Иерархическая организация

Особенности иерархической организации

Определение 1

Иерархическая организационная структура – структура управления, подразумевающая вертикальную форму контроля, представляет собой пирамидальную форму подчинения, каждый уровень которой подчиняется более высокому уровню.

К иерархическим системам относятся не только организационные структуры, но и другие системы, в которых существует контроль более высоких уровней над более низкими. Наиболее известным примером иерархической структуры является государство.

Пример 1

Глава государства через множество подчиненных ему структур контролирует общественные организации более низкого уровня.

Иерархическая организационная структура не может считаться лучше или хуже других видов организационной системы. В основе оценки качества организационной структуры лежит ее соответствие целям и задачам компании, способность эффективно организовать рабочие и бизнес-процессы. Иерархическая организационная структура позволяет обеспечить параллельное выполнение независимых процессов на одном уровне под общим контролем менеджеров высшего уровня.

Иерархическая структура распространена не только в менеджменте организаций. Такого вида системы принято использовать в информационных технологиях – на них основываются системы связи, обработки данных, файловые системы и т.п.

Иерархические организационные структуры считаются традиционными. Их концепция была впервые сформулирована Максом Вебером. Согласно его мнению, иерархические организационные структуры делятся на линейные и функциональные. К иерархическим организационным структурам в настоящее время относят также дивизиональные структуры.

Линейная организационная структура

Линейная структура управления организации – наиболее простой вариант организационной системы, который часто применяется в компаниях малого и среднего размера. Линейная организационная структура предполагает конструкцию системы предприятия по производственному (или другому похожему) признаку с единой подчиненностью.

Применение линейной организационной структуры эффективно для решения однообразных, повторяющихся задач, так как она сложно адаптируется к изменениям. Линейная структура является наиболее контролируемой, так как предполагает наличие четко определенной системы взаимосвязей между подразделениями и разграничение ответственности. Такие свойства обеспечивают высокую скорость реакции на прямые указания со стороны руководства.

Замечание 1

Однако единая подчиненность имеет и отрицательные стороны. Отсутствие взаимосвязи между подразделениями одного уровня приводит к бюрократизации взаимодействия, которое может быть осуществлено только через высшие уровни. Это способствует также дополнительной нагрузке на управленческие уровни организации.

Функциональная организационная структура

Функциональная структура организации чаще всего применяется в компаниях, производящих один вид продукции, узкоспециализированных организациях. В рамках функциональной организационной структуры создаются специальные функциональные подразделения, которые выступают связующим звеном между общим менеджментом компании и непосредственными исполнителями бизнес-процессов.

Функциональная структура организации способствует снижению нагрузки на менеджмент компании, так как часть их ответственности и обязанностей делегируется функциональным подразделениям. Функциональное разделение труда способствует снижению потребности организации в специалистах широкого профиля, а также поощряет взаимодействие менеджмента с руководителями функциональных подразделений, которые являются профессионалами отдельной области деятельности компании.

Функциональная организационная структура является более сложной системой относительной линейной, и это выражается в усложнении взаимосвязей и затруднении координации и контроля.

Замечание 2

Современный вид иерархической организационной структуры – смешанная, линейно-функциональная структура, в которой линейные звенья системы осуществляют непосредственное управление исполнителями, а функциональные реализуют консультационные функции.

К иерархическим организациям относятся все системы, где есть силовой контроль над более низкими уровнями. Например, это может быть сообщество животных (стая) со своим вожаком и его «приближёнными». Такую организацию можно отнести к трёхуровневой системе. Самыми большими по размеру иерархическими организациями (из известных людям) являются государственные структуры, контролирующие сообщества более мелких организаций (коммерческие фирмы , политические организации , семейные ячейки и т. д.)

Термин «иерархическая организация» используется для описания многих структур древовидного типа. Сам по себе этот тип организации не может считаться «хорошим» или «плохим», но только адекватным или неадекватным по отношению к решаемым задачам. Иерархические системы широко распространены в технике: например, сложная система связи , система обработки данных, файловые системы, классическая система американского менеджмента , система управления транспортом и многие другие всегда организованы по иерархическому принципу, который позволяет выполнять параллельно различные операции, работать с отдельными информационными массивами и т. д.

