В статье рассматривается применение теоретических основ баз данных при проектировании и создании информационных систем, предназначенных для учета операционной деятельности телекоммуникационных компаний. В условиях цифровизации и стремительного увеличения объема данных критически важным становится построение устойчивых и масштабируемых архитектур, которые позволяют обеспечивать надежную обработку, хранение и анализ информации. В работе подробно исследуется использование реляционной модели, нормализации, ER-моделирования и концепции многослойной архитектуры приложений. Приведены практические рекомендации по организации таблиц, их нормализации, внедрению ограничений целостности и разработке бизнес-логики посредством SQL-конструкций. Обосновывается выбор подхода к репликации и масштабированию системы. Сделан вывод, что применение строгих принципов теории баз данных не только повышает эффективность учетной системы, но и обеспечивает управляемость, отказоустойчивость и производительность. Статья будет полезна разработчикам информационных систем, аспирантам и специалистам в сфере телекоммуникаций.

Ключевые слова: нормализация, операционная деятельность, реляционная СУБД, система учёта, телекоммуникации, теория баз данных.

Введение

В последние десятилетия телекоммуникационная отрасль переживает активную трансформацию, вызванную ростом цифровых услуг, высокой конкуренцией и необходимостью точного учета деятельности клиентов, оборудования и бизнес-процессов. Возникает потребность в автоматизированных системах, способных точно отражать операционные процессы и обеспечивать непрерывную поддержку принятия решений. Ключевую роль в построении таких систем играет теория баз данных.

Применение реляционной модели данных, а также структурных принципов проектирования позволяет разработать системы, обладающие высокой степенью согласованности, надежности и масштабируемости. При этом правильная архитектура хранения и обработки данных позволяет минимизировать избыточность информации, избежать логических аномалий и обеспечить быстрое выполнение запросов.

Настоящая статья направлена на демонстрацию того, как теоретические принципы баз данных могут быть практически реализованы при создании системы учета операционной деятельности телекоммуникационной компании. Основное внимание уделяется вопросам моделирования предметной области, нормализации таблиц, архитектурным особенностям системы, а также интеграции механизмов бизнес-логики в базу данных.

Теоретическая база

Фундаментом построения информационных систем учета является реляционная модель данных, предложенная Э. Коддом. В рамках данной модели все данные представлены в виде отношений (таблиц), каждая из которых состоит из кортежей и атрибутов. Такая структура позволяет однозначно идентифицировать каждую запись и использовать формальные операции реляционной алгебры для манипуляции данными. Как подчёркивается в ряде современных исследований, «применение реляционной модели позволяет систематизировать данные и упростить механизмы контроля целостности».

Немаловажным элементом проектирования баз данных является построение ER-модели (Entity-Relationship), где отражаются сущности, их атрибуты и связи между ними. Это даёт возможность логически отобразить предметную область ещё до физической реализации схемы. После создания логической модели необходимо провести процесс нормализации — поэтапного приведения структуры таблиц к формам, устраняющим избыточность и аномалии данных.

Моделирование предметной области

В контексте телекоммуникационной компании ключевыми сущностями являются абоненты, номера телефонов, тарифные планы, предоставляемые услуги, оборудование и события обслуживания (например, пополнение счета или списание средств). Каждая из этих сущностей может быть описана соответствующей таблицей с набором атрибутов.

Организация учета должна быть ориентирована на бизнес-процессы компании, что подтверждается в исследовании Шодиева Э. Т. [3].

Например, сущность «Абонент» содержит ФИО, контактную информацию и идентификатор клиента. Сущность «Номер» связана с абонентом отношением «один ко многим» (один абонент может иметь несколько номеров). Услуги могут предоставляться различным номерам, формируя связь «многие ко многим», которая реализуется через промежуточную таблицу «Событие».

ER-модель, построенная на основе анализа бизнес-процессов, отражает структуру взаимосвязей и закладывает основу для последующей нормализации.

