Управление данными

Управление данными 

Лабораторный практикум 

Москва 
2022 

УДК 004.652.4(076) 
ББК 32.972.131.4я73+16.23я73
У67 
Рецензенты: 
Аверченков В. И., д-р техн. наук, проф., проф. каф. «Компьютерные технологии  
и системы» ФГБОУ ВО «Брянский государственный технический университет»; 
Казаков О. Д., канд. экон. наук, доц., зав. каф. «Информационные технологии»  
ФГБОУ ВО «БГИТУ» 

Авторский коллектив: 
Сазонова Анна Сергеевна — кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «
Компьютерные технологии и системы» ФГБОУ ВО «Брянский государственный 
технический университет» 
Кузьменко Александр Анатольевич — кандидат биологических наук, доцент 
кафедры «Компьютерные технологии и системы» ФГБОУ ВО «Брянский государственный 
технический университет» 
Филиппова Людмила Борисовна — кандидат технических наук, доцент, доцент 
кафедры «Компьютерные технологии и системы» ФГБОУ ВО «Брянский государственный 
технический университет» 
Филиппов Родион Алексеевич — кандидат технических наук, доцент, доцент 
кафедры «Компьютерные технологии и системы» ФГБОУ ВО «Брянский государственный 
технический университет» 
Лозбинев Федор Юрьевич — доктор технических наук, профессор кафедры 
«Математики и информационных технологий» Российская академия народного хозяйства 
и государственной службы при Президенте РФ (РАНХиГС) 

У67 

Управление данными : лабораторный практикум / А. С. Сазонова, 
     Л. Б. Филиппова, Р. А. Филиппов [и др.]. — Москва : Директ-Медиа, 
2022. — 60 с. 

ISBN 978-5-4499-3160-3 

В данном практикуме приведены лабораторные работы по дисциплине «Управление 
данными». Основная часть лабораторных работ направлена на получение и 
закрепление практических навыков в разработке реляционных баз данных, а также 
работе в MS Access 2019.  
Учебное пособие предназначено для студентов очной формы обучения по направлению 
подготовки 09.03.02 «информационные системы и технологии», профиль 
«информационные технологии и программные комплексы» и «информационные 
системы и технологии в дизайне», а также может быть полезно для студентов, 
изучающих теорию баз данных и язык SQL. 

Утверждено редакционно-издательским советом университета 
в качестве лабораторного практикума 

УДК 004.652.4(076) 
ББК 32.972.131.4я73+16.23я73

ISBN 978-5-4499-3160-3
© Коллектив авторов, текст, 2022
© Издательство «Директ-Медиа», оформление, 2022

Лабораторная работа № 1.  
Разработка концептуальной модели  
предметной области 

Цель работы: на основе данных реального мира разработать концепту-

альную модель предметной области для базы данных, выявить объекты, атрибуты 
и связи между объектами.  