Противоположный тип организации - сетевая (не допускающая разбивку на уровни). Горизонтальная структура - система связей на одном или близких уровнях иерархической организации, дополняющая её возможности (или деструктивно конфликтующая с ней). Сетевые связи также необходимы для повышения живучести и гибкости системы. При правильной организации они придают системе свойство голографичности , когда подсистемы продолжает выполнять функцию системы даже при значительных разрушениях (может быть, с ухудшением качества).

«Биологические системы демонстрируют возрастающую иерархическую организованность по мере подъема по эволюционной шкале. В теле человека лидирующее положение занимает нервная система , которая контролирует и координирует подчиненные системы, такие как мускульная активность (через моторные пути) или внутренние органы (через пути автономной нервной системы). Иерархию также можно наблюдать в самой нервной системе. Переработка информации высокого уровня производится ассоциативными областями, которые занимают наивысший уровень в иерархии. Эти области интегрируют поступающую информацию от всех частей системы мозга . Первичные зоны коры специализируются на процессах более низкого уровня и таким образом являются подчиненными ассоциативным процессам.»

При этом некоторые психические заболевания с точки зрения теории организации предстают как конфликт между частичными горизонтальными процессами и глобальным иерархическим управлением: «Вследствие множественных требований, которые определяют глобальные структуры, некоторые частичные процессы могут сталкиваться с трудностями при обращении к глобальным структурам. Особенно это так в случае, если частичные процессы несут информацию , которая полностью устраняется из глобальных сообщений или противоречит им. На базе этих предположений можно представить себе тот тип информации, которому будет отказано в доступе к глобальной структуре; это будут противоречащие или неподходящие сообщения (то есть частичные паттерны, которые не удовлетворяют требованиям глобальных паттернов).»

Структуры управления на многих современных предприятиях (особенно крупных и сверхкрупных) были построены в соответствии с принципами управления, сформулированными еще в начале XX в. При этом главное внимание уделялось разделению труда на отдельные функции и соответствию ответственности работников управления предоставляемым полномочиям. В течение многих десятилетии организации создавали так называемые формальные структуры управления, кото
рые получили название иерархических, или бюрократических.
Концепция иерархической структуры была сформулирована немецким социологом Максом Вебером, разработавшим нормативную модель рациональной бюрократии. Она содержала следующие принципи- альные положения: четкое разделение труда, следствием которого является необходимость использования квалифицированных специалистов по каждой должности; иерархичность управления, при которой нижестоящий уровень подчиняется и контролируется вышестоящим;
наличие формальных правил и норм, обеспечивающих однородность выполнения менеджерами своих задач и обязанностей; дух формальной обезличенности, с которым официальные лица выполняют свои обязанности; осуществление найма на работу в соответствии с квалификационными требованиями к данной должности. Объективный характер управленческих решений выступал в качестве гаранта рациональности такой структуры.
Иерархический тип структуры имеет много разновидностей, но самой распространенной является линейно-функциональная организация у правления, до сих пор широко используемая во всем мире. Основу линейно-функциональных структур составляет так называемый «шахтный» принцип построения и специализация управленческого процесса по функциональным подсистемам организации (маркетинг, производство, исследования и разработки, финансы, персонал и пр.). По каждой из них формируется иерархия служб («шахта»), пронизывающая всю организацию сверху донизу (см. рис. 1.14). Результаты работы каждой службы аппарата управления организацией оцениваются показателями, характеризующими выполнение ими своих целей и задач. Например, работа служб, управляющих производством, ха-рактеризуется показателями выполнения графика выпуска продукции, затрат ресурсов, производительности труда, использования оборудования и площадей; работу служб по ремонту оборудования оценивают показателями времени простоев и затрат на проведение ремонтных работ и т.д. Соответственно строится и система материального поощрения, ориентированная прежде всего на достижение высоких показателей каждой службы. При этом конечный результат в целом становится как бы второстепенным, так как считается, что все службы в той или иной мере работают на его получение.
Многолетний опыт использования линейно-функциональных
структур управления показал, что они наиболее эффективны там, где аппарат управления выполняет рутинные, часто повторяющиеся и редко меняющиеся задачи и функции. Их достоинства проявляются в управлении организациями с массовым или крупносерийным типом производства, а также при хозяйственном механизме затратноготипа, когда производство наименее восприимчиво к прогрессу в области науки и техники. При такой организации управления производством

Когда равно- неадек- среды.
рабо- эше-
на при пол- пре-
пото-
отсут- регла-
предприятие может успешно функционировать лишь тогда, изменения по всем структурным подразделениям происходят мерно. Но так как в реальных условиях этого нет, возникает ватность реакции системы управления на требования внешней Положение усугубляется утратой гибкости во взаимоотношениях работников аппарата управления из-за применения формальных правил и процедур. В результате затрудняется и замедляется передача Информации, что не может не сказываться на скорости и своевременности принятия управленческих решений. Необходимость согласования действий разных функциональных служб резко увеличивает объем ты руководителя организации и его заместителей, т. е. высшего лона управления.
Недостатки линейно-функциональной структуры управления
практике усугубляются за счет таких условий хозяйствования, которых допускается несоответствие между ответственностью и номочиями у руководителей разных уровней и подразделений; вышаются нормы управляемости, особенно у директоров и их заместителей; формируются нерациональные информационные
ки; чрезмерно централизуется оперативное управление производством; не учитывается специфика работы различных подразделений; ствуют необходимые при этом типе структуры нормативные и ментирующие документы.
линейно- предусматривающая функци- в штабных службах раз-
так
называемая
Аналогичные характеристики имеет и штабная структура управления, также ональное разделение управленческого труда ных уровней (см. рис. 1.15). Главная задача линейных руководителей здесь - координация действий функциональных служб (звеньев) и направление их в русло общих интересов организации.

Разновидностью иерархического типа организации управления
является так называемая дивизиональная структура (от англ. слова йтаюп - отделение), первые разработки которой относятся к 20-м годам, а пик практического использования - к 60-70-м годам наше-го столетия. Необходимость новых подходов к организации управления была вызвана резким увеличением размеров предприятий, диверсификацией их деятельности и усложнением технологических процессов в условиях динамично меняющейся внешней среды. Первыми перестройку структуры по этой модели начали крупнейшие организации, которые в рамках своих гигантских предприятий (корпораций) стали создавать производственные отделения, предоставив им определенную самостоятельность в осуществлении оперативной деятельности. В то же время администрация оставляла за собой право жесткого контроля по общекорпоративным вопросам стратегии развития, научно-исследовательских разработок, инвестиций и т. п. Поэтому этот тип структуры нередко характеризуют как сочетание централизован -
ной координации с децентрализованным управлением (децентрализация при сохранении координации и контроля).
Ключевыми фигурами в управлении организациями с дивизиональ- ной структурой становятся не руководители функциональных подразделений, а менеджеры, возглавляющие производственные отделения. Структуризация организации по отделениям производится, как правило, по одному из трех критериев: по выпускаемой продукции или предоставляемым услугам (продуктовая специализация), по ориентации на потребителя (потребительская специализация), по обслужи-ваемым территориям (региональная специализация). Такой подход обеспечивает более тесную связь производства с потребителями, су-щественно ускоряя его реакцию на изменения, происходящие во внешней среде. В результате расширения границ оперативно-хозяй-ственной самостоятельности отделения стали рассматриваться как предоставленную
сво-
им
«центры прибыли», активно использующие боду для повышения эффективности работы.
привели к потребовали координа-
В то же время дивизиональные структуры управления росту иерархичности, т. е. вертикали управления. Они формирования промежуточных уровней менеджмента для ции работы отделений, групп и т. п. Дублирование функций управления на разных уровнях в конечном счете привело к росту затрат на содержание управленческого аппарата. В самих производственных отделениях управление строится по линейно-функциональному типу, что иллюстрирует рис. 1.16, на котором представлена типичная для
современной крупной компании дивизиональная структура управления.
Аналогичные структуры управления разрабатывались и использовались в нашей стране в 60-70-е годы, когда реализовывался курс на повышение концентрации производства и укрупнение хозяйственных организаций. Его ключевая цель - повысить управляемость экономики путем сокращения количества объектов, деятельность которых регулировалась из единого центра. Таким путем создавались также условия для организационного объединения науки, техники и производства.

