Пакеты прикладных программ и экспертные системы

№725 

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ СТАЛИ и СПЛАВОВ 
(ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) 

Кафедра экономики и менеджмента 

Ларионова И.А. 

Одобрено 

методическим советом 

инсппуга 

ПАКЕТЫ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ И 
ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ 

Учебное пособне 

для практических занятий 
студентов специальности 06.08.02 

МОСКВА 1998 

АННОТАЦИЯ 

Цель данного пособия — сформировать навыки использования 
пакетов прикладных прпфамм в экономических расчетах. В пособии 
даны 
методические 
рекомендации 
по 
применению 
системы 
управления базами данных Access, пакета для статической обработки 
данных Statgraphics, и оболочки экспертной системы "Микроэксперт". 

Учебное пособие предназначено для студентов специальности 
06 08 02, 
изучающих 
курс 
"Пакеты 
прикладных 
профамм 
и 
экспертные системы", а также может использоваться студентами всех 
специальностей при выполнении курсовых и дипломнмх работ. 

Московский государственный 
институт 
стали 
и сплавов 
(МИСиС) 1998 

Ларионо»» И.Л. 

СОДЕРЖАНИЕ 

бведение 
4 

/. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ 

1.1. Модели данных 
6 

1.2. Основные приемы работы с объектами Access 
10 

1.3. Задания по обработке данных с помощью 

пакета ACCESS 
14 

2 
СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДАННЫХ С ПОМОЩЬЮ 
ПАКЕТА STATGRAPHICS 

2.1. Главное меню функциональные клавиши 
27 

2.2. Переменные и файлы 
28 

2.3. Управление данными 
30 

2.4. Ввод данных в процедуры 
35 

2.5. Построение фафиков 
35 

2.6. Методы описательной статистики и функции 

распределения 
39 

2.7. Проверка статистических гипотез 
42 

2.8. Рефессионный анализ 
42 

2.9. Протезирование 
46 

2.10. Контроль качества 
49 

2.11. Решение задач линейного профаммирования 
51 

2.12. Задания по об1^аботке данных с помощью 

пакета Statgraphics 
52 

5. ПОСТРОЕНИЕ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ С ПОМОЩЬЮ 
'•МИКРОЭКСПЕРТ" 

3.1. Создание модели экспертной системы 
66 

3.2. Создание исходного файла 
71 

3.3. Компиляция исходного файла 
74 

3.4. Работа с экспертной системой в пакете 
"Микроэксперт" 
75 

3.5. Исходные данные для разработки экспертной системы..76 

Литература 
79 

Учебное пособие 

ВВЕДЕНИЕ 

В настоящее время трудно представить себе фирму, не использующую в той или иной мере компьютеры для решения экономических задач, таких как: делопроизводство, управление и т.п. 

Наиболее типичными являются следующие задачи: 
1) обработка входящей и исходящей текстовой документа1ШИ (писем, отчетов, распоряжений и т.п.); 

2) анализ данных (например, отчеты по подразделениям); 
3) хранение и поиск информации. 
При подготовке документов целесообразно использовать 
текстовой редактор, а для анализа данных — электронные таблицы. Для хранения информации предназначены базы данных. 

Однако, если при решении перечисленных выше задач не 
требуется всего набора функций текстового редактора, электронной таблицы или базы данных, то более эффективно использование интегрированного пакета. Наибольшее распространение в 
настоящее время получили такие пакеты как Framework и Works. 

Пакеты для статистической обработки данных можно разделить на следующие группы: 

1) пакеты общего назначения; 
2) неполные пакеты общего назначения; 
3) специализированные пакеты; 
4) табличные процессоры и некоторые базы данных. 
Пакеты общего назначения имеют полный набор стандартных статистических методов и имеют возможность обмена 
данными с электронными таблицами и базами данных. 

Особенностью пакетов второй группы является меньшее 
количество функций для статистической обработки данных по 
сравнению с пакетами общего назначения. 

Специализированные пакеты, как правило, ориентированы 
на специатшстов, хорошо знакомых с методами статистического 
анализа. 

Пакг^ы четвертой фуппы позволяют осушествить первичную обработку данных, однако в подобных пакетах могут быть 
ошибки. 

Одним из наиболее распространенных пакетов для статистической обработки данных яшяется Statgraphics 

Л»рионо»« И.А. 

В качестве вспомогательного средства при принятии решений могут быть использованы экспертные системы. Экспертная 
система, как и любая другая может быть созцАм с использованием 
любого универсального алгорнггмического языка (Си, Паскаль, 
Фортран и т.п.) или специального языка (ЛИСП, Пролог и т.п.). 
Однако, существуют средства, позволяющие создать экспертную 
систему даже пользователю, не знакомому с вышеуказанными языками программирования. Это так называемые оболочки экспертной системы. Одна из них называется "Микроэксперт" и рассматривается в третьем разделе данного пособия. 

Учебное пособие 

/. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ 

(10 часов) 

Система управления базами данных — это комплекс программных средств, обеспечивающих зафузку информации в базу 
данных, реорганизацию и ведение базы, поиск и преобразование 
информации. 

1.1. Модели данных 

Существует три разновидности моделей данных, используемых в различ}гых СУБД: 

— иерарх1Г1еская, 
— сетевая, 
— реляционна^г. 
Рассмотрим принципы построения моделей на следующем 
примере: необходимо создать базу данных "cK,i.La" для сбытовой 
организации, имеющей 2 склада Склады характеризуются номером и адресом. На каждом складе хранятся олиотнпные изделия. 
Об изделии известно: номер, описание, количество изделий, хранящихся на соответствующем складе 

Иерархическая модель для базы данных "склад" представлена на рис 1 1 Достоинством иерархической модели является 
четкость предстаи-аения. Недостатки: избыточность информации, 
возможность нарушения данных при появлении новых лошческих 
связей. 

Сетевая модель для базы данных "склад" представлена на 
рис. 1.2. Достоинством сетевой модели является ее компактность. 
Недостатки, сложность структуры, возможность нарушения структуры при тявлении новых связей. 

Ларионова и.А. 

Обыговая оргаЕшзаиия 
—IS' 

Склад! 

HONfep 
{ 
Ещрес 

КСклад2 

номер 
I адрес 

Изделие 1 

номер I описание \ кол-во 

Изделие 1 

номер I описание | кол-во 

Изделие 2 

номер I описание | кол-во 

Изделие! 

номер I описание | кол-во 

Рис 1 1 Иерархическая модель базы данных "склад" 

Склад 1 

номер 
1 
адрес 

{ 

Количество 

А,, 

. '^ 

Количество 

А,2 

Изделие 1 

номер 1 описание 

Склад 2 

номер 
1 
адрес 

Количество 

Azi 

» 

{ 
Количество 

А22 

t 

Изделие 2 

номер 1 описание 

Рис 1 2. Сетевая модель базы данных "склад" 

Реляционная модель может бьлъ представлена либо в вице 
двумерной таблицы (табл. 1.1, 1.2, 1.3), либо в виде отношений: 

Склад {номер склада, адрес) 
Изделие {номер изделия, описание) 
Склад-изделие (номер склада, номер изделия, количество) 
В отношениях выделены ключевые элементы (ключи), т.е. 
такие, которые однозначно определяют каждую запись базы данных. 

Таблица 1.1 

"Склад" 

Номер склада 
Адрес 

Таблица 1.2 

"Изделие" 

Номер изделия 
Описание 

Таблш|а 1.3 

"Склад-изделие' 

Номер склада 
Номер изделия 
Количество 

Разделение всех элементов, входящих 
в базу данных 
"склад" на три таблицы вызвано необходимостью соблюдать при 
построении реляционной модели следующих условий: 

1. В отношении -не должно быть неполных зависимостей 
(т.е. все неключевые элементы должны зависеть от ключа отношения). Пример, имеется отношение студент — курсовой проект 
(номер студента, код предмета, фамилия студента, фамилия преподавателя, процент выполнения) В этом отношении не выполняется вышеуказанное условие (рис. 1 3), поэтому исходное отношение 
следует разделить на несколько новых отношений студент (номер 
студена, фамилия) и студент — курсовой проект (номер студента, 
код предмета, фамилия преподавателя, процент выполнения) 

Ларионова И.А. 

