IT I ORGANISATIONER OCH DATABASTEKNIK

IT-UNIVERSITETET IT I ORGANISATIONER OCH DATABASTEKNIK HÖSTTERMINEN 2003 http://www.dsv.su.se/~maria/2i1033/03/ KURSKOMPENDIUM INSTITUTIONEN FÖR DATA- OCH SYSTEMVETENSKAP

INTRODUKTION Välkommen till kursen IT i Organisationer och Databasteknik! Kursens mål är att ge kunskaper om begrepp, metoder och verktyg som används vid utformning och implementering av informationssystem samt att ge färdigheter i tillämpning av databasteknik. Kursinnehållet ser ut så här: Informationssystem: Systemutvecklingsprocessen och livscykelmodeller. Analys och specifikation av informationskrav. Konceptuell modellering. Processmodeller. Informationshanteringssystem. Tekniker för verksamhetsutveckling. Databasteknik: Relationsmodellen och andra databasmodeller. Relationsalgebra. Normalisering. Frågespråk, särskilt SQL. Lagrings- och åtkomstmetoder. Säkerhet. Databashanteringssystem. Kursens uppläggning bygger på självständiga studier, individuellt och i grupp. De två centrala komponenterna i kursen är seminarierna och projektuppgiften. För att förbereda sig inför ett seminarium är det lämpligt att först gå på motsvarande föreläsning för att få en översikt av ämnet. Därefter kan man läsa sig in på materialet genom att studera kurslitteraturen. Sedan kan man börja lösa uppgifterna, och man har då stor nytta av att diskutera dessa med sina kurskamrater innan man går på seminariet. Projektuppgiften i kursen är omfattande och det är viktigt att komma igång tidigt med arbetet på denna. Uppgiften syftar till att illustrera systemutveckling från kravanalys fram till implementering. Särskilt vid arbetet med kravanalysen behöver man mycket tid att diskutera i grupp medan arbetet med implementering i slutet av uppgiften kan utföras mer individuellt. 2

LÄRARE Följande personer undervisar på kursen Maria Bergholtz (16 16 58/ maria@dsv.su.se) Nikos Dimitrakas (16 20 99/ nikos-di@dsv.su.se) Paul Johannesson (16 16 71/ pajo@dsv.su.se) Erik Perjons (16 49 47/ perjons@dsv.su.se) Björn Rosengren (16 16 76/bjornr@dsv.su.se) Nasrin Shakeri (16 49 44/nasrin@dsv.su.se) Peter Wibom (16 16 44/wibom@dsv.su.se) Kursansvarig och examinator Maria Bergholtz Föreläsare Maria Bergholtz, Paul Johannesson, Erik Perjons, Björn Rosengren, Peter Wibom Seminarieledare Maria Bergholtz Handledare för projektuppgiften Nikos Dimitrakas, Erik Perjons, Nasrin Shakeri och Björn Rosengren 3

KURSLITTERATUR Database Systems Concepts by Abraham Silberschatz, Henry F. Korth, S. Sudarshan Artikelsamling LÄSANVISNINGAR Läses noga: kapitel 1.1-1.5, 2 (ej 2.6), 3, 4, 6.2-6.5.3, 7 Läses översiktligt: kapitel 12-12.4 13-13.7.1, 14.1, 15-15.2, 16-16.1.3, 18-18.2.1 4

EXAMINATION 1 PROJEKTUPPGIFTER Projekt I Uppgift De studerande skall i grupper om fyra till fem deltagare genomföra en projektuppgift som avser att illustrera systemutvecklingsprocessen från analys till implementering. Anvisningar för projektuppgiften ges i avsnittet Projektuppgift. Redovisning a) Under projektets gång skall gruppen vid två tillfällen muntligt och skriftligt redovisa sitt arbete för en handledare. Varje sådant tillfälle tar 40 minuter och inleds med att gruppen i c:a 10 minuter presenterar sitt arbete för handledaren. Vad som skall redovisas framgår av anvisningarna om projektuppgiften. b) Avslutningsvis genomförs ett seminarium där två grupper deltar. Seminariets uppläggning framgår av anvisningarna om projektuppgiften. Villkor för rest De grupper eller studerande som ej blir godkända på punkterna a) - b) ovan kan komplettera i samråd med examinatorn. Projekt II Uppgift Syftet med projektuppgiften är att praktiskt få tillämpa en metod för att grovanalysera ett företags "nätmognad". Kursen har behandlat hur affärsutveckling, organisationsutveckling och användning av informationsteknik blir alltmer sammanflätade. De studerande skall genomför projektuppgiften i grupper om fyra till fem deltagare. Projektet utförs delvis ute på ett företag som projektgruppen själv väljer. Anvisningar för projektuppgiften ges i avsnittet Projektuppgift. Redovisning Under projektets gång skall gruppen vid två tillfällen redovisa för sin handledare. Första redovisningen är en avstämning där handledare och projektgrupp diskuterar gruppens val av företag. Den andra redovisningen innebär en muntlig och skriftlig presentation av de slutsatser projektgruppen kommit 5

fram till. Vidare finns en deadline då projektgruppen skriftligen ska lämna in ett underlag till handledaren. Villkor för rest De grupper eller studerande som ej blir godkända ovan kan komplettera i samråd med examinatorn. 2 SEMINARIER Uppgift Seminarierna är obligatoriska och den studerande skall på varje seminarium lämna in ett skriftligt lösningsförslag på angiven uppgift. Redovisning Seminarieledaren låter någon av studenterna presentera sin lösning vid tavlan och därefter följer en gemensam diskussion baserad på den presenterade lösningen. Varje studerande skall alltså vara beredd att redogöra för sina lösningar och att besvara frågor med utgångspunkt från de givna uppgifterna samt aktivt delta vid diskussioner om alla presenterade lösningar. Varje skriftlig uppgift rättas och lämnas tillbaka vid påföljande seminarietillfälle. Villkor för rest Den studerande som ej blir godkänd på ett seminarium kan komplettera i samråd med examinatorn. 3 TENTAMEN Uppgift Den studerande skall gå upp på tentamen. Betyg sättes efter tentamensresultatet. 6