Условные обозначения: линейные связи
__ - - - функциональные (штабные) связи
Рабочив _ТПГТПП]
Первым в порядке эксперимента в 1961 г. были созданы производственные объединения в Ленинграде и Львове, а уже в 1965 г. их число выросло до 672. Каждое объединение должно было представлять собой производственно-технический комплекс, составные части которого - предприятия и организации - частично сохраняли свою самостоятельность, остальные превращались в производственные единицы. В 70-е годы процесс укрупнения первичного звена народного хозяйства осуществлялся особенно интенсивно. В результате были сформированы крупные объедине-
Аналитический комментарий:
Между рабочими и директором завода - три или больше уровней управления; между рабочими и руководством компании - пять и больше.
Штабные службы разобщены, горизонтальные связи ослаблены.
Потоки информации и управленческие решения движутся только по.вертикали.
Рис. 1.16. Типичная дивизиональная структура управления крупной организации
ния различного типа: массового и крупносерийного производства в автомобильной и тракторной промышленности, сельскохозяйственном машиностроении (ЗИЛ, ВАЗ, КамАЗ и др.); комбинаты в металлургической промышленности, химической, нефтехимической и некоторых других отраслях промышленности;
машиностроительные объединения серийного и единичного производства; территориальные производственные объединения монопродуктовых отраслей промышленности (угольная, нефтяная, газовая); крупнейшие многопрофильные производственные объединения в машиностроении (Уралтяжмаш, ХЭМЗ, Атоммаш) и в других отраслях промышленности; научно-производственные, научно-технические и другие объединения.
Управление объединениями строилось исходя из предпосылки их целостности, т. е. органической связанности составных частей, решающих общую цель и единые задачи. При этом имело место существенное различие в уровне централизации управления: наряду с объединениями, в которых управление было полностью централизовано и осуществлялось аппаратом головного предприятия или специально созданным органом, использовались и децентрализованные структуры, особенно там, где предприятия сохраняли свою хозяйственную и юридическую самостоятельность.
Организационная структура управления предприятиями и объединениями в основном оставалась линейно-функциональной, но в результате увеличения иерархичности (генеральный директор - совет директоров - директора предприятий) усилилась необходимость в координации деятельности на всех уровнях, в более четком распределении функций между органами управления объединением и предприятиями, в информационном обеспечении всего процесса управления. Сохранение линейно-функционального типа управления крупными конгломератами усилило недостатки этой структуры и привело к замедлению процессов принятия решений, увеличению сроков со-гласовании, дублированию функций на разных уровнях. Но самым главным недостатком было то, что не произошло ожидаемого про-рыва в области научно-технического прогресса. Вся система управления объединениями и входящими в их состав предприятиями и организациями нацеливала их прежде всего на выполнение текущих и оперативных планов и задач. Перспективные цели, в том числе и в области развития науки и техники, как правило, отодвигались на второй план: на них не хватало ни времени, ни средств, не было и прямой заинтересованности в их постановке и решении, так как оценка работы производилась по результатам текущей производственно- хозяйственной деятельности.
ответственности
самосто-
и
Работа по реорганизации управления крупными объединениями и предприятиями продолжается и в условиях перестройки, обеспечивая прежде всего цели повышения прав, ятельности входящих в них подразделений. В качестве примера на рис. 1.17 приведена схема организационной структуры управления акционерного общества «Кировс-
виды машиностроитель-
кий завод», производящего различные ной продукции (сельскохозяйственные
дорожную и промышленную технику,
и сервисное оборудование и т. д.). Она
лью глубокого проникновения рыночных
и низовой уровни управления. Для этого
выделены 27 структурных подразделений тракторы, строительно-
ремонтное, транспортное была разработана с це- отношений на средний в составе завода были которые получили название
ницами,
лена
хозрасчетных не являясь значительная
возможность открытия генеральный директор нансовый контроль,
комплексов и стали хозрасчетными еди- юридическими лицами. Им была предостав- хозяйственная самостоятельность, а также
расчетного счета в банке. В то же время оставлял за собой право осуществлять фи- а также назначать и снимать директоров комплексов. В результате заметно укрепилась экономика самостоятельных подразделений, которые стали более активно занимать- ся
вопросами
излишних
нерациональных
затрат.
и
сокращения
7
Уже через год количество таких комплексов возросло до 70 . Различные модификации иерархических структур, использовавшиеся за рубежом и в нашей стране, не позволяли решать проблемы координации функциональных звеньев по горизонтали, повышения ответственности и расширения полномочий руководителей низовых и средних уровней, освобождения высшего эшелона от оперативного контроля. Требовался переход к более гибким структурам, лучше приспособленным к динамичным изменениям и требованиям производства.

