概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則精選(九篇)

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第1篇：概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則范文

關(guān)鍵詞：大型風(fēng)電機(jī)組；增速齒輪箱；箱體結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計(jì)

風(fēng)能作為一種清潔、廉價(jià)的可再生資源，是現(xiàn)代能源發(fā)展的主要方向，其全世界蘊(yùn)藏總量達(dá)到目前全球能源消耗總量的40倍，這在一定程度上推動(dòng)了風(fēng)電裝備的發(fā)展。為了提高風(fēng)力發(fā)電效率、降低發(fā)電成本，風(fēng)電機(jī)組正面向增加單機(jī)功率、減輕整機(jī)質(zhì)量和提高機(jī)組可靠性的方向發(fā)展。風(fēng)電齒輪箱是連接葉輪與發(fā)電機(jī)之間的重要傳動(dòng)裝置，是風(fēng)電機(jī)組的核心部件，其功能是改變轉(zhuǎn)速和傳遞扭矩。現(xiàn)有風(fēng)電機(jī)組增速齒輪箱主要采用NGW行星輪系與平行軸輪系相結(jié)合的結(jié)構(gòu)布局，由于其自身體積和齒輪強(qiáng)度的限制，難以滿(mǎn)足大兆瓦機(jī)組的設(shè)計(jì)要求［1］。目前，行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法對(duì)齒輪箱零件結(jié)構(gòu)與形狀等的設(shè)計(jì)仍停留在粗放式設(shè)計(jì)階段，使得齒輪箱的結(jié)構(gòu)粗糙、體積大、質(zhì)量大，造成齒輪箱性能不佳和成本高。特別是在大功率齒輪箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，這種保守而又粗放式的設(shè)計(jì)方法難以滿(mǎn)足大兆瓦風(fēng)電齒輪箱的高功率密度、高可靠性和低成本的要求。如何設(shè)計(jì)合理的齒輪箱結(jié)構(gòu)及參數(shù)，使每個(gè)零件的性能都得到充分發(fā)揮，成為各大企業(yè)的研究重點(diǎn)［2］。目前風(fēng)電齒輪箱箱體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的相關(guān)文獻(xiàn)較少，其他箱體的研究較多［3－7］。ShouwenYao對(duì)汽車(chē)的變速箱進(jìn)行了以動(dòng)態(tài)響應(yīng)為目標(biāo)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果重新建立CAD模型，校核分析表明變速箱的動(dòng)態(tài)性能有所提高。WeiChao在考慮制造約束的條件下，基于SIMP優(yōu)化理論對(duì)大型船用齒輪箱進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)比較，新方案減重7．8％，達(dá)到了輕量化目的。郭曉偉分別使用Workbench平臺(tái)和支持向量機(jī)的方法對(duì)風(fēng)電齒輪箱箱體進(jìn)行尺寸優(yōu)化，結(jié)果表明支持向量機(jī)方法具有較高可信度，質(zhì)量減輕550kg。本課題提供的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法引入拓?fù)鋬?yōu)化理論，模型化設(shè)計(jì)不再使用類(lèi)比設(shè)計(jì)，拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)能夠在給定的設(shè)計(jì)域中得到滿(mǎn)足邊界條件的輕量化結(jié)構(gòu)。結(jié)合優(yōu)化結(jié)果和概念設(shè)計(jì)原則，得到規(guī)整的概念結(jié)構(gòu)模型。結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)對(duì)概念結(jié)構(gòu)模型的關(guān)鍵尺寸實(shí)施基于響應(yīng)面法的尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)，并進(jìn)一步完成結(jié)構(gòu)的工藝特征以便于加工制造，從而得到結(jié)構(gòu)的詳細(xì)模型。