SEMINARIUM 1 KONCEPTUELL MODELLERING Denna övning skall lösas skriftligt och lämnas in vid seminariet. Varje studerande skall lämna in en egen lösning. Ange namn och personnummer på lösningen. ÖVNING 1 KONSTRUERA ETT KONCEPTUELLT SCHEMA (FÖRSLAGSVIS ETT UML KLASSDIAGRAM) som ger möjlighet att representera samtliga utsagor nedan. Ange avbildningsregler (eng. cardinality constraints) för samtliga associationer: Företaget United Engines tillverkar bilarna S20, V20, Tortoise och Snail. United Engines tillverkar tre motorer: Engine1, Engine2, Engine3. Engine1 är på 60 hk, Engine2 på 75 hk och Engine3 på 160 hk. Samtliga kan fås för antingen bensin eller diesel. Engine3 kan fås med elektronisk bränsleinsprutning. S20 och V20 kan förses med vilken som helst av de tre motorerna medan Tortoise och Snail bara kan ta Engine1 och Engine2. Tortoise är en bil som väger 850 kg, kan ta fyra passagerare och 150 kg bagage. Listpriset är 175.000 SEK. Erik Svensson beställde 980901 en blå, automatväxlad Tortoise med motorn Engine1 för diesel och med läderklädsel. Han fick leverans på bilen 990803 och betalade 165.000 SEK. Erik Svensson sålde sin Tortoise till Greta Olsson 990401 för 130.000 SEK. ÖVNING 2 KONSTRUERA ETT KLASSDIAGRAM som gör det möjligt att representera nedanstående fakta. 940102 upptäckte George Stanton vid en utgrävning nära Victoriasjön fragment av ett nyckelben och ett underarmsben av en homo habilis som dog vid 12 års ålder. Nyckelbensfragmentet vägde 40 gram och underarmsfragmentet 55 gram. Utifrån detta uppskattades vikten hos denna homo habilis att ha uppgått till 28 kg. Homo habilis levde under perioden 2 m.å.s. till 1,5 m.å.s. (millioner år sedan) En homo erectus hade en längd på 1,0 1,2 meter och vägde mellan 25 och 35 kilogram. 940102 upptäckte George Stanton en 3 decimeter lång stenyxa som befann sig 15 meter nordväst och två jordlager under de ovan nämnda homo habilis fragmenten. 7

Homo neanderthalensis använde följande verktyg: stenyxor, korta kastspjut, långa stötspjut, stenslungor, eldhärdar av sten. Vid utgrävningen i Longgupu Cave identifierades under 1990 sammanlagt 218 stenyxor tillverkade av homo afarensis. ÖVNING 3 Konstruera ett KLASSDIAGRAM som gör det möjligt att representera de företeelser som förekommer i ett UML klassdiagram samt de samband som existerar mellan dessa. I detta fall är alltså de företeelser som modelleras inte fysiska eller sociala utan man modellerar språkkonstruktioner. En sådan modell brukar kallas meta-modell, dvs en modell över de företeelser som utgör byggstenar i en annan (typ av) modell. I detta fall skall klassdiagrammet alltså modellera de byggstenar som finns i UML klassdiagram, först och främst klasser och deras egenskaper. Vilka övriga koncept ingår i UML:s klassdiagram? 8

SEMINARIUM 2 KONCEPTUELL MODELLERING Denna övning skall lösas skriftligt och lämnas in vid seminariet. Varje studerande skall lämna in en egen lösning. Ange namn och personnummer på lösningen. ÖVNING 1 KONSTRUERA ETT KONCEPTUELLT SCHEMA som gör det möjligt att representera följande typer av fakta som är viktiga för verksamheten hos ett flygbolag: Flygbolaget har en flotta med egna plan. För varje plan vill man hålla reda på vilken typ det är av (t.ex. Boeing-747), hur många passagerare det tar, om det är jet- eller propellerplan, tillverkningsår och tillverkare. Planen trafikerar olika städers flygplatser enligt regelbundna scheman. Exempelvis flyger ett plan från Paris Charles de Gaulle till Stockholm Arlanda varje tisdag kl. 17.00 och anländer 19.35. För varje flygtur vill man veta vilka som var piloter och kabinpersonal samt passagerarna. Man vill också veta vilket flygplan som gjorde flygturen. Vidare behöver man hålla reda på de aktuella (till skillnad från planerade) avgångs- och ankomsttiderna. Om planet inte kunde landa på den enligt schemat planerade flygplatsen (t.ex. på grund av dåligt väder) vill man veta till vilken flygplats planet omdirigerades och varför det omdirigerades (detta för att kunna föra statistik över olika flygplatsers tillkortakommanden). ÖVNING 2 ETT FÖRLAG EFFEKTIVISERAR SIN VERKSAMHET genom att inte ha några lager vare sig på tryckta böcker eller på papper. Förlaget har ett tryckeri med en/flera nya automatiserade tryckpressar som hämtar information från databaser och trycker upp boken/böckerna och paketerar dem. Förlaget kommer att erbjuda nya specialtjänster, t.ex. att en kund med dålig syn kan beställa en bok tryckt med ett tydligt typsnitt och en större font. Kunden kan också välja mellan olika format på boken. Detta medför att textinnehållet i boken inte kan vara uppdelat på sidor, utan sidnummer, fotnoter, innehållsförteckning och index m.m. genereras inför tryckning så att allt hamnar på rätt sida. Det behövs också information om ett nytt kapitel börjar löpande eller om ett nytt kapitel alltid börjar på en högersida samt uppgifter om den tryckta bokens mått. Tryckpressen beräknar pappersåtgång inför en tryckning och meddelar om mer papper behöver beställas. Utöver tryckta versioner av böcker tillhandahåller förlaget också Internetversioner, audioversioner (med manlig eller kvinnlig röst) samt böcker i Brailleskrift. Det finns ett gammalt beställningssystem som kan nås via WWW eller via datorerna på förlaget. Beställningssystemet ger information om utbudet av titlar med författare, utgivningsår och ISBN- 9