Иерархические структуры (рис. 1.5 б - д ) представляют собой декомпозицию системы в пространстве. Все компоненты (вершины, узлы) и связи (дуги, соединения узлов) существуют в этих структурах одновременно (не разнесены во времени). Такие структуры могут иметь не два (как для простоты показано на рис. 1.5 б и в ), а большее число уровней декомпозиции (структури­зации).

Структуры типа рис. 1.5 б , в которых каждый элемент нижеле­жащего уровня подчинен одному узлу (одной вершине) вышестоя­щего (и это справедливо для всех уровней иерархии), называют древовидными структурами, структурами типа "дерева", структурами, на которых выполняется отношение древесного порядка, иерар­хическими структурами с "сильными" связями.

Структуры типа рис. 1.5 в , в которой элемент нижележащего уровня может быть подчинен двум и более узлам (вершинам) выше­стоящего, называют иерархическими структурами со "сла­быми" связями.

Иерархическим структурам, приведенным на рис. 1.5 б и в , соот­ветствуют матричные струк­туры рис. 1.5 е , ж . Отношения, имею­щие вид "слабых" связей между двумя уровнями на рис. 1.5 в , по­добны отношениям в матрице, образованной из составляющих этих двух уровней на рис. 1.5 ж .

Наибольшее распространение имеют древовидные иерархические структуры, с помощью которых представляются конструкции сложных технических изделий и комплексов (рис. 1.6), структуры классификаторов и словарей, структуры целей и функций, производствен­ные струк­туры (рис. 1.7), организационные структуры предприя­тий.

Иерархии со "слабыми" связями применяют в тех случаях, когда цели сформулированы слиш­ком близко к идеальным устремлениям и недостаточно средств для их реализации, для представ­ления некоторых видов организационных структур (например линейно-функциональные струк­туры, вертикальные связи в структуре управления государством на рис. 1.14).

Рис. 1.6. Древовидная иерархическая структура конструкции сложных технических изделий и комплексов

Рис. 1.7. Древовидная иерархическая организационная структура предприя­тия

В общем случае термин иерархия (от греческого "ιεραρχια") шире, он означает соподчинен­ность, порядок подчинения низших по должности и чину лиц высшим, возник как наи­менование "служебной лестницы" в религии, широко применяется для характеристики взаимоотношений в аппарате управления го­сударством, армией и т.д., затем концепция иерархии была рас­пространена на любой согласованный по подчиненности порядок объектов.

Поэтому, в принципе, в иерархических структурах важно лишь выделение уровней соподчи­ненности, а между уровнями и между компонентами в пределах уровня, в принципе, могут быть любые взаимоотношения.

В соответствии с этим существуют структуры, использующие иерархический принцип, но имеющие специфические особенности, и их целесообразно выделить особо.

Нерегулярные данные, которые трудно представить в виде списка или таблицы, часто представляют в виде иерархических структур. С подобными структурами мы очень хорошо знакомы по обыденной жизни. Иерархическую структуру имеет система почтовых адресов. Подобные структуры также широко применяют в научных систематизациях и всевозможных классификациях.

В иерархической структуре адрес каждого элемента определяется путем доступа (маршрутом), ведущим от вершины структуры к данному элементу. Вот, например, как выглядит путь доступа к команде, запускающей программу Калькулятор (стандартная программа компьютеров, работающих в операционной системе Windows):

Пуск > Программы > Стандартные > Калькулятор.

К основным понятиям иерархической структуры относятся: уровень, элемент (узел), связь. Иерархическая модель организует данные в виде древовидной структуры. Дерево представляет собой иерархию элементов называемых узлами. Узел - это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа. Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне. Иерархическое дерево имеет только одну вершину (корень дерева), не подчиненную никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем (первом) уровне. Зависимые (подчиненные) узлы находятся на втором, третьем и т.д. уровнях. Количество деревьев в базе данных определяется числом корневых записей.

Иерархическая структура БД

К каждой записи базы данных существует только один (иерархический) путь от корневой записи.

Каждому узлу структуры соответствует один сегмент, представляющий собой поименованный линейный кортеж полей данных. Каждому сегменту (кроме S1-корневого) соответствует один входной и несколько выходных сегментов. Каждый сегмент структуры лежит на единственном иерархическом пути, начинающемся от корневого сегмента.

Следует отметить, что в настоящее время не разрабатываются СУБД, поддерживающие на концептуальном уровне только иерархические модели. Как правило, использующие иерархический подход системы, допускают связывание древовидных структур между собой и/или установление связей внутри них. Это приводит к сетевым даталогическим моделям СУБД.

Организация данных в СУБД иерархического типа определяется в терминах: элемент, агрегат, запись (группа), групповое отношение, база данных.

Атрибут (элемент данных) - наименьшая единица структуры данных. Обычно каждому элементу при описании базы данных присваивается уникальное имя. По этому имени к нему обращаются при обработке. Элемент данных также часто называют полем.

Запись - именованная совокупность атрибутов. Использование записей позволяет за одно обращение к базе получить некоторую логически связанную совокупность данных. Именно записи изменяются, добавляются и удаляются. Тип записи определяется составом ее атрибутов. Экземпляр записи - конкретная запись с конкретным значением элементов

Групповое отношение - иерархическое отношение между записями двух типов. Родительская запись (владелец группового отношения) называется исходной записью, а дочерние записи (члены группового отношения) - подчиненными. Иерархическая база данных может хранить только такие древовидные структуры.

В иерархической структуре, построенной методом дихотомии, путь доступа к любому элементу можно представить как путь через рациональный лабиринт с поворотами налево (0) или направо (1) и, таким образом, выразить путь доступа в виде компактной двоичной записи. В нашем примере путь доступа к текстовому процессору Word 2000 выразится следующим двоичным числом: 1010.

Одними из основополагающих в концепции баз данных являются категории «данные» и «модель данных». Данные - это набор конкретных значений, параметров, характеризующих объект, условие, ситуацию и др., например: 200 руб., Петров Петр Петрович и т.п. Данные не обладают определенной структурой, они становятся информацией лишь тогда, когда пользователь задает им определенную структуру, то есть наделяет их смысловым содержанием. Поэтому центральным понятием в области баз данных является понятие модели. Не существует однозначного определения этого термина, но можно выделить нечто общее в существующих определениях.

Модель данных - это некоторая абстракция, которая, будучи приложима к конкретным данным, позволяет пользователям и разработчикам трактовать их уже как информацию, то есть сведения, содержащие осмысленные данные и взаимосвязь между ними.