1增速齒輪箱傳動(dòng)方案介紹

大型風(fēng)電齒輪箱主要傳動(dòng)方案分為兩大類(lèi)：NGW串聯(lián)傳動(dòng)方案與封閉式功率分流傳動(dòng)方案。NGW串聯(lián)傳動(dòng)方案的主要優(yōu)點(diǎn)為傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但存在功率串行、各級(jí)承擔(dān)功率相同的缺點(diǎn)，這就要求隨著風(fēng)電機(jī)組功率的增大，齒輪箱體積必須隨之增大，導(dǎo)致齒輪制造成本與吊裝成本增加。封閉式功率分流傳動(dòng)方案彌補(bǔ)了NGW串聯(lián)傳動(dòng)方案的缺點(diǎn)，其各級(jí)承擔(dān)功率為總功率的一部分，大大降低了各級(jí)齒輪所承擔(dān)的載荷，可以顯著地降低齒輪箱的質(zhì)量。封閉式功率分流齒輪箱采用兩級(jí)行星傳動(dòng)、一級(jí)平行軸的三級(jí)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)（如圖1所示）。第一級(jí)為行星架固定的NGW構(gòu)型，由內(nèi)齒圈輸入，太陽(yáng)輪輸出；第二級(jí)為差動(dòng)輪系，由行星架和內(nèi)齒圈共同輸入，太陽(yáng)輪輸出；第三級(jí)為一定軸輪系，由大齒輪輸入，小齒輪輸出。

2增速齒輪箱箱體概念結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是基于變密度法對(duì)模型化設(shè)計(jì)產(chǎn)生的初始幾何模型進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化計(jì)算，獲得在極限工況下風(fēng)電齒輪箱零件的最優(yōu)材料分布規(guī)律，根據(jù)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2．1齒輪箱整體力學(xué)模型建立增速齒輪箱箱體結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，首先需要確定齒輪箱箱體結(jié)構(gòu)的約束與載荷條件，因此根據(jù)齒輪箱機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，建立齒輪箱整體力學(xué)模型（如圖2所示）。2．2箱體幾何模型和網(wǎng)格劃分根據(jù)增速齒輪箱傳動(dòng)構(gòu)型，確定齒輪箱初始幾何模型。以其中中間傳遞扭矩的構(gòu)件7（內(nèi)齒圈）為例說(shuō)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程。齒輪箱內(nèi)齒圈由齒輪箱內(nèi)軸承支撐整體回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其初始幾何模型如圖3所示。網(wǎng)格劃分之前需要分割實(shí)體。實(shí)體分割主要有兩個(gè)目的：一是分割出非設(shè)計(jì)區(qū)域和設(shè)計(jì)區(qū)域；二是分割出載荷施加區(qū)域，方便施加載荷。利用Hypermesh軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格劃分。由于齒輪嚙合實(shí)時(shí)變化，實(shí)際加載時(shí)作簡(jiǎn)化處理，即在內(nèi)齒圈分度圓接觸線進(jìn)行等效加載，因此對(duì)輪齒面上分割出分度圓接觸線以利于施加載荷。劃分完網(wǎng)格的齒輪箱輸入結(jié)構(gòu)如圖4所示，其中紅色部分為設(shè)計(jì)區(qū)域（優(yōu)化區(qū)域），綠色部分為非設(shè)計(jì)區(qū)域（非優(yōu)化區(qū)域）。2．3載荷和約束根據(jù)圖2中齒輪箱整體受力模型，齒輪箱內(nèi)齒圈主要受行星輪6所提供的徑向力和切向力。在網(wǎng)格模型上施加載荷（如圖5所示）。內(nèi)齒圈與第一級(jí)太陽(yáng)輪軸（構(gòu)件1）通過(guò)過(guò)盈連接傳遞動(dòng)力，這里作簡(jiǎn)化處理，對(duì)聯(lián)接盤(pán)凸緣內(nèi)圓面進(jìn)行全約束處理，施加約束的模型如圖6所示。2．4優(yōu)化參數(shù)設(shè)置概念模型設(shè)計(jì)中需要設(shè)置一些必要的參數(shù)，包括設(shè)計(jì)變量、成員尺寸、模式組、優(yōu)化響應(yīng)、優(yōu)化約束、優(yōu)化約束、優(yōu)化輔助選項(xiàng)等（見(jiàn)表1）。2．5密度結(jié)果云圖選取單元密度閥值為0．5，得到最終的拓?fù)涿芏仍茍D（如圖7所示）。分析云圖可得材料總體分布為周向斜筋分布，符合受力特征。考慮到制造工藝，得到設(shè)計(jì)概念模型（如圖8所示）。

3增速齒輪箱箱體尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)

尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)用響應(yīng)面法對(duì)模型中的關(guān)鍵尺寸進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計(jì)，如壁厚、大的圓角和肋的厚度等。首先確定設(shè)計(jì)變量及其變化范圍，選用試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法生成樣本點(diǎn)，然后通過(guò)最小二乘法進(jìn)行二次多項(xiàng)式響應(yīng)面的擬合，響應(yīng)面擬合完成后，需要計(jì)算響應(yīng)面的擬合程度評(píng)價(jià)指標(biāo)，再選用優(yōu)化方法對(duì)響應(yīng)面進(jìn)行尋優(yōu)，最后將最優(yōu)結(jié)果作為設(shè)計(jì)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證。3．1建立參數(shù)驅(qū)動(dòng)的三維模型創(chuàng)建參數(shù)化的三維模型，使軟件可以對(duì)模型進(jìn)行參數(shù)化自動(dòng)修改。對(duì)齒輪箱箱體結(jié)構(gòu)設(shè)置具體可變尺維軟件設(shè)計(jì)模塊建立關(guān)鍵尺寸參數(shù)驅(qū)動(dòng)三維模型（如圖9所示），各尺寸均可在一定范圍內(nèi)變化，通過(guò)尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)可以確定最佳的尺寸組合方案。3．2關(guān)鍵尺寸的靈敏度分析通過(guò)分析關(guān)鍵尺寸對(duì)位移、應(yīng)力、總質(zhì)量的影響程度，為之后選擇最優(yōu)解提供數(shù)據(jù)支持。齒輪箱箱體結(jié)構(gòu)設(shè)置具體可變尺寸（L1，R1，R2，R3，R4）的變化范圍見(jiàn)表2。基于ANSYSWorkbench優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)對(duì)上述模型進(jìn)行材料屬性定義、網(wǎng)格劃分、施加邊界條件等前處理操作，提交作業(yè)求解。通過(guò)軟件DesignExplorer模塊，采用中心組合方法給出27組設(shè)計(jì)點(diǎn)。對(duì)這些設(shè)計(jì)點(diǎn)進(jìn)行求解，利用響應(yīng)面法可得設(shè)計(jì)變量對(duì)總位移、等效應(yīng)力、質(zhì)量的靈敏程度（如圖10所示）由圖10可見(jiàn)：尺寸L1對(duì)箱體等效應(yīng)力影響最大，尺寸R3對(duì)箱體等效應(yīng)力的影響可以忽略不計(jì)；尺寸R3對(duì)箱體總移影響最大，尺寸L1對(duì)箱體總移影響最?。怀叽鏡2，R3和R4對(duì)箱體質(zhì)量影響較大。在確定最優(yōu)方案時(shí)需綜合考慮尺寸對(duì)等效應(yīng)力、總移、質(zhì)量的綜合影響。3．3尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)為了獲得候選設(shè)計(jì)點(diǎn)，需要結(jié)合靈敏度分析，綜合考慮剛度、質(zhì)量等因素，確定最優(yōu)解。針對(duì)齒輪箱箱體結(jié)構(gòu)設(shè)置總質(zhì)量最小、最大總移不大于0．3和最大等效應(yīng)力不大于100MPa，指定優(yōu)化評(píng)定準(zhǔn)則為總質(zhì)量最小、最大總移不大于0．3和最大等效應(yīng)力不大于100MPa，利用ANSYSWorkBench進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到3個(gè)較優(yōu)設(shè)計(jì)方案（見(jiàn)表3）。由表3可知：3種方案的VonMises應(yīng)力和最大變形相差極小，因此確定以質(zhì)量最小為評(píng)價(jià)原則，選定方案一為最終設(shè)計(jì)方案。對(duì)相關(guān)尺寸進(jìn)行圓整后，重新在ANSYS中進(jìn)行建模計(jì)算，可得其最大VonMises應(yīng)力和總移云圖（如圖11和圖12所示）。由圖11和圖12可見(jiàn)：最大VonMises應(yīng)力為90．438MPa，屈服強(qiáng)度為650MPa，安全因子大于1．1，滿(mǎn)足要求。對(duì)比初始結(jié)合模型與輕量化幾何模型，優(yōu)化后質(zhì)量降低0．8t，說(shuō)明該方法有效地降低了齒輪箱的質(zhì)量。

4結(jié)論

第2篇：概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則范文

關(guān)鍵詞：信息系統(tǒng)；酒店管理；數(shù)據(jù)庫(kù);設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)17-4043-03

Database Design in the Hotel Management System

TAN Qian-fang

(Hunan Food and Drug Vocational College，Changsha 410016,China)

Abstract：In the process of building information management system, pay more attention on realization, Contempt on design is a common problem with technology developers, especially the standardization of back-end database design is easily overlooked. This will lead to the eventual realization of the system data processing capacity is limited, inefficient, data management, maintenance and post-update difficul? ties. The article strictly follow normalized database design ideas, with the typical business hotel management system for business logic to ex? plain the main steps in the information systems development process, database design and methods.