nummer. Kunden kan lägga in beställning av böcker med sina adress- och leveransuppgifter samt betalningssätt. Den nya verksamheten kräver att nya uppgifter om specialupplagor, t.ex. större font, måste kunna erbjudas i beställningssystemet. Förlaget behöver ha information om titlar, författare, utgivningsår, ISBN-nummer och bokinnehållet (originaltexten inklusive figurer) med default format på rubriker, brödtext, sidhuvud och sidfot, tabelloch figurtitlar, innehållsförteckning, index m.m. m.m. De har också information om omslag med bild och text, förlagets texter på bokomslag och på förlagssidor i den tryckta boken. Några exempel på frågor som kan förekomma är: Har Moby Dick tryckts i ett format större än 14 x 20 cm? På vilken sida börjar kapitel 4 av Moby Dick, specialbeställning #123? Hur många bilder finns i kapitel 4 av Moby Dick? Vilka typsnitt har använts i specialbeställning #234? Vilka kapitel i specialbeställning #456 innehåller fler än 20 sidor? Vilken storlek har texten i tabellerna i specialbeställning #567? I vilka böcker är bilderna centrerade? I vilka är de vänsterställda? Vilka böcker använder kursiv text i rubrikerna? Vilka sidor i specialbeställning #678 innehåller typsnittet Sabon? Vilken är defaultfonten för kapitelrubriker resp. figurtexter i Moby Dick? Vilka (par av) böcker använder exakt samma typsnitt? Finns det någon rubrik i Stora Läkarboken, specialbeställning #248, som har ett typsnitt större än 20 punkter? Konstruera ett klassdiagram åt förlaget som ger möjlighet att representera allt som beskrivs ovan, t.ex. beställningsuppgifter, titeluppgifter och specialtjänster. Speciellt skall alla frågor ovan kunna hanteras av schemat. Det centrala är alltså att kunna representera den grafiska utformningen av en bok. Ange kardinaliteter för samtliga associationer. 10

SEMINARIUM 3 IS-ANVÄNDNING OCH RELATIONSDATABASER Denna övning skall lösas skriftligt och lämnas in vid seminariet. Varje studerande skall lämna in en egen lösning. Ange namn och personnummer på lösningen. ÖVNING 1 Regeringen i det lilla landet Transoccidentien har beslutat att förse landets hälso- och sjukvård med modernt IT-stöd. Regeringen är beredd att initialt satsa tre miljarder kronor som enengångsinvestering och därefter årligen 500 miljoner för underhåll och vidareutveckling. Dessa resurser skall räcka till landets 1000 sjukhus, 5,000,000 invånare och 250,000 sjukvårdsanställda. Du har blivit anlitad som konsult av det transoccidentiska socialdepartementet för att utarbeta en plan för införandet av IT vid sjukhusen. I denna plan skall Du beskriva vilka typer av informationssystem som bör införas. Du skall också ange hur prioriteringen skall gå till och motivera detta; observera att de begränsade resurserna gör att man inte kan införa alla typer av informationssystem. Ditt förslag skall ge svar på följande frågor: Av vilken typ (typer) är den aktuella organisationen enligt Duncans modell? Vilken omvärldsbevakning behövs? Vilka typer av informationssystem (TPS, OLTP, MIS, DSS, EIS) kan stödja den? Vilka processer finns i verksamheten? Vilka typer av informationssystem (TPS, OLTP, MIS, DSS, EIS) kan stödja dessa? ÖVNING 2 UTFORMA EN RELATIONSDATABASSTRUKTUR för nedanstående konceptuella schema. Fakultet identifieras av sitt namn tillsammans med identifieraren för motsvarande universitet. Institution identifieras av sitt namn tillsammans med identifieraren för motsvarande fakultet. Rum identifieras av sitt rumsnr och den fakultet som rummet tillhör Ange primär och främmande nycklar för alla relationsscheman (tabeller). Översättningen ska göras på ett sådant sätt att inga NULL-värden uppstår i de rader som kommer att instansiera tabellerna. 11

UNIVERSITET namn rektor 1 1 PERSON namn adress 1 1..* FAKULTET namn 1 1 tillhor 0..* disponerar 1 ARBETSRUM 1..* INSTITUTION namn utnyttjar 0..* 0..* 0..* RUM rumsnr antalplatser 0..* 0..* samarbetarmed ÖVNING 3 KONSTRUERA ETT KONCEPTUELLT SCHEMA som innehåller högst tre attribut och som uppfyller följande villkor: när schemat översätts till ett relationsdatabasschema innehåller det resulterande schemat minst trettitvå attribut. ÖVNING 4 AVGÖR FÖR VART OCH ETT AV FÖLJANDE PÅSTÅENDEN om det är sant eller inte. Om påståendet är sant skall Du bevisa detta med hjälp av Armstrongs axiom. Om påståendet är falskt skall Du visa detta genom att konstruera en konkret relation som motbevisar påståendet. a) XY Z, XZ W = XY W b) XY Z, ZY W = XW Z c) XY Z, XZ Y, ZW X = YW X d) X Y, Z WY, YW ZX = Z X 12