YtoMep студента — 

Код предмета 

Фамилия студента 

Фамилия преподавателя 

Процент выполнения 

Рис 1 3 Взаимосвязи между элементами отношения студент - курсовой 
проект 

2. В отношении не должно быт1> транзитивных зависимостей (неключевые элементы не должны зависеть друг от друга). 
Пример: имеется отношение студент (фамилия студента, номер 
группы, фамилия старосты группы). В отношении имеется транзитивная зависимость (рис. 1.4). 

Фамилия студента 

Номер группы 

Фамилия старосты группы 

Рис I 4 Взаимосвязи между элементами отношения студент 

Для ликвидации транзитивной зависимости целесообразно 
исходное отношение разделить на два новых: студент (фамилия 
студента, номер фуппы) и группа (номер группы, фамилия старосты). 

Учебное пособие 

3. В отношении не должно быть нетривиальных зависимостей (или групповых элементов). Пример: имеется отношение 
сотрудник {фамиаия, адрес, семейное положение, место работы). 
Если сотрудник имеет несколько мест работы, то в отношении 
появляется групповой элемент. Подобное отношение целесообразно разделить на следующие два отношения: сотрудник 
(фамилия, адрес, семейное положение) и сотрудник-работа 
(фамилия, место работы). 

1.2. Основные приамы работы с объектами Access 
В системе Access могут быть созданы следующие объекты: 
таблица, запрос, форма, макрокоманда (макрос), мопуль. 

Для перехода в режим работы с каким-либо объектом 
Access следует выполнить щелчок на кнопке с соответствующим 
наименованием. При работе с объектами Access используютсй 
следующие режимы: "Создать", "Открьггь", "Конструктор". Создание объектов можно осуществить в режиме ''мастер", т с создание по предлагаемому системой образцу и в режиме "Ноный 
объект", в котором пользователь разрабатывает структуру объекта 
самостоятельно. Режим "Констр>таор" предназначен для редактирования уже созданных объектов 

Основными объектами Access являются таблицы, в которых хранится вся исходная информация. Каждая строка (запись) 
таблицы состоит из полей. Структура всех записей базы данных 
одинакова: все записи содержат одну и ту же последовательность 
полей. Основные характеристики поля, имя, длина и тип. Первое 
поле в таблице обычно содержит номера записей. Тип этого поля 
должен бьггь числовой или счет'шк. (Следует помнить, что выбрав 
числовой тип пользователь должен будет вводить номер к;1Ждой 
новой записи, счетчик же осущестатяет автоматическую нумерацию вводимых записей.). Пример базы данной, содержащей сведения о результатах сдачи экзаменов приведен в табл. 1.4. 

База данных может состоять из нескольких взаимосвязанHiiix таблиц. Дтя связывания таблиц существует команда "Схема 
данных" в меню "Правка". Тип 
связи может быгь дв>'х 
видов: 1:1 (одной записи первичной таблицы соответствует одна 
запись связанной) или l.n (одна запись первичной таблицы связана с несколькими записями связанной таблицы,например, несколько покупателей приобретают товар с одними и теми же характеристиками) 
"То 

Учебное пособие 

В таблице 1.S приведен пример структуры запроса, позволяющего определить средний балл за сессию. 

Таблица 1.5 

Структура запрос 

Поле 

Сортировка 

Вывод 
на экран 

Условия 
отбора 

Фамили 
я 

в порядке 
возрастания 
X 

Оценка 
по 
математике 

1 1 

Оценка 
по информатике 

I 1 

Оценка 
по физике 

Средний баял: 
((оценка по матемгике 1+(оценка 
по информатико]+(оценка по 
физике1)/3 

X 

Имена полей в формуле вычисляемого поля заключаются в 
квадратные скобкич 

В структуре запроса указывается способ сортировки, отмечается та Информация, которая будет выводиться на экран (в 
примере это - фамилия и средний балл). Могуг применяться специальные условия отбора, позволяющие вывести часть информации, соответствующей заданному условию. Примеры ввода условий: > 4, < 4, о 4, 4 (в последнем случае - проверка на соответствии заданному числу или цмени). 

В Access имеется возможность представлять данные в различных Е цах, используя объект форма. Имеются следующие разНОВЦЦНОСТИ форм. 

1. Простая форма характеризуется тем, что записи выводятся на экран поочередно по одной. Переход от записи к записи 
осуществляется путем нажатия PgUp и PgDn. Пример простой 
формы приведен на рис. 1.5. 

12