Key words: information system; hotel management; database; programing

在信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是其中最為重要的環(huán)節(jié)之一。設(shè)計(jì)規(guī)范、良好的數(shù)據(jù)庫(kù)不僅能帶來(lái)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理效率的極大提升，更重要的是在系統(tǒng)正式運(yùn)行后能大大簡(jiǎn)化后期的數(shù)據(jù)更新維護(hù)工作，提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。目前大多數(shù)酒店提供的服務(wù)多種多樣，規(guī)模大小也各不相同，較為典型的酒店服務(wù)業(yè)務(wù)一般都包括飲食、住宿和娛樂(lè)等方面，下面該文從這些典型的酒店業(yè)務(wù)邏輯出發(fā)，分析和探討數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)方案。

1數(shù)據(jù)庫(kù)需求分析

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的第一步是做好需求分析。在此階段需要準(zhǔn)確了解和分析用戶(hù)的具體需求，包括數(shù)據(jù)需求和處理需求，這是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程的基礎(chǔ)，也是最困難、最耗費(fèi)時(shí)間的一步。

1.1數(shù)據(jù)流圖分析

典型的酒店管理一般包括飲食部門(mén)、住宿管理部門(mén)、娛樂(lè)管理部門(mén)和經(jīng)理部門(mén)，下面簡(jiǎn)要分析各部門(mén)的業(yè)務(wù)邏輯。

飲食部門(mén)是酒店基本部門(mén)之一，所提供服務(wù)的特點(diǎn)是實(shí)時(shí)性強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間短、強(qiáng)調(diào)效率。此處需要重點(diǎn)處理的信息是與飲食有關(guān)的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)，一方面便于定期的賬目匯總，另一方面也便于及時(shí)向酒店管理層匯報(bào)。

住宿管理部門(mén)也是酒店基本部門(mén)之一。其主要職責(zé)包括：（1）布置房間設(shè)施、分類(lèi)、編號(hào)、制定收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、分配服務(wù)人員；（2）登記旅客信息，記錄其入住、退房時(shí)間；（3）統(tǒng)計(jì)各類(lèi)房間的客滿(mǎn)程度；（4）處理本部門(mén)的財(cái)務(wù)信息。

娛樂(lè)部門(mén)需要處理的業(yè)務(wù)主要包括：（1）制定收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，分配負(fù)責(zé)人；（2）收入支出財(cái)務(wù)處理等。經(jīng)理部門(mén)的功能是必不可少的。主要職責(zé)有：（1）員工管理；（2）部門(mén)劃分；（3）各部門(mén)的財(cái)務(wù)核算；（4）酒店?duì)I業(yè)收益的定期核算。從上面各個(gè)部門(mén)的業(yè)務(wù)分析可以看出，不同部門(mén)都有財(cái)務(wù)處理的需求，因此歸總設(shè)計(jì)一個(gè)統(tǒng)一的“財(cái)務(wù)子系統(tǒng)”。而飲食部門(mén)因?yàn)樗枰臉I(yè)務(wù)功能都已包含在“財(cái)務(wù)子系統(tǒng)”中，故而去掉該功能模塊。最終設(shè)計(jì)酒店信息管理系統(tǒng)分為四個(gè)子模塊：經(jīng)理子系統(tǒng)、財(cái)務(wù)子系統(tǒng)、住宿子系統(tǒng)和娛樂(lè)子系統(tǒng)。根據(jù)前面對(duì)業(yè)務(wù)邏輯的詳細(xì)分析，畫(huà)出各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖，例如圖1所示為財(cái)務(wù)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖。

1.2數(shù)據(jù)字典設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)字典是數(shù)據(jù)庫(kù)中各類(lèi)數(shù)據(jù)描述的集合，需要設(shè)計(jì)人員對(duