Что такое целостность: целостность | это… Что такое целостность?

Разделы: Бизнес-задачи

В теории баз данных под целостностью понимают свойство соответствия структуры и содержания базы данных предметной области. В реляционной модели данных определяются два основных требования, при которых обеспечивается целостность данных: целостность сущностей и целостность ссылок.

Каждый объект или наблюдение представляется в реляционной базе как группа взаимосвязанных элементов данных — кортеж некоторого отношения. Требование целостности сущностей заключается в том, чтобы каждый кортеж любого отношения отличался от другого кортежа этого отношения (т.е. любое отношение должно обладать первичным ключом).

Очевидно, что если данное требование будет нарушено (т.е. кортежи в рамках одного отношения не уникальны), то в базе будет храниться противоречивая информация об одном и том же объекте.

Поддержание целостности сущностей обеспечивается средствами системы управления базой данных (СУБД) с помощью двух ограничений:

• при добавлении записей в таблицу проверяется уникальность их первичных ключей;
• запрещено изменять значения атрибутов, входящих в первичный ключ.

Требование ссылочной целостности состоит в том, что для каждого значения внешнего ключа, появляющегося в дочернем отношении, в родительском должен найтись кортеж с таким же значением первичного ключа.

Например, даны отношения «ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ» («N ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ», «НАИМЕНОВАНИЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ») и «СОТРУДНИК» («N СОТРУДНИКА», «N ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ», «ИМЯ СОТРУДНИКА»), в которых хранятся сведения о работниках организации и подразделениях, где они работают. Отношение «ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ» в данной паре является родительским, поэтому его первичный ключ «N ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ» присутствует в дочернем отношении «СОТРУДНИК».

Требование ссылочной целостности означает в данном случае, что в таблице «СОТРУДНИК» не может присутствовать кортеж со значением атрибута «N ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ», которое не встречается в таблице «ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ».

Как правило, поддержание ссылочной целостности также является функцией СУБД. Например, она может запретить пользователю добавлять запись, содержащую внешний ключ с несуществующим (неопределенным) значением.

Целостность данных является важнейшим фактором их качества. Нарушение целостности не позволит производить их корректную интеграцию в хранилище данных и осуществлять их дальнейший анализ. Поэтому при реализации аналитических проектов необходимо использовать механизмы автоматического контроля и поддержания целостности данных.

Решение Loginom Data Quality обеспечивает качество клиентских данных и создает единое представление о клиентской базе компании. Статья «Очистка данных. Кейс коллекторского агентства ЭОС» повествует об эффективности очистки и стандартизации данных для ключевых бизнес-процессов.

Лет десять назад между дизайнерами Артемием Лебедевым и Ромой Воронежским состоялся следующий диалог. Я сидел за своим рабочим местом в Студии Лебедева и изучал интерфейс Гугль-карт. Тёма заглянул мне через плечо и прокомментировал ползунок масштабирования:

Любая работоспособная система состоит из подсистем и сама, в свою очередь, является частью надсистемы. В прошлом совете мы рассмотрели формулы как инструмент дизайна и анализа системы. Простая формула в виде причинно-следственного предложения или графического треугольника — это схема минимальной работоспособной системы. Она включает полезное взаимодействие и необходимую для этого энергию. Дизайнер более сложной системы должен уметь описать её в виде набора формул, связанных в цепочку или иерархию подсистем. Работоспособность целой системы зависит от работоспособности её подсистем, каждая из которых выполняет собственное полезное действие.

Целостность — свойство работоспособной системы.

Чтобы понять идею целостности, представьте себе электрочайник. Его рабочая формула заключается в преобразовании электроэнергии в тепловую и воздействии на воду. Но электрочайник не будет работать, если его забыть подключить к электричеству, если у него перетрётся провод, перегорит предохранитель или в нём попросту закончится вода.

Парусная лодка перестанет управляться, если у неё в шторм порвётся парус или сломается мачта. Первые самолёты с полноценной формулой подъёмной силы падали из-за недостатков конструкции, прочности и мощности двигателя.

Сайт бюро не будет доступен, если у провайдера отключится электричество.

Во всех этих случаях система теряет работоспособность из-за нарушения целостности.

Критический контур

Чем сложнее система, тем больше в ней возможных источников проблем. Как обидно, когда автомобиль не заводится из-за какого-нибудь несчастного датчика. Малюсенькая фиговинка мешает выполнять машине основную функцию!

С другой стороны, в сложной системе полно элементов, поломка которых не критична. В технике даже есть понятие живучести — способности сохранять работоспособность при отказе отдельных функциональных узлов.

Система потеряет работоспособность, если нарушится поток информации, ресурсов и энергии через подсистемы, от которых зависит её полезное действие. Назовём эту часть системы критическим контуром:

• В автомобиле

  Машина не заведётся, если выйдет из строя датчик положения коленвала.

  Этот датчик входит в критический контур подсистемы впрыска топлива, потому что определяет, когда именно впрыскивать, а когда поджигать смесь в двигателе. Принцип работы двигателя внутреннего сгорания предполагает чёткую синхронизацию этих двух моментов. Если датчик сломается, в этой подсистеме нарушится проход информации.

  Подсистема впрыска топлива входит в критический контур подсистемы питания двигателя. Двигатель не работает без топлива. Нарушена доставка ресурсов.

  Двигатель входит в критический контур автомобиля. Автомобиль не поедет без работоспособного двигателя. Нарушен проход энергии.

  Так малюсенькая фиговинка входит в критический контур каждой из подсистем в иерархии автомобиля.

В технических системах в критический контур обычно входят энергетическая и силовая установки. В коммерческих — подсистемы продаж и исполнения заказов.

• Покупатор В 2008-м году открылся сайт «Покупатор.ру». Создатели описывали новый сервис: «На Покупаторе человек, который хочет купить электронику, телефон, бытовую, офисную и другую технику, говорит, ЧТО он хочет купить, КУДА и КОГДА нужно привезти покупку, а магазины, которые могут выполнить эти условия, делают ему свои предложения, конкурируя между собой за право продать ему товар».

  В 2010-м году менеджер инкубатора «Инвенчур» рассказал мне, как оказалось на деле. Сервис на тот момент был уже закрыт, так что сегодня, спустя ещё пять лет, от публикации истории будет только польза.

  Покупатору удалось сравнительно легко подключить интернет-магазины. В статье на Хабре создатель говорит о 56 магазинах, подключённых к 1 декабря 2008 года. Реклама привлекла покупательскую аудиторию. Но начались проблемы с исполнением заявок — интернет-магазины их просто игнорировали. Покупатели отправляли заявки в никуда. Сервису пришлось создать специальный кол-центр, который обзванивал интернет-магазины, чтобы собрать хоть какие-то предложения, но это оказалось неэффективно и нерентабельно.

Первая проблема Покупатора в его формуле. Идея конкуренции была интересна и покупателям, и предпринимателям. Но о подключении интернет-магазинов к сервису договаривались директора, а заявки, требующие творческого подхода, обрабатывали наёмные менеджеры, вовсе не наделённые таким же духом предпринимательства.

Вторая проблема — в недостаточной целостности системы. В должностные обязанности менеджеров интернет-магазинов входит обработка заказов через обычную админку. А Покупатор предоставлял отдельный пользовательский интерфейс и источник заказов. Менеджерам было неудобно и неохота следить за отдельной подсистемой заявок.

Сравните это с Яндекс-маркетом, который просто шлёт заказы в основную «трубу» интернет-магазина, а зачастую является их главным источником.

Исполнение заявок, очевидно, входит в критический контур системы. С точки зрения покупателя, Покупатор плохо работал или вовсе не работал.

Топология

Связность и эффективность

Когда появился сайт «Одноклассники», он работал на простом предположении о любопытстве. На главной странице предлагалось заполнить личную анкету и ввести номер своей школы. В благодарность за это пользователь находил всех людей, с которыми он учился в одном классе или ходил в детский сад. Это работает, потому что у всех людей есть ностальгия, они склонны вспоминать прошлое с теплотой, особенно детство:

 Я  Одноклассники

Всем любопытно, кто где и чем занимается, как сложилась их судьба. Ровно поэтому люди регистрировались на этом сайте.

Но что дальше? Вы удовлетворили своё первоначальное любопытство. Вот они все здесь. Что с ними делать? В лучшем случае вы договариваетесь с ними о встрече в ресторане, напиваетесь и расходитесь. Вечеринки одноклассников, как правило, довольно унылое дело, особенно через десять, двадцать лет после окончания школы. Вы приходите туда, видите потолстевших и постаревших людей и понимаете, что это ваше собственное отражение. И ничего в этом хорошего нет. А главное — к этим людям больше нет никакого интереса. Раньше интересы были общие: Нина Ванна, дневник, физкультура, труд, а сейчас это чужие люди с собственными проблемами. Любопытства больше нет, формула перестаёт работать:

Я  Одноклассники

Если бы всё так оставалось и заканчивалось на вечеринке одноклассников, то «Одноклассники» должны были бы очень быстро сдуться. Но этого не произошло. Почему?

В «Одноклассниках» есть другие механизмы, которые заставляют людей постоянно возвращаться. Самый первый и главный — стоит цинично признать, что это всероссийский клуб знакомств. Работает это так. Если вы испытываете довольно слабый интерес к собственному однокласснику, то у этого одноклассника есть одноклассники из другой школы, у него есть коллеги, у коллег свои. Благодаря тому, что связи между людьми выставлены напоказ и по ним легко передвигаться, возникает жизнь. Циничная формула:

Одноклассники переписываются и ставят оценки фотографиям одноклассниц одноклассников на пятой воде, потому что их тянет налево

Здесь снова есть необходимые элементы, чтобы система работала. Полезным действием в такой системе будут флирт и знакомство.

Другой механизм в этой системе — оценка фотографий. Он особенно важен для девушек. Они отбирают свои лучшие фотографии, критически их отсеивают и постоянно обновляют. Почему? Потому что им ставят оценки — совершенно незнакомые люди.

Многие полагают, что для них неважно мнение других людей, и тем более незнакомых. На самом деле это самообман. Человек — социальное существо, и для него всегда важно мнение любых других людей:

Одноклассница выкладывает фотографии на сайт, потому что одноклассники на пятой воде ставят ей оценки

Итак, на «Одноклассниках» одновременно работают три разных формулы, дополняющие друг друга. Формула ностальгии — для первоначального интереса и привлечения аудитории. Оценки фотографий — для самоутверждения женской половины. Мужской интерес — для оценок фотографий женской половины.

Главная формула Ютуба — досуг. Но на входе его воронки работает подсистема вирусного распространения видеороликов:

Пользователи делятся видеороликами с друзьями, потому что хвастаются удачной добычей

А на выходе — подсистема удержания внимания — рекомендации:

Внимание пользователя притягивается к рекомендованным видеороликам,
поэтому он остаётся посмотреть ещё и ещё

На страницах фильмов и концертов сайта «Яндекс-афиша» была зелёная кнопка «Присоединиться»:

Когда пользователи на неё нажимали, число рядом с ней увеличивалось и показывало, сколько людей хотят посмотреть этот фильм или концерт. Полезное действие в том, чтобы Яндекс мог узнать, насколько популярно то или иное событие.

В чём проблема? На эту красивую блестящую кнопочку нажимало очень мало людей. Когда она только появилась, это число на самых популярных хитах измерялось единицами: два, три, десять человек. «Фильм „Годзилла“ — идут три человека». Потом картина несколько улучшилась. Но стоит иметь в виду, что показано количество всех людей, которые собирались на этот фильм во всех кинотеатрах в течение всего времени, что фильм в прокате. Для Москвы это ничтожное число.

Кнопке недостаточно красивого карамельного вида, чтобы на неё нажимали. Должна появиться сила, которая будет заставлять людей на неё нажимать.

Другой пример — сайт «Ласт.фм». На этом музыкальном сервисе тусуются любители музыки. На этом сайте есть страница концерта, в данном случае — Мэрилина Мэнсона 13 ноября 2009 года в Москве в клубе Б-2:

На странице тоже есть блок, в котором написано, что на концерт идут 208 человек. Это число сопоставимо с числом, что мы видели на Яндексе, но это концерт, который идёт один раз в конкретном месте. Значит, система работает гораздо более эффективно.

Секрет в том, что у каждого пользователя Ласт.фм на сайте есть профиль:

Мы видим страничку пользователя, на которой отображается список концертов, на которые он ходил. Люди общаются на сайте, и этот профиль является для них неким мерилом их статуса. Можно козырнуть в споре: «Я был на тридцати концертах, что вы мне лапшу на уши вешаете». Страсть к собирательству и тщеславие заставляют людей культивировать свой профиль.

Таким образом, две разные подсистемы — страницы концерта и профиля пользователя связаны в надсистеме. Авторы сайта организовали «сквозной проход тщеславия».

Специалисты по сервису рекомендуют сквозной проход боли при поддержке пользователей, чтобы за решением проблемы следил тот, к кому поступила жалоба:

• В сфере услуг

  «Представьте, что вы работаете менеджером по продажам. Клиент звонит вам (потому что знает вас), чтобы рассказать о неприятной ошибке на вашем сайте. Естественно, вы перенаправляете проблему в отдел ИТ. Но как вы узнаете, решена ли проблема? Позаботился ли айтишник о клиенте? Вы узнаете, переспросив. Клиенты хотят, чтобы вы, их изначальный союзник, следили за решением таких вопросов, а не „кто-то там из ИТ“, даже если вы по определению знаете, что айтишники лучше справятся».

  Леонардо Ингильери, Мика Соломон. Исключителный сервис, исключительная прибыль. 2010

Интернет-магазин «Амазон» одним из первых решил продавать огромное количество товаров через интернет. Если у вас пятьдесят тысяч товаров, нужно понять, как дать человеку к ним доступ.

• Амазон

  Вместо того, чтобы вываливать на пользователей тяжеловесное меню с классификатором товаров, «Амазон» построил сайт вокруг рекомендаций. Идея в том, чтобы на первый план вышел товар, который, вероятно, более интересен клиенту. (Тяжеловесное меню тоже имеется, но оно вываливается лишь при наведении мыши).

  Идеальное решение должно залезть в мозг к человеку. Как же это сделать? «Амазон» нашёл гениальное решение — использовать самого человека.

  Когда пользователь приходит в первый раз, он видит главную страницу и самые популярные товары. Если он заинтересовался продуктом на витрине, попадает на подробную страницу товара.

  Ему тут же предлагают похожие товары. Раз ему интересна эта книга, значит, будут интересны и другие, близкие по каким-то параметрам — например, по статистике покупок других пользователей.

  Переход на страницу товара тут же записывается. «Амазон» ещё не знает, как этого человека зовут и какая у него электронная почта, но на него уже есть досье. Всё что он делает, клики, история запросов и дальнейшие покупки запоминаются в базу данных. С помощью технологии «куки» в браузер кладётся числовой идентификатор, по которому человек, пользующийся конкретным компьютером, связывается со своим досье.

  Благодаря тому, что «Амазон» накапливает информацию о реальных действиях и интересах человека, рекомендации становятся всё более и более точными.

В «Амазоне» организован сквозной проход энергии и информации — пользователь елозит мышкой, греет стол, кликает по сайту, сам генерирует информацию о собственной истории посещений, запросов и покупок, и в итоге сам направляет на себя нужные товары.

В компаниях Элона Маска источником энергии выступает солнце, и полученная энергия буквально сквозь них проходит. Энергетическая сеть Соларсити питается от солнечного света. Компания разрабатывает, устанавливает и даёт в лизинг домашние и коммерческие системы преобразования солнечной энергии и накопления электроэнергии, то есть поставляет электроэнергию в частные дома и на станции бесплатной зарядки автомобилей другой его компании — Тесла.

Интерфейс — зло

С точки зрения теории систем любой интерфейс — узкое место с низким КПД, в котором теряется энергия, скорость, пропускная способность, время, аудитория и деньги. Самый неэффективный вид интерфейса — пользовательский. В отличие от аппаратных и программных, пользовательский интерфейс открывает безграничный простор для человеческих решений и ошибок.

Человек приходит на сайт, нажимает на ссылку, потом на другую, третью, четвёртую. У дизайнеров крупных сервисов есть мнемонический ориентир: на каждой следующей странице теряется девяносто процентов людей. Мало кто продирается через интерфейс.

Другой пример — обязательная регистрация в интернет-магазине. Покупатель вынужден придумать логин и пароль, а потом подтвердить почтовый адрес, как бы оправдываясь перед системой. Эти бессмысленные для пользователя действия оттягивают момент покупки, отсеивая неопытных покупателей и уменьшая оборот магазина.

Работоспособный магазин продаёт товар без искусственных преград:

Регистрация объединена с покупкой, как бы замаскирована там.

После регистрации в Апсторе все приложения покупаются в один-два клика:

Вся информация о пользователе и его банковской карточке хранится в системе, поэтому ему не нужно лезть за кошельком. Деньги списываются автоматически:

Можно ли пойти ещё дальше?

На первый взгляд кажется, что это невозможно — продать что-то человеку без его желания. Но мобильные операторы не дают в руки абонентов кнопку «купить СМС» или «купить минуты разговора». Если абонент не принимает всякий раз решение о покупке, ему проще тратить деньги с собственного счёта. Покупка есть, интерфейса нет.

Задача подсистемы интерфейса — обеспечить проход информации между другими подсистемами. Идеально, если информация пройдёт напрямую.

Запуск и развитие

В бюро работают над продуктами итерационно по принципу «ФФФ». Аббревиатура ФФФ означает fix time, fix budget, flex scope. Мы работаем с фиксированными сроками и бюджетом, а функциональность оставляем гибкой.

Если приближается дедлайн, приходится отказываться от отдельных функций или даже целых подсистем. Особенно важны эти решения при первом запуске продукта. Критический контур определяет, от каких функций можно временно отказаться, а без каких продукт не заработает вовсе.

Но продукт необязательно запускать целиком. Представление о критическом контуре помогает спланировать постепенный запуск автономных подсистем, входящих в критический контур будущего продукта.

• В авиации

  Пионер авиации Отто Лилиенталь продвигал концепцию «подпрыгнуть прежде, чем полететь», которая заключалась в том, что изобретатели должны начать с планеров и суметь их поднять в воздух, вместо того, чтобы просто разрабатывать машину с двигателем на бумаге и надеяться, что она будет работать.

Это дизайн более высокого уровня — система проектируется не на одном «чертеже», а на многоэкранной схеме — во времени. Каждый «экран» представляет собой работоспособное состояние системы на выбранном этапе развития.

Ниже представлена упрощённая многоэкранная схема развития экосистемы Эпла в течение последних пятнадцати лет. Для упрощения картины я исключил планшеты, часы и будущие телевизоры — логика их появления и взаимодействия с другими подсистемами мало чем отличается от генеральной линии.

Планировать целостную систему на пятнадцать лет вперёд необязательно. Достаточно представлять себе горизонт запуска нескольких ближайших продуктов и подсистем, их связь и роль друг для друга.