Теоретические сведения: 
Реляционная база данных — это база данных, в которой данные представлены 
в виде таблиц. Реляционная таблица состоит из пересекающихся 
строк (другие названия — запись, сущность) и столбцов (другие названия — 
поле, атрибут). Термин «relation» (отношение) — это формальное название 
определенного вида таблицы. 
Предметная область. Базы данных всегда создаются для хранения сведений 
об определенном виде деятельности (складской учет, учет успеваемости 
студентов, учет книг в библиотеке, больных в больнице и т. д.). 
Предметная область (ПО) базы данных — вовлеченная в деятельность 
часть реального мира, сведения о которой хранятся в БД. 
Концептуальная модель предметной области. Понятие концептуальной 
модели является одним из наиболее важных достижений теории баз данных. 
Рассмотрим его пока на интуитивном уровне. 
Для того чтобы представить ПО в базе данных, нужно указать, какая 
именно информация о каких именно объектах и фактах ПО будет храниться, 
т. е. нужно выполнить описание ПО с точки зрения того вида деятельности, 
для которого предназначается БД. Это описание называется концептуальной 
(информационной) моделью ПО. 
Модель включает описания трех основных компонентов ПО — объектов, 
их свойств и связей между ними. 
Объекты — это вовлеченные в деятельность люди, предметы, места, 
происходящие события и т. п., информация о которых должна храниться в БД. 
(Объект в словесном описании ПО обозначается именем существительным.) 
Объекты обладают некоторыми свойствами (характеристиками), представляющими 
интерес для бизнеса. Так, СТУДЕНТ характеризуется номером 
студенческого билета, фамилией, номером группы, адресом и т. д. Свойствами 
ПРЕПОДАВАТЕЛЯ являются фамилия, номер диплома, специальность, ученая 
степень и т. п. Каждый экземпляр объекта характеризуется определенным 
набором значений свойств. 
Экземпляры объектов вступают в некоторые отношения друг с другом. 
Информация об этих отношениях также представляется в модели в обобщенном 
виде, как указание определенной связи между объектами как множествами 
экземпляров. Так, фраза: «Студент Иванов изучает учебную дисциплину 
“Базы данных”« выражает связь экземпляров объектов СТУДЕНТ и УЧЕБНАЯ 
ДИСЦИПЛИНА. Очевидно, не только этот студент изучает эту дисциплину, 
и этот студент изучает не только эту дисциплину. Поэтому можно говорить о 
связи (отношении) объектов СТУДЕНТ и УЧЕБНАЯ ДИСЦИПЛИНА, выражаемой 
глаголом «изучать». 
Концептуальная модель ПО есть формальное описание объектов, их 
свойств и отношений. 

Выполнение работы: 
1. На основе предложенных вариантов разработать концептуальную модель 
предметной области. Для этого определить объекты, их атрибуты и связи 
между объектами. Данные занести в таблицу по примеру (предметная область — 
университет): 

Объект 
Атрибуты 
Краткое описание атрибутов 

Студент 
Номер_зачетной_книжки 
Уникальный атрибут, идентифицирует каждого студента 
по номеру зачетной книжки. Естественный первичный 
ключ отношения 

ФИО 
… 

Дата_рождения 
Формат — дата и время 

Адрес 
… 

Предмет 
ID_предмета 
Уникальный атрибут, идентифицирует каждый предмет 
по уникальному номеру, суррогатный ключ, не несет 
смысловой нагрузки 

Наименование 
Название предмета 

Часы 
Количество часов по учебному плану 

2. Установить ограничения целостности для значений атрибутов, если 
это необходимо.  
3. Составить отчет по выполненной работе.  

Варианты для самостоятельной работы: 
Вариант 1. 
БД Банк: ФИО_вкладчика, Адрес, Телефон, Паспортные данные, Дата 
вклада, Дата возврата, Код вклада, Наименование вклада, Минимальный срок 
вклада, Минимальная сумма вклада, Код валюты, Процентная ставка, Дополнительные 
условия, Сумма вклада, Сумма возврата, Отметка о возврате вклада, 
Код сотрудника, ФИО_сотрудника, Телефон_сотрудника, Должность_сотрудника, 
Оклад, Обязанности, Требования. 

Вариант 2. 
БД Больница: ФИО пациента, Возраст, Пол, Адрес, Телефон, Дата обращения, 
Код болезни, Наименование_болезни, Симптомы_болезни, Продолжитель-
ность_болезни, Последствия_болезни, Код лекарства 1, Код лекарства 2, Код 
лекарства 3, Код сотрудника, ФИО_сотрудника, Возраст_сотрудника, Адрес_ 
сотрудника, Телефон_сотрудника, Паспортные данные_сотрудника, Результат 
лечения_пациента. 

Вариант 3. 
БД Гостиница: 
ФИО_клиента, 
Паспортные_данные_клиента, 
Дата_ 
заселения_клиента, Дата_выезда_клиента, Код_номера, Наименование_номера, 
Вместимость_номера, Описание_номера, Стоимость, Код_сотрудника_номера, 
Код услуги, Наименование_услуги, Описание_услуги, Стоимость_услуги, Код 
сотрудника, ФИО_сотрудника, Возраст_сотрудника, Адрес_сотрудника, Теле-
фон_сотрудника, Паспортные данные_сотрудника, Должность сотрудника, 
Наименование должности, Оклад, Обязанности, Требования. 