SEMINARIUM 4 DATABASDESIGN Denna övning skall lösas skriftligt och lämnas in vid seminariet. Varje studerande skall lämna in en egen lösning. Ange namn och personnummer på lösningen. ÖVNING 1 RELATIONSSCHEMAT PRODUKT HAR 9 KOLUMNER: PRODUKT(Nummer, Namn, Typ, Klass, Pris, Prisklass, Vikt, Volym, Fraktkostnad) FÖLJANDE FUNKTIONELLA BEROENDEN RÅDER: Nummer, Typ Namn, Klass, Pris, Prisklass, Vikt, Volym, Fraktkostnad Namn, Typ Nummer Typ Klass Pris Prisklass Vikt, Volym Fraktkostnad a) Bestäm, med ledning av de funktionella beroendena, en primärnyckel för PRODUKT. b) PRODUKT är i 1 NF. Normalisera, i tur och ordning, till 2NF och 3NF. Kommentera varje steg, d.v.s. ange vad som är skälet till att en nedbrytning gjorts från t ex 1NF till 2NF. Hoppa inte över några steg utan gör bara den dekomponering som behöver för att komma från 1NF till 2NF och sedan (i nästa steg) det som behövs för nästa högre normalform o.s.v. Rita i varje steg ut de rader som instansierar de nya tabeller som blir resultatet av normaliseringen. ÖVNING 2 BETRAKTA RELATIONSSCHEMAT R nedan som har tre kolumner (Art, Habitat och Byte) och en relation som innehåller 7 rader (tupler). Vilka funktionella beroenden som finns indikeras av de 7 rader som instansierar relationsschemat. R Art Habitat Byte Tiger Savann Gnu Tiger Regnskog Schimpans Tiger Savann Schimpans Tiger Regnskog Gnu Grävling Lövskog Daggmask Grävling Barrskog Tordyvel Lejon Savann Gnu a) Ange en möjlig primärnyckel för relationsschemat givet de funktionella beroenden som finns. 13

b) Ange vilken normalform det resulterande relationsschemat (relationsschemana) (med angiven primärnyckel) är i. Motivera ditt svar! ÖVNING 3 LÅT R(U)VARA ETT RELATIONSSCHEMA. U är mängden av alla kolumner i R. X U är en determinant i R om det existerar ett funktionellt beroende, X Y, för någon kolumn Y (i R) som inte är en delmängd av X. R sägs vara i Boyce-Codd normalform (BCNF) om varje determinant i R är en kandidatnyckel för R. a) Betrakta följande relationsschema: PERSON(Namn, Ålder, Stad, Land) Följande funktionella beroenden råder: Namn Ålder, Stad, Land Stad Land Normalisera till BCNF! b) Betrakta följande relationsschema: FÖRELÄSNING(Kurs, Lärare, Tid) Följande funktionella beroenden råder: Kurs Lärare Lärare, Tid Kurs Normalisera till BCNF! ÖVNING 4 LÅT U VARA EN MÄNGD AV ATTRIBUT och D en mängd av funktionella beroenden över attributen i U. Låt SAT(D) beteckna mängden av de relationer över U som uppfyller beroendena i D. a) Låt U = {a,b,c,d} och D = {b c, ad d}. Ge ett exempel på en relation som tillhör SAT(D) och en relation som inte tillhör SAT(D). b) Avgör för vart och ett av påståendena nedan om det är sant eller falskt. i) Om D1 D2 så SAT(D1) SAT(D2) ii) Om D1 D2 så SAT(D2) SAT(D1) iii) Om SAT(D1) SAT(D2) så D1 D2 iv) Om SAT(D2) SAT(D1) så D1 D2 14

För varje deluppgift skall Du ge ett utförligt resonemang om Du svarar sant, och ett konkret motexempel om Du svarar falskt. 15

SEMINARIUM 5 FRÅGESPRÅK Denna övning skall lösas skriftligt och lämnas in vid seminariet. Varje studerande skall lämna in en egen lösning. Ange namn och personnummer på lösningen. ÖVNING 1 BETRAKTA NEDANSTÅENDE RELATIONSDATABASSCHEMA: SAL(SalsId, Max_antalpersoner) AVSTÅND(Sal1, Sal2, Längd) DANSARE(Namn, Skostorlek, Längd) BALETT(Namn, Upphovsman) ROLL(RollNamn, BalettNamn) UPPSÄTTNING(BalettNamn, Från, Till) ROLLINNEHAV(Dansare, Roll, Balett, Från, Till) Primärnycklar är angivna med fetstil. Främmande nycklar: AVSTÅND.Sal1 << SAL.SalsId AVSTÅND.Sal2. << SAL.SalsId ROLL.BalettNamn << BALETT.Namn UPPSÄTTNING.BalettNamn << BALETT.Namn ROLLINNEHAV.Dansare << DANSARE.Namn ROLLINNEHAV.(Roll, Balett) << ROLL.(RollNamn, BalettNamn) ROLLINNEHAV.(Balett, Från, Till) << UPPSÄTTNING.(BalettNamn, Från, Till) Formulera följande frågor i a) SQL b) Relationsalgebra 1) Vilka dansare är över två meter långa och har dansat i Svansjön? 2) Vilka dansare har dansat i en balett skriven av Puccini och vilken är deras skostorlek? 3) Vad är genomsnittlig längd för de dansare som dansat baletten Svansjön eller Törnrosa? 4) Vilka upphovsmän har skrivit mer än en balett? 5) Vilka dansare har inte dansat i baletten Svansjön men i baletten Törnrosa? 6) För vilka baletter finns det inga uppsättningar? 7) Vilka dansare har spelat alla roller i Svansjön? 16

