических лиц и др.);

 ресурсные БД (содержат информацию о природных ресурсах);

 БД транспортных систем;

 документальные БД (создаются в органах научно-технической информации и средствах массовой информации);

 базы научных данных;

 БД в области культуры и искусства;

 лингвистические БД (машинные словари разного типа и назначения).

Весьма обширна область применения БД и СУБД для решения разного рода экономических задач. Сферы применения БД традиционно связаны с теми областями деятельности, где человеку приходится сталкиваться с большим объемом разнообразной информации. Первые БД в основном применялись в науках, требующих систематического подхода к работе с данными. Автоматизированные информационные системы (АИС), основу которых составляют БД, появляются еще в 1960-х гг. в военной промышленности и в бизнесе — там, где к тому моменту накопились значительные объемы полезных данных [8, с. 7].

Дальнейшее развитие технологий, компьютеризация привели к тому, что БД стали разрабатываться практически во всех сферах деятельности человека. Применение БД в настоящее время имеет важное значение для многих организаций: при их помощи возможно эффективное хранение и обработка данных. Поэтому на сегодняшний день БД используются почти во всех сферах человеческой деятельности [9, с. 81].

Важным направлением развития БД социально-экономической информации является создание таких интегрированных БД, как:

1. Регистры и БД учетно-статистических единиц (сюда можно отнести паспорта социально-экономического развития субъектов федерации, регистры промышленных, сельскохозяйственных, строительных предприятий, проектных организаций, фермерских хозяйств, регистры строек);
2. Интегрированные БД, предназначенные для комплексного анализа состояния отраслей экономики;
3. БД годовых балансов деятельности различных организаций;
4. БД массовых переписей;
5. БД по банковским трансфертам;
6. БД по доходам и расходам населения.

В будущем планируются разработки БД, которые будут обеспечивать возможность международного сопоставления социально-экономического и научно-технического развития РФ в целом и ее отдельных субъектов, международные валютно-финансовые сопоставления с целью изучения эффективности внешней торговли, платежеспособности страны и других экономических показателей. Так, например, в перспективе создание БД по участникам внешнеэкономических связей, различные БД межправительственных соглашений и протоколов, конъюнктурно-коммерческой информации, а также нормативных документов, которые регулируют внешнеэкономическую деятельность.

Говоря об использовании БД для обработки экономической информации, стоит упомянуть об информации о продукции как об основном виде технико-экономической информации. БД, содержащие информацию о продукции, организуются по однородным группам продукции или по другим факторам (например, по предприятиям, регионам). Они включают в себя:

 номенклатуру, эксплуатационно-технические и прочие показатели изделий, которые призваны отражать потребительские свойства и условия применения, влияние на человека, заменяемость и др. сведения о данных изделиях;

 информацию об организациях, проводящих разработку и изготовление этих изделий;

 сведения о ценах, об условиях поставок продукции;

 другие данные, представляющие интерес для участников рынка данной продукции.

БД о продукции могут быть как государственными (в их основе государственная система каталогизации продукции; они создаются в целях планирования и налогообложения), так и коммерческими (такие БД создаются на базе товарных бирж, предприятий оптовой торговли и прочих негосударственных предприятий). Государственная система каталогизации включает продукцию, которая производится государственными организациями и ведомствами (к примеру, министерством энергетики или министерством транспорта).

Что касается самых востребованных СУБД, то издание DB-Engines регулярно публикует рейтинг их популярности. Данный рейтинг учитывает популярность запросов в поисковых системах, число результатов в поисковой выдаче, объём обсуждений на популярных дискуссионных площадках и социальных сетях, а также число упоминаний в профилях пользователей и количество вакансий в агентствах по найму персонала, чья деятельность связана с СУБД [10].

Всего в рейтинге 338 позиций. Как можно видеть на рисунке 2, лидерство в рейтинге на протяжении продолжительного периода времени сохраняют СУБД Oracle, MySQL и Microsoft SQL Server.

Рис. 2. Рейтинг популярности СУБД по состоянию на декабрь 2019 г.