Вариант 4. 
БД Аэропорт: Код_рейса, Дата_рейса, Время_рейса, Направление_рейса, 
Код экипажа, Налетано часов_экипажем, Код сотрудника 1_экипажа, ФИО_ 
сотрудника, Возраст_сотрудника, Адрес_сотрудника, Телефон_сотрудника, Пас-

портные_данные_сотрудника, 
Должность_сотрудника, 
Наименование_ 
должности_сотрудника, Оклад_сотрудника, Обязанности_сотрудника, Требо-
вания_к_сотруднику, Код_самолета, Марка, Вместимость, Грузоподъемность, 
Код_типа, 
Технические_характеристики, 
Дата_выпуска, 
Налетано_часов_ 
самолетом, Дата_последнего_ремонта, Время_полета_рейса. 

Вариант 5. 
БД Видеопроката: ФИО_клиента, Адрес_клиента, Телефон_клиента, Пас-
портные_данные_клиента, Дата_ взятия, Код кассеты, Наименование фильма, 
Год создание, Производитель, Страна, Главный актер, Дата записи, Код жанра, 
Цена, Дата возврата, Отметка об оплате, Отметка о возврате, Код сотрудника, 
ФИО_сотрудника, Возраст_сотрудника, Адрес_сотрудника, Телефон_сотрудника, 
Паспортные_данные_сотрудника, 
Должность_сотрудника, 
Наименование_ 
должности_сотрудника, Оклад_сотрудника, Обязанности_сотрудника, Требо-
вания_к_сотруднику. 

Вариант 6. 
БД Библиотеки: Код книги, Наименование, Автор, Наименование_ 
издательства, Город_издательства, Адрес_издательства, Год_издания, Жанр, 
Описание_жанра, ФИО_читателя, Дата рождения_читателя, Пол_читателя, 
Адрес_читателя, Телефон_читателя, Паспортные данные_читателя, Дата выда-
чи_книги, Дата возврата_книги, Отметка о возврате_книги, ФИО_сотрудника, 
Адрес_сотрудника, Телефон_сотрудника, Паспортные_данные_сотрудника. 

Лабораторная работа № 2.  
Разработка реляционной базы данных 

Цель работы: на основе данных о концептуальной модели предметной 

области разработать структуру реляционной базы данных. 

Теоретические сведения:  
Центральным понятием в реляционной базе данных является понятие 
сущности (entity). Термин сущность обычно используется для обозначения 
любого различимого объекта, который может быть представлен в БД (персона, 
местоположение или предмет, сведения о которых подлежат сбору и хранению). 
Сущности группируются по их общим свойствам. Набор сущностей (entity set) 
это именованная совокупность сущностей, объединенных общими свойствами. 
Таким образом, таблица содержит группу связанных сущностей, по этой причине 
термины таблица и набор сущностей чаще всего означают одно и то же. 
Каждая сущность имеет некоторые свойства, называемые атрибутами. 
Например, на набор сущностей с именем «Студенты» содержит множество 
сущностей «студент» с атрибутами Код_студента, Фамилия, Имя и др.  

Первичным ключом (ключом отношения, ключевым атрибутом) 

называется атрибут отношения, однозначно идентифицирующий каждый из 
его кортежей. Например, в отношении СТУДЕНТ (ФИО, Группа, Д_Рожд) ключевым 
является атрибут ФИО. Ключ может быть составным (сложным), то есть 
состоять из нескольких атрибутов. Во многих СУБД допускается создавать 
отношения, не определяя ключи. Возможны случаи, когда отношение имеет 
несколько комбинаций атрибутов, каждая из которых однозначно определяет 
все кортежи отношения. Все эти комбинации атрибутов являются возможны‐
ми ключами отношения. Любой из возможных ключей может быть выбран 
как первичный. 

Если выбранный первичный ключ состоит из минимально необходимого 

набора атрибутов, говорят, что он является не избыточным. 

Внешний ключ — не ключевой атрибут А отношения R1, значения кото-

рого являются значениями ключевого атрибута В другого отношения R2. 