ÖVNING 2 BETRAKTA RELATIONSDATABASSCHEMAT i föregående uppgift och formulera följande frågor i a) SQL b) Relationsalgebra 8) Hur många personer får plats i den sal som ligger närmast Pelarsalen? (Ta hänsyn till svårigheten att en viss sal kan finnas representerad som antingen Sal1 eller Sal2 eller båda delar). 9) Vilka dansare har dansat i åtminstone samma baletter som Kanneli Kallanko? 10) Vilka dansare har dansat i exakt samma baletter som Kanneli Kallanko? 11) Vilka (par av) dansare har dansat i exakt samma baletter? 17

SEMINARIUM 6 PROCESSMODELLER Denna övning skall lösas skriftligt och lämnas in vid seminariet. Varje studerande skall lämna in en egen lösning. Ange namn och personnummer på lösningen. ÖVNING 1 GÅ GENOM TWO TRAFFIC LIGHTS EXEMPLET FRÅN FÖRELÄSNINGEN. Utvidga Petrinätet så att det kan hantera ytterligare två trafikljus för forgängare. Ett trafikljus för fotgängare har bara två tillstånd, Stopp och Gå. Se till att alla fyra ljus (två för bilar, två för fotgängare) är synkroniserade. ÖVNING 2 Betrakta den engelska beskrivningen nedan och modellera stolsmonteringen med ett Petrinät. AN OFFICE CHAIR CONSISTS OF TWO PARTS, a bottom part and a top part. The bottom part consists of one bottom frame and four wheels. The top part consists of one top frame, one seat, one back, and two arm rests. An office chair is assembled in the following way. The bottom frame and the four wheels are assembled to produce the bottom part. Doing this requires one machine of type A and takes 20 minutes. Independently of this, the top part is assembled. The back is painted, which takes one hour and requires one machine of type B. The top frame, the seat, and the two arm rests are also assembled. This requires one machine of type B and takes 40 minutes. Finally, the back is added to the top part, which takes 15 minutes and one machine of type B. When both the bottom part and the top part are completed, they are assembled into a chair 20 minutes and one machine of type A. ÖVNING 3 MODELLERA PROCESSEN NEDAN MED ETT PETRINÄT. SPECFICERA TRIGGERS FÖR ALLA UPPGIFTER. SOME CONFERENCES INVITE AUTHORS TO SUBMIT PAPERS. The following text specifies a possible procedure for managing the invitation and the paper submission. The conference chair sends a personal invitation to a possible author. If the author answers in the affirmative within seven days, she will get an instruction message describing the submission procedure in detail. If the answer is negative, the author will get a polite acknowledgement message. The author should provide a full paper within 30 days of the instruction message. If the author has not submitted a paper before this deadline, she will get a notification. This notification will be repeated four times with two days between the notifications if there is no answer from the author. When the paper has been submitted, it is sent for a scientific review to a reviewer. The reviewer must answer within 10 days. If there is no answer from the reviewer, she will get exactly one notification. If the reviewer does not send in a review report within three days of the notification, the paper must be reviewed by another person. The conference chair selects another person and the paper is sent to this person with a request to review the paper within 3 days. If the new reviewer rejects the request or does not send a review on time, the procedure is repeated. There may be many failed repetitions, and if it turns out to be impossible to find a reviewer, the conference chair has to review the paper herself. 18

When the review has been completed, the conference chair will make a decision whether to accept the paper. If it is accepted, an acceptance letter is sent to the author, otherwise a rejection letter. Note that the description is incomplete and make appropriate assumptions when needed. 19

PROJEKTUPPGIFT I SJUKHUSET MEDICINSKT INFORMATIONSSYSTEM Syftet med projektuppgiften är att träna verksamhetsmodellering, kravanalys och databasimplementering. Andra delar inom systemutveckling, t.ex. design av gränssnitt, är inte centrala för denna uppgift. Ett informationssystem skall införas för att stödja verksamheten vid ett sjukhus. Systemet skall underlätta hanteringen av vårdtillfällen, speciellt planering av behandlingar och undersökningar. För att få fram användarens krav på systemet börjar man med att genomföra ett antal intervjuer. Vid det första intervjutillfället låter man gärna den intervjuade tala fritt utan att ställa alltför många frågor. Intervjun kan bandas och en utskrift av den kan ligga till grund för fortsatta intervjuer och preliminära modeller av verksamheten. Nedan ges en utskrift av resultatet från en tänkt intervju. Många av de påståenden som förekommer är oklara och tvetydiga. Denna brist på tydlighet är avsiktlig och avser att illustrera de problem som uppstår i realistiska modelleringssituationer. I de fall ni inte kan finna en entydig tolkning av en term eller ett påstående kan ni själva välja en egen tolkning, men ni måste då explicit ange denna och beskriva de antaganden ni gör. Det går att identifiera åtminstone tre delområden i informationssystemet och i texten. Förslagsvis gör ni en modell av varje delområde och integrerar dem på slutet. Personalens löner m.m. sköts av andra system, och journaler finns i ett journalsystem eller som en mängd papper i ett pappersarkiv. Dock ingår vissa uppgifter både i informationssystemet och i journalen och det skall vara möjligt att skaffa ytterligare information från journalerna om så behövs. Alla uppgifter i informationssystemet ligger till grund för alla typer av uppföljande statistik, beslutsstöd för utbyggnad och/eller indragning av avdelningar, kliniker, personal m.m. och som uppslagsbok för vårdpersonalen för patientens vårdplanering. INTERVJU FRÅGA: Hur går det till när en patient blir inskriven? SVAR: Då en patient kommer hit så måste han lämna sitt patientkort. Har han eller hon inget kort så skriver vi ut ett nytt. Vi behöver då vissa uppgifter från patienten: namn, personnummer, adress, mantalsskrivningsort och civilstånd. Dessutom kontrollerar vi att patienten har en remiss från läkare. Om patienten inte har någon remiss så kan vi inte skriva in honom, såvida det inte handlar om ett akutfall. Därefter skriver vi in patienten på en viss avdelning och bestämmer då även den sängplats som patienten skall ha. Man frågar därvid patienten om han har önskemål om någon speciell avdelning. Ett exempel är att vi skriver in någon vid avdelning B1 på kirurgiska kliniken på Huddinge sjukhus. En patient kan inte skrivas in på en teknisk avdelning. FRÅGA: Vad händer sedan med patienten under den tid han eller hon vistas på sjukhuset? 20