С другой стороны, любая база данных состоит из элементов данных (реквизитов) и связей между ними. Значит, чтобы организовать данные в базу, необходим предварительный процесс моделирования, то есть должна быть разработана схема, позволяющая изобразить связи между элементами данных. Такую схему принято называть моделью данных. Таким образом, модель данных - это систематизация разнообразной информации и отражение ее свойств по содержанию, структуре, объему, связям, динамике с учетом удовлетворения информационных потребностей всех категорий пользователей. Модель данных является ядром базы данных.

В настоящее время в результате теоретических изысканий, рожденных реальными потребностями практики обработки данных, разработано много моделей данных, которые различаются по способу связи между данными. Однако наибольшее практическое применение нашли три модели: иерархическая, сетевая, реляционная. Их иногда называют традиционными моделями данных. В последние годы ведутся работы по созданию баз данных, построенных на постреляционной, многомерной, объектно-ориентированной и других моделях, которые называют нетрадиционными моделями.

Допустимыми информационными конструкциями в иерархической модели данных являются отношение, веерное отношение и иерархическая база данных. В отличие от других моделей данных, где предполагалось, что информационным отображением одной предметной области является одна база данных, в иерархической модели данных допускается отображение одной предметной области в несколько иерархических баз данных.

Понятия отношения и веерного отношения в иерархической модели данных не изменяются.

Иерархической базой данных называется множество отношений и веерных отношений, для которых соблюдаются два ограничения:

• 1. Существует единственное отношение, называемое корневым, которое не является зависимым ни в одном веерном отношении.
• 2. Все остальные отношения (за исключением корневого) являются зависимыми отношениями только в одном веерном отношении.

Схема иерархической БД по составу компонентов идентична сетевой базе данных. Названные выше ограничения поддерживаются иерархическими СУБД.

На рис. изображена структура иерархической базы данных о студентах и преподавателях вуза, удовлетворяющая всем ограничениям, указанным в определении.

В графических иллюстрациях структуры приводятся ключи соответствующих отношений.

Иерархическая база данных для вуза. а - исходная структура; б - с добавленными сведениями о группах дипломников

Если понадобится в рамках данной иерархической структуры указать для групп, выполняющих дипломное проектирование, связь с соответствующей выпускающей кафедрой, то установить веерное отношение Р(Кафедра, Группа) невозможно, так как Группа не может быть зависимым отношением дважды (она уже является зависимой для отношения Факультет). Зафиксировать связь студенческих групп с выпускающей кафедрой можно путем выделения соответствующих групп в отдельное отношение с ключом В - группа, что приводит к появлению избыточной информации.

Ограничение, которое поддерживается в иерархической модели данных, состоит в невозможности нарушения требований, фигурирующих в определении иерархической базы данных. Это ограничение обеспечивается специальной укладкой значений отношений в памяти ЭВМ..

Необходимо отметить, что существуют различные возможности прохождения иерархически организованных значений в линейной последовательности. Принцип, применяемый для иерархических баз данных, называется концевым прохождением.

Линейное представление значений в иерархической базе данных: а - иерархическая взаимосвязь значений; б - линейное представление данных

От достигнутого уровня происходит подъем на предыдущий уровень, и если возможно применить шаг 1, то процесс повторяется.

Записью иерархической базы данных называется множество значений, содержащих одно значение корневого отношения и все веера, доступные от него в соответствии со структурой иерархической базы данных. В нашем примере одну запись образуют данные, относящиеся к одному факультету.

Для веерных отношений в составе иерархической базы данных справедлива уже известная закономерность: если существует веерное отношение, то ключ зависимого отношения функционально определяет ключ основного отношения, и наоборот, если ключ одного отношения функционально определяет ключ второго отношения, то первое отношение может быть зависимым, а второе - основным в некотором веерном отношении.

Кроме того, ограничение на существование единственного корневого отношения в иерархической базе данных трансформируется в требование: первичный ключ каждого некорневого отношения должен функционально определять первичный ключ корневого отношения.