C помощью внешних ключей устанавливаются связи между отношения-

ми. Например, имеются два отношения СТУДЕНТ (ФИО, Группа, Специальность) 
и ПРЕДМЕТ (Название_предмета, Часы), которые связаны отношением 
УСПЕВАЕМОСТЬ (ФИО, Название предмета, Оценка). В связующем отношении 
атрибуты ФИО и Название_предмета образуют составной ключ. Эти атрибуты 
представляют собой внешние ключи, являющиеся первичными ключами других 
отношений. 

Реляционная модель накладывает на внешние ключи ограничение для 

обеспечения целостности данных, называемое ссылочной целостностью. Это 
означает, что каждому значению внешнего ключа должны соответствовать 
строки в связываемых отношениях. 
Требования, предъявляемые к реляционным таблицам: 
‒ данные в ячейках таблицы должны быть структурно неделимы; 
‒ данные в одном столбце должны быть одного типа; 
‒ каждый столбец должны быть уникальным; 
‒ столбцы размещаются в произвольном порядке; 

‒ строки размещаются также в произвольном порядке; 
‒ столбцы имеют уникальные наименования. 
При проектировании реальных БД информацию обычно размещают в не-

скольких таблицах. Таблицы при этом связываются. 

Многие СУБД при связывании таблиц автоматически выполняют кон-

троль целостности вводимых в базу данных в соответствии с установленными 
связями. В конечном итоге это повышает достоверность хранимой в БД информации. 
При связывании двух таблиц выделяют родительскую и дочернюю 
таблицы. Логическое связывание таблиц производится с помощью ключа 
связи. Ключ связи, по аналогии с обычным ключом таблицы, состоит из одного 
или нескольких полей, которые в данном случае называют полями связи. Поля 
связи родительской таблицы являются ключевыми. В качестве полей связи 
дочерней таблицы могут использоваться ключевые и не ключевые поля. 

В зависимости от того, как определены поля связи родительской и до-

черней таблиц, между двумя таблицами в общем случае могут устанавливаться 
следующие четыре основных вида связи: один — один (1:1), один — много 
(1:М), много — много (М:М или M:N). 

Связь вида 1:1. 
Связь вида 1:1 образуется в случае, когда все поля связи родительской и 

дочерней таблиц являются ключевыми. Поскольку значения в ключевых полях 
обеих таблиц не повторяются, обеспечивается взаимнооднозначное соответствие 
записей из этих таблиц. Сами таблицы становятся равноправными. 

На практике связи вида 1:1 используются редко, так как хранимую в двух 

таблицах информацию легко объединить в одну таблицу, которая занимает 
гораздо меньше места в памяти ЭВМ. Иногда удобнее иметь не одну, а две и 
более таблицы. Причинами этого может быть необходимость ускорить обработку, 
повысить удобство работы нескольких пользователей с общей информацией, 
обеспечить более высокую степень защиты информации, когда в 
одной из двух таблиц хранится вся секретная информация, а в другой — вся 
оставшаяся несекретная. 

Связь вида 1:М. 
Связь 1:М имеет место в случае, когда одной записи родительской таблицы 
соответствует несколько записей дочерней таблицы. 
Связь вида М:М. 
Связь М:М возникает в случаях, когда нескольким записям одной табли-

цы соответствует несколько записей другой таблицы. 

Выполнение работы: 
1. На основе описания предметной области разработать структуру реляционной 
модели данных. Для этого определить сущности, атрибуты сущностей 
и связи между ними.  
2. Составить структуру таблиц. Для каждой пары определить родительскую 
и дочернюю таблицы. Описать первичные и внешние ключи. 
3. Реализовать базу данных по полученной модели. Заполнить базу данных 
записями (не менее пяти в каждой таблице).  
4. Проверить ограничения целостности данных путем ввода, редактирования 
и удаления записей из разных таблиц. 
5. Составить отчет по выполненной работе.  

Лабораторная работа № 3.  
Проектирования БД  
на основе декомпозиции  
универсального отношения 

Цель работы: в процессе выполнения лабораторной работы научиться 
проектировать базы данных на основе декомпозиции универсального отношения. 


Теоретические сведения:  
Процесс нормализации — это разбиение (или декомпозиция) таблицы на 
две или более с целью ликвидации дублирования данных и потенциальной их 
противоречивости. 