SVAR: Sammanfattningsvis kan man säga att patienten blir föremål för olika tester och undersökningar och att han får behandlingar, och att han får träffa i första hand läkare för att diskutera sina besvär, men också annan sjukvårdspersonal, t.ex. dietister. Det vanliga är att en läkare först undersöker en patient; man intervjuar alltid patienten och man kan ta röntgenbilder och blodprover, etc. Sedan försöker man ställa en diagnos på vilken sjukdom patienten har och till sist så föreslår man en behandling. Sedan genomförs behandlingen och vi vill då veta när behandlingen påbörjades och när den avslutades. Vissa behandlingar, t.ex. sjukgymnastik, utförs av sjukvårdsanställda medan andra, t.ex. vanlig medicinering, kan skötas av patienten själv. Både för att följa en patients sjukdomshistoria och för att få en korrekt debitering är det viktigt att registrera allt som händer med en patient. En viktig sak i vårt system är att vi vill hålla reda på inte enbart enskilda patienters sjukdomar och behandlingar utan också mer generell information om sjukdomar och behandlingar, etc. Exempelvis vill vi veta om en viss sjukdom är smittsam. Ibland kan en sjukdom ge upphov till en annan sjukdom, en s.k. följdsjukdom. Vi vill för varje sjukdom lagra information om vilka följdsjukdomar den kan orsaka och med vilken sannolikhet. För varje sjukdom finns det en eller flera behandlingar som kan sättas in mot denna. Det är också så att samma behandling kan användas mot flera sjukdomar. För varje sjukdom och behandling vill vi veta sannolikheten för att behandlingen botar sjukdomen. Vidare vill vi för varje behandling dels hålla reda på dess genomsnittliga kostnad, dels den genomsnittliga tid behandlingen tar. Vi vill också veta vilka biverkningar en behandling eller en undersökning kan ge samt vilka kontraindikationer som t.ex. olika behandlingar har. Ibland är det så att en biverkning uppkommer som ett resultat av flera behandlingar; exempelvis så kan två läkemedel vara helt biverkningsfria om de tas separat, men om de kombineras så kan svåra biverkningar uppstå. FRÅGA: Kan Du förklara vad som menas med kontraindikationer? SVAR: Det enklaste är nog att ge några exempel. Man säger att magsår är en kontraindikation mot acetylsalicylsyra, d.v.s. man bör inte ge medicin innehållande acetylsalicylsyra till en patient med magsår, eftersom detta kan förvärra magsåret. Ett annat exempel är svampallergi och penicillin. Ytterligare ett exempel är att graviditet kan vara en kontraindikation mot vissa slag av röntgenundersökningar, eftersom röntgenstrålar kan skada fostret. FRÅGA: Hur går det till när man planerar in en behandling eller undersökning? SVAR: Det är en ganska komplicerad process. Problemet ligger i att man för en behandling behöver såväl lokaler som personal och utrustning. Man kan behöva olika kategorier av personal, t.ex. kirurg, narkosläkare och narkossköterska. Exempel på utrustning kan vara respiratorer och dialysapparater. För en viss behandling, t.ex. en operation, kan det vara så att viss personal behövs under en längre period än annan personal. Det första som görs när en läkare lämnat in en begäran om att en viss åtgärd skall utföras är att man kontrollerar att det inte finns någon kontraindikation som talar mot detta. Om det finns någon kontraindikation så måste man kontrollera med klinikchefen att behandlingen ändå kan utföras. Sedan försöker man hitta en tidpunkt då åtgärden kan utföras och det måste då finnas lokaler, personal och utrustning tillgängliga. Ibland kan det vara svårt att hitta en tidpunkt som ligger inom den tidrymd läkaren angett. I så fall kan man lösa problemet genom att låta personalen arbeta övertid eller genom att låna in annan personal från någon annan inrättning. Om detta inte skulle fungera kan man som en sista utväg flytta behandlingen för en annan patient och därmed skapa en lucka. Men man får inte flytta en annan patients behandling utan godkännande av den läkare som ordinerat behandlingen. FRÅGA: Vad händer när en person avslutar sin vistelse vid sjukhuset? SVAR: Innan en patient skrivs ut måste den läkare som ansvarat för patienten godkänna detta. Vi behöver hålla reda på vart patienten tar vägen efter utskrivningen. I vårt nuvarande system kan vi göra detta med en kod: 1 = annan klinik, 2 = annan inrättning, 3 = hemmet, 4 = dödsfall, och dessutom har vi ett fält där man kan skriva klartext. Om det gäller ett dödsfall så vill man också veta klockslag samt 21

den läkare som skrivit ut dödsattest. I samband med utskrivningen får patienten en faktura på kostnaden för sjukhusvistelsen. I vissa fall bestäms i samband med utskrivningen att patienten skall göra ett återbesök vid ett visst datum. FRÅGA: Vilken information behövs för uppföljning av verksamheten? SVAR: För det första behöver vi veta vilka patienter som varit inskrivna, vilka sjukdomar de haft o.s.v. Vad beträffar de behandlingar som getts så vill vi veta vilka sjukdomar de satts in mot, om de varit framgångsrika, och om de gett upphov till några biverkningar och i så fall vilka. Man behöver också information för att kunna se om de verkliga behandlingstiderna avvikit mycket från de genomsnittliga. Vi vill också kunna ta fram statistik för olika grupper, t.ex. män-kvinnor och olika åldersgrupper. INFORMATIONSKRAV 1. Vilka behandlingar mot benbrott är billigare än gipsning? 2. Vilka personer har varit intagna mer än en gång under 1987? 3. Vilka personer har varit inskrivna på Tofsboda sjukhus? 4. Vilka personer har varit inskrivna på samtliga kliniker på Tofsboda sjukhus? 5. Vilka läkare har behandlat minst en patient på varje klinik på Tofsboda sjukhus? 6. Vem har gjort flest återbesök på öronkliniken på Tofsboda sjukhus? 7. Vilka avdelningar på kirurgiska kliniken på Tofsboda sjukhus har haft fler inskrivna patienter än avdelningen B2? 8. Vilka personer har aldrig fått någon behandling? 9. Vilka resurser krävs för att genomföra en gipsning? 10. Vilka resurser, och hur länge, är bokade för gipsningen av Anna Larson 1 januari kl. 15? 11. Vilka personer har alltid krävt längre behandlingstid än den genomsnittliga? 12. Vilka följdsjukdomar, direkta och indirekta, finns för influensa? (Om A har följdsjukdomen B och B har följdsjukdomen C, så är C en indirekt följdsjukdom till A.) 13. Vilka personer har fått exakt samma behandlingar som Anna Larson? 14. Vilka personer har en sjukdom som det inte finns några behandlingar mot? 15. Vilka personer har fått en behandling trots att det inte varit lämpligt med hänsyn till kontraindikationer? 16. Vilka personer har två eller flera sjukdomar som kan behandlas med samma behandling? 17. Vilken läkare har utfört flest behandlingar mot benbrott? 18. Finns det någon läkare som är dubbelbokad? 19. Finns blodplasma bokat till alla behandlingar där sådan behövs? Om nej, vilka behandlingar saknar blodplasma? 20. Har alla nödvändiga resurser bokats till alla behandlingar som skall utföras 1 jan 2004? Om nej, vilka resurser saknas till vilka behandlingar? ANVISNINGAR Projektuppgiften skall utföras i grupper om fyra studerande. Uppgiften skall utföras i de steg som anges nedan. För varje steg anges en uppskattning av hur många persontimmar steget kräver under förutsättning att fyra personer deltar i gruppen. Redovisningen sker i tre etapper. Etapp 1: Steg 1 skall redovisas vid handledningstillfälle 1 i vecka 39. Etapp 2: Steg 2, 3 och 4 skall redovisas vid handledningstillfälle 2 i vecka 46. Etapp 3: Steg 2-7 skall redovisas vid slutredovisningen i vecka 49-50. 22

Steg 1: Konstruera ett grafiskt konceptuellt schema för åtminstone den del av verksamheten som har att göra med sjukhusets indelning i kliniker och avdelningar samt inskrivningen av en person utgående från beskrivningen ovan. Avbildningsregler (eng. cardinality constraints, multiplicities) skall anges för samtliga associationer. (30 tim) Steg 2: Identifiera och beskriv de tre viktigaste processerna inom verksamheten med hjälp av Petrinät. (20 timmar) Steg 3: Konstruera ett grafiskt konceptuellt schema för hela verksamheten. Avbildningsregler skall anges för samtliga associationer. (60 tim) Steg 4: Konstruera en logisk relationsdatabasdesign utgående från det konceptuella schema som erhållits i Steg 2. Implementera tabellerna i databashanteringssystemet DB2 (tex via CREATE table satser i tex Command Center) och fyll tabellerna med rader (tex via INSERT-satser i tex Command Center). Skriv SQL- frågor (vyer) (tex i Command Center) för informationskraven ovan. och provkör dessa mot er databas-(100 timmar) En exekvering av fråga 1,4,,8, 9, 10 och 20 ska visas (behöver inte nödvändigtvis ske framför dator, en skärmdump av en exekvering duger). Steg 5: Instudering av valt RAD-verktyg. Deafult är MS Access. Verktygshandledning kommer att finnas för MS Access men inte för något annat verktyg. (20 tim) För detta projekt har (se steg 4) databashanteringssystemet DB2 använts både för att definiera projektets tabeller och fylla tabellerna med information (tupler). Syftet med steg 5-6 är slutföra implementeringen av informationssystemet genom att utföra det senare steget på ett mer användarvänligt sätt, dvs bygga gränssnittsformulär som en slutanvändare kan använda för att mata in information i databasen. Detta görs genom att inmatningsformulär skapas i valt RAD-verktyg, tex MS Access. Eftersom även MS Access tillhandahåller databasfunktionalitet kan man nu gå tillväga på olika sätt (se även kompendium om MS Access). Antingen definieras projektdatabasen på nytt i MS Access och gränssnitts formulär byggs som sen används för inmatning av tupler, eller också importeras den information vi redan har (dvs tabeller med några få rader) från DB2 till Access varvid gränssnittsformulär byggs för fortsatt inmatning av information Steg 6: Implementera hela det specificerade systemet i valt RAD-verktyg. Implementeringen skall uppfylla följande: - Varje tabell i databasen skall fyllas med tupler (om resultatet av steg 4, dvs DB2-databsen, importeras till Access är detta redan gjort, annars fylls raderna i dels via formulär, se nedan, och dels direkt via Access tabell-hantering, se kompendiet om Access). - Primärnycklar och referensintegritet (främmande nycklar) skall specificeras och respekteras av gränssnittet. - Gränssnittet skall tillhandahålla formulär för inmatning av data till minst tio tabeller. - Kraven på formulären är låga. Det är tillräckligt att formulären har samma utformning som i exemplet från instuderingshäftet om Access, se kursens hemsida. - Gränssnittet skall tillhandahålla ett antal relevanta rapporter. - En kortfattad användarhandledning skall skrivas, som skall kunna användas av den grupp som granskar systemet. (120 tim) Tänk på att använda "naturliga" namn/begrepp i inmatningsfält och sökuttryck i formulären. En (slut-) användare känner till saker som namn, personnummer, adress, etablerade sjukdoms- och behandlingsnamn etc. Han/hon vet ingenting om vad ni internt använder för att identifiera en tabell 23

eller hur ni refererar mellan tabeller. Det är alltså helt förbjudet att visa konstgjorda (surrogat) nycklar i gränssnittet (medan det är fullt tillåtet att använda sådana i databasen). Det kan vara värt att, om man definierar primärnycklar som är surrogatnycklar för tabellerna i sin databas (ingår i steg 4, se ovan), även fundera på vilka kolumner som kan utgöra alternativnycklar för framtida visning i ett användargränssnitt som presenterar databasen för en användare. Alternativt använder man bara "naturliga" kolumner (dvs inga surrogatnycklar) som primärnycklar i sin databas. Det sistnämnda kräver ju då oftast att man sätter samman flera kolumner för att få något som unikt identifierar en rad i en tabell. Steg 7: Skriv en kort slutrapport (2-3 sidor) som sammanfattar det arbete som gjorts. Rapporten skall som bilagor innehålla dokumentation av samtliga steg ovan utom Steg 5. Vidare skall rapporten inkludera en diskussion om hur gränssnittet kan förbättras så det duger för ett produktionssystem samt en diskussion om vilka typer av beslut som systemet stödjer (se artikelsamlingen). Speciellt skall erfarenheter och svårigheter under arbetet redovisas. Gör också en projektutvärdering, som beskriver i vilken utsträckning projektplanen kunnat följas, vilka misstag gruppen anser sig ha gjort och vad som kunnat göras bättre. (20 tim) REDOVSING Den slutliga projektredovisningen äger rum vid tider som anges på kursens webbplats. Två grupper (A och B) deltar i seminariet, som är uppdelat i två delar. Först presenteras och diskuteras grupp A:s arbete och därefter grupp B:s. Presentationen skall ha formen av en offertpresentation, d.v.s. grupp A skall spela rollen av en konsult som vill sälja sin lösning till en kund, grupp B (och vice versa). Presentationen skall inkludera en demonstration av det konstruerade systemet. Vidare skall den innehålla relevant information för att kunden skall kunna ta ställning till offerten, t.ex. kostnader, ledtider, alternativa hårdvaru- och mjukvarulösningar. Presentationen får ta max 30 minuter och följs av en diskussion där den andra gruppen kritiserar och värderar offerten. 24

PROJEKTUPPGIFT II: NÄTMOGNAD INOM EN ORGANISATION Syftet med projektuppgiften är att praktiskt få tillämpa en metod för att grovanalysera ett företags "nätmognad". Kursen har behandlat hur affärsutveckling, organisationsutveckling och användning av informationsteknik blir alltmer sammanflätade. Allt fler hävdar att företagsstrategiska och ITstrategiska frågor inte längre går att ses och behandlas separat. Detta gäller inte minst när det gäller satsningar på e-business och affärsmässig användning av Internet. Cisco har i samarbete med KPMG tagit fram en metod för att analysera och bedöma hur "nätmogen" en organisation är. Metoden heter Net-Readiness Scorecard. Metoden kan också ses som ett verktyg att bedöma en organisations möjlighet att utvecklas mot e-business. Underlaget för bedömningen utgörs av ca 60 påståenden inom fyra huvudkategorier där varje påstående ska besvaras inom en skala 1-5 (1 betyder instämmer inte alls och 5 instämmer helt och hållet). De fyra huvudkategorierna är: - Governance/Operating model - Leadership - Organizational Competencies - Technology Metoden och påståendena är avsedda för personer i ledande ställning inom en organisation t.ex en ledningsgrupp. Att besvara en enkät beräknas ta 45-60 minuter. Enkätsvaren från var och en matas sedan in i Net-Readiness verktyget varefter en datorbearbetning sker. Varje bearbetning ger som svar följande: - en poängsumma med en bedömning av "nätmognad" - en grafisk presentation av genomsnittspoäng per huvudkategori och en branchjämförelse - standardrekommendationer genererade av verktyget - en sammanställning av avgivna enkätsvar ANVISNINGAR Projektuppgiften skall genomföras i grupper om 4-5 studerande. Uppgiften skall utföras i de steg som anges nedan. De föreslagna tidsramarna är att beteckna som rekommenderade, med undantag av steg 2 och 5 som kommer att schemaläggas. Steg 1: Bilda grupper och kontakta fallföretag som är villiga att delta (vecka 37-41). Steg 2: Ge en kort presentation per grupp av valda fallföretag. Presentationen sker enbart inför handledaren. (vecka 42, torsdag, se schemat). 25

Steg 3: Genomför intervjuer med personer i ledande ställning och lämna in underlag för datorbearbetning (underlaget ska vara inlämnat till handledare senast vecka 45, exakt datum meddelas senare). Steg 4: Sammanställ i en rapport om ca 10 sidor en analys och tolkning av genomfört arbete samt ge förslag på rekommendationer till fallföretaget. Rapportinlämning ska ske senast vecka47, exakt datum meddelas senare. Steg 5: Presentation och diskussion av varje grupparbete. Ca 20 minuter per grupp. (vecka48, tisdag, se schemat) Handledning på projektuppgift II ges av Björn Rosengren, telefon 161676, bjornr@dsv.su.se. 26