За последние пять лет позиции СУБД Oracle, MySQL и Microsoft SQL Server практически не изменились: они так же сохраняют свою популярность и находятся в значительном отрыве в рейтинге по сравнению с остальными системами управления БД, что отчетливо видно на рисунке 3.

Рис. 3. Динамика популярности СУБД с 2013г. по 2019 г.

Современные системы управления БД, такие как, например, Oracle, MySQL, Microsoft SQL Server, PostgreSQL, MongoDB, Microsoft Access являются мощным средством управления большим объемом данных. Они позволяют производить быструю сортировку большого массива данных, осуществлять быстрый переход по записям в произвольном порядке, производить быструю выборку большого количества данных из всего массива данных по заданным критериям. В таких СУБД каждый файл данных рассматривается как двухмерная таблица, столбцы которой соответствуют полям записей, а строки соответствуют отдельным записям файла и обращение к данным идет через указание номера записи имени поля. При этом работа с отдельным полем таблицы данных напоминает работу с переменными — обращение к данным максимально упрощено, и пользователю не нужно знать всю иерархическую структуру данных. К тому же язык команд этих систем управления БД содержит широкий набор команд, выполняющих действия сложных конструкций, например, сортировка записей файла сводится только к двум командам. Помимо этого, в них предусмотрены команды создания светового меню для организации прямого диалога с пользователем. Все это максимально упрощает написание программ и подтверждает, что современные СУБД действительно являются мощным инструментом для создания и обработки БД большого объема.

Таким образом, на сегодняшний день любая область деятельности человека, которая поддерживается информационными технологиями, немыслима без баз данных. БД не только просто накапливают и хранят информацию, но все чаще они используются для поддержки принятия решений, выступая как сложные интеллектуальные системы. Любые изменения, нововведения в области аппаратного и программного обеспечения находят отражение в БД. Новые стандарты, новые технологии, новые форматы — все это неизбежно затрагивает сферу БД.

В связи с тем, что использование БД становится неотъемлемой частью профессиональной деятельности современного человека, еще большую актуальность приобретает эффективное применение соответствующих технологий и программных продуктов — систем управления базами данных. Вся современная экономика базируется на управлении информацией. Данные решают все, и очень важно эффективно их обрабатывать. Область применения БД и СУБД для решения различных экономических задач очень обширна. Сегодня организации всё больше осознают необходимость в интегрировании всех типов информации — от офисных документов и электронных таблиц до, например, медицинских изображений или географических данных — в повседневные бизнес-процессы. Единое размещение и защита всех типов информации помогает значительно сократить затраты на устройства хранения.

Литература:

1. Чернышев А. Н. Методы сжатия баз данных // Математика и информационные технологии в нефтегазовом комплексе. — 2015. — № 2. — с. 105–113.
2. Сирант О. В., Коваленко Т. А. Работа с базами данных. — М.: Изд-во НОУ «ИНТУИТ», 2016. — 150 с.
3. Медведкова И. Е., Бугаев Ю. В., Чикунов С. В. Базы данных: учеб. пособие. — Воронеж: Изд-во ВГУИТ, 2014. — 105 с.
4. Date C. J. An introduction to Database Systems. — Boston: Pearson Education, 2004. — 1024 pp.
5. Кириллов В. В., Громов Г. Ю. Введение в реляционные базы данных. — СПб.: БХВ-Петербург, 2009. — 464 с.
6. Кириллов В. В., Громов Г. Ю. Введение в реляционные базы данных. — СПб.: БХВ-Петербург, 2009. — 464 с.
7. Гущин А. Н. Базы данных. — М.: Директ-Медиа, 2015. — 311 с.
8. Кузин А. В., Левонисова С. В. Базы данных. — М.: Издательский цент «Академия», 2012. — 320 с.
9. Рыжова Н. А. Учебно-методический комплекс «Базы данных» // Психолого-педагогический журнал Гаудеамус. — 2013. — № 2 (22). — с. 81–84.
10. DB-Engines Ranking [Электронный ресурс] // db-engines.com: Knowledge Base of Relational and NoSQL Database Management Systems, 2019. URL: https://db-engines.com/en/ranking (дата обращения: 16.11.2019)