Пример процесса нормализации таблиц БД. 
Рассмотрим следующую задачу: пусть необходимо обеспечить сбор и обработку 
данных по результатам сдачи экзаменов и зачетов студентами факультета. 
При этом организация данных должна поддерживать: 
– формирование сводной ведомости курса; 
– формирование ведомостей по отдельным дисциплинам для групп студентов; 
– 
формирование листов зачетных книжек студентов; 
– расчет среднего балла по дисциплинам, группам и т. п.; 
– формирование информационных листов о результатах сдачи сессии 
для рассылки родителям; 
– содержать основную информацию о кадровом составе. 
Рассмотрение задачи проектирования начнем с анализа сводной таблицы, 
содержащей все сведения, необходимые для решения первой из поставленных 
задач. Предложенная таблица отражает результаты сдачи сессии 
(шкала оценок: зачет — 0 и 1; экзамен — 2, 3, 4, 5). Этот вариант таблицы не 
является отношением, т. к. большинство ее столбцов не атомарны (атомарными 
являются лишь значения столбцов «ФИО студента» и «Семестр»). Остальные 
столбцы таблицы — множественные (табл. 3.1). 
Таблица 3.1 

Исходные данные для создания БД «Сессии» 

ФИО  

студента 
Семестр 
Дисциплина 
Форма 

отчетности Оценка Количество 

часов 

ФИО препода‐

вателя 

Андреев А. А 
1 
Английский язык 
зачет 
1 
60 
Борисов Б. Б. 

Математический 
анализ 
зачет 
1 
28 
Васильев В. В. 

Математический 
анализ 
экзамен 
3 
32 
Гаврилов Г. Г. 

Программирование 
зачет 
1 
36 
Дмитриев Д. Д. 

Программирование 
экзамен 
3 
32 
Егоров Е. Е. 

Линейная алгебра 
экзамен 
3 
24 
Петров П. П. 

История отечества 
экзамен 
3 
24 
Сидоров С. С. 

Денисов Д. Д. 
1 
Английский язык 
зачет 
1 
60 
Борисов Б. Б. 

Математический 
анализ 
зачет 
1 
28 
Васильев В. В. 

Окончание табл. 3.1 

ФИО 

студента
Семестр 
Дисциплина 
Форма 

отчетности Оценка Количество 

часов

ФИО препода-

вателя

Математический 
анализ
экзамен
3
32
Гаврилов Г. Г.

Программирование
зачет
1
36
Дмитриев Д. Д.

Программирование
экзамен
3
32
Егоров Е. Е.

Линейная алгебра
экзамен
3
24
Петров П. П.

История отечества
экзамен
3
24
Сидоров С. С.

Алексеев А. А.
1
Английский язык
зачет
1
60
Борисов Б. Б.

Математический 
анализ
зачет
1
28
Васильев В. В.

Математический 
анализ
экзамен
3
32
Гаврилов Г. Г.

Программирование
зачет
1
36
Дмитриев Д. Д.

Программирование
экзамен
3
32
Егоров Е. Е.

Линейная алгебра
экзамен
3
24
Петров П. П.

История отечества
экзамен
3
24
Сидоров С. С.

Русланов Р. Р.
1
Английский язык
зачет
1
60
Борисов Б. Б.

Математический 
анализ
зачет
1
20
Гаврилов Г. Г.

Математический 
анализ
экзамен
3
28
Савельев С. С.

Информатика
зачет
1
32
Яковлев Я. Я.

Информатика
экзамен
3
36
Яковлев Я. Я.

Теория вероятностей

экзамен
3
32
Иванов И. И.

Экономическая 
теория
экзамен
3
24
Павлов П. П.

Для преобразования данных в отношение необходимо реконструировать 
таблицу, результат такого преобразования представлен в табл.  3.2. 
Очевидно, что такое преобразование приводит к возникновению большого 
объема и избыточных данных. Будем считать, что полученная таблица 
представляет собой универсальное отношение проектируемой БД (в одно универсальное 
отношение включены все представляющие интерес атрибуты, 
и оно содержит все данные, которые предполагается размещать в БД в будущем). 
При проектировании некоторых БД универсальное отношение может 
использоваться в качестве отправной точки (табл. 3.2). 
Однако при использовании универсального отношения возникают, по 
крайней мере, две проблемы: 
‒ Избыточность данных. Значения столбцов таблицы многократно повторяются. 
Повторяются также и некоторые наборы значений столбцов, 
например, данные о дисциплине. 
‒ Потенциальная противоречивость. При изменении в учебном плане 
количества часов по отдельной дисциплине, необходимо для исправления 
найти все строки, содержащие о ней сведения. Более того, при заполнении 
таблицы могут быть использованы различные формы записи одного и того же 
значения (например, Мат. ан. и мат. анализ). 

Таблица 3.2 

Универсальное отношение «Сессия» 

ФИО 

студента
Семестр 
Дисциплина 
Форма 

отчетности Оценка Количество 

часов

ФИО препода-

вателя

Андреев А. А
1
Английский язык
зачет
1
60
Борисов Б. Б.

Андреев А. А
1
Математический 
анализ
зачет
1
28
Васильев В. В.

Андреев А. А
1
Математический 
анализ
экзамен
3
32
Гаврилов Г. Г.

Андреев А. А
1
Программирование
зачет
1
36
Дмитриев Д. Д.

Андреев А. А
1
Программирование
экзамен
3
32
Егоров Е. Е.

Андреев А. А
1
Линейная алгебра
экзамен
3
24
Петров П. П.

Андреев А. А
1
История отечества
экзамен
3
24
Сидоров С. С.

Денисов Д. Д.
1
Английский язык
зачет
1
60
Борисов Б. Б.

Денисов Д. Д.
1
Математический 
анализ
зачет
1
28
Васильев В. В.

Денисов Д. Д.
1
Математический 
анализ
экзамен
3
32
Гаврилов Г. Г.

Денисов Д. Д.
1
Программирование
зачет
1
36
Дмитриев Д. Д.

Денисов Д. Д.
1
Программирование
экзамен
3
32
Егоров Е. Е.

Денисов Д. Д.
1
Линейная алгебра
экзамен
3
24
Петров П. П.

Денисов Д. Д.
1
История отечества
экзамен
3
24
Сидоров С. С.

Алексеев А. А.
1
Английский язык
зачет
1
60
Борисов Б. Б.

Алексеев А. А.
1
Математический 
анализ
зачет
1
28
Васильев В. В.

Алексеев А. А.
1
Математический 
анализ
экзамен
3
32
Гаврилов Г. Г.

Алексеев А. А.
1
Программирование
зачет
1
36
Дмитриев Д. Д.

Алексеев А. А.
1
Программирование
экзамен
3
32
Егоров Е. Е.

Алексеев А. А.
1
Линейная алгебра
экзамен
3
24
Петров П. П.

Алексеев А. А.
1
История отечества
экзамен
3
24
Сидоров С. С.

Русланов Р. Р.
3
Английский язык
зачет
1
60
Борисов Б. Б.

Русланов Р. Р.
3
Математический 
анализ
зачет
1
20
Гаврилов Г. Г.

Русланов Р. Р.
3
Математический 
анализ
экзамен
3
28
Савельев С. С.

Русланов Р. Р.
3
Информатика
зачет
1
32
Яковлев Я. Я.

Русланов Р. Р.
3
Информатика
экзамен
3
36
Яковлев Я. Я.

Русланов Р. Р.
3
Теория вероятностей

экзамен
3
32
Иванов И. И.

Русланов Р. Р.
3
Экономическая 
теория
экзамен
3
24
Павлов П. П.

Решение этих проблем состоит в разделении данных и связей, т. е. в 
определении отдельных сущностей и выделении в отдельные таблицы сведений 
о студентах, преподавателях, дисциплинах и результатах сдачи сессии 
(табл. 3.3).  
После замены в таблицах «Результаты сессии» и «Учебный план» конкретных 
значений на соответствующие им в других таблицах номера, получим, 
помимо значительного упрощения процедуры модификации значений 
атрибутов, дополнительные возможности по добавлению записей в таблицы 
«Студенты», «Преподаватели», «Дисциплины», что значительно расширяет 
возможности БД.