Нормализация и управление целостностью

Нормализация данных проводится по классическим этапам: сначала устраняются повторяющиеся группы (1НФ), затем частичные зависимости (2НФ), и, наконец, транзитивные зависимости (3НФ). В результате каждая таблица содержит только ту информацию, которая непосредственно относится к представляемой сущности. Это, в свою очередь, снижает объем дублирующей информации и повышает точность запросов. Ограничения целостности реализуются через первичные и внешние ключи, а также через ограничения типов CHECK, UNIQUE и NOT NULL.

Архитектура системы

Построение архитектуры учетной системы должно учитывать этапы цифровой трансформации, как указывают исследователи Мозговой А. И., Кузина Г. П. и Крылов А. Н. [2].

Разрабатываемая система следует многослойной архитектуре. Внешний уровень отвечает за взаимодействие с пользователями (например, через веб-интерфейс), концептуальный уровень содержит логику приложения, а внутренний — реализует физическое хранение и доступ к данным. Подобная структура, соответствующая ANSI/SPARC-модели, позволяет обеспечить модульность и упрощает поддержку системы. При этом взаимодействие между уровнями осуществляется через контроллеры и API-интерфейсы.

Для повышения отказоустойчивости и масштабируемости используется репликация данных (например, по модели master-slave) и горизонтальное масштабирование (шардирование) по географическому признаку или типу услуги. Масштабируемость системы должна учитывать объём и скорость роста телекоммуникационной инфраструктуры, как, например, указано в работе Шодиева Э. Т. [3].

SQL и процедурная логика

Важным элементом реализации бизнес-логики служат SQL-запросы. Пример конструкций представлен на рисунке 1.

Рис. 1. Пример конструкции SQL-запроса

Также применяются триггеры, автоматически срабатывающие при добавлении записей в некоторые таблицы или при их обновлении.

Использование индексов по номеру и дате позволяет ускорить выборку транзакций и отчетов. Благодаря внедрению процедурной логики на уровне СУБД достигается надежность и предсказуемость операций.

Землякова С. Н. и Семиколенова M. Н. в своей статье изложили, что внедрение новых технологических решений, включая «…применение технологии блокчейн… в бухгалтерском учете», позволяет повысить прозрачность транзакций [1].

Заключение

В ходе проведённого исследования подтверждена высокая эффективность применения теоретических принципов баз данных при построении систем учета операционной деятельности в телекоммуникационной сфере. Использование реляционной модели, нормализации, ER-моделирования и многоуровневой архитектуры обеспечивает надежность, масштабируемость и отказоустойчивость системы. Практическая реализация с использованием современных СУБД позволяет автоматизировать учёт, снизить вероятность ошибок и обеспечить необходимую гибкость при изменении требований бизнеса.

Перспективным направлением дальнейших разработок можно считать внедрение механизмов автоматического масштабирования, модулей предиктивной аналитики и интеграцию с системами машинного обучения, что значительно расширит аналитический потенциал учетных систем. Одним из векторов развития можно считать интеграцию блокчейн-платформ, поскольку они обеспечивают «максимальную прозрачность для органов власти» [1]. Решение проблем цифровой трансформации требует системного подхода: «…проблемы цифровой трансформации… пути их решения» были предметом отдельного анализа Мозгового А. И., Кузиной Г. П. и Крылова А. Н. [2].

Литература:

1. Землякова С. Н., Семиколенова M. Н. Вопросы применения цифровых информационно-коммуникационных технологий в бухгалтерском учёте // Научный журнал «Управленческий учет». 2021. № 6. С. 172–180.
2. Мозговой А. И., Кузина Г. П., Крылов А. Н. Организационно-экономические проблемы цифровой трансформации бизнеса российских предприятий и пути их решения // Вестник евразийской науки. 2022. № 5. С. 1–12. DOI: 10.15862/02ECVN522
3. Шодиев Э. Т. Развитие теоретико-методических основ управленческого учета на предприятиях сферы услуг в области телекоммуникаций в Республике Узбекистан // Бюллетень науки и практики. 2020. № 11. С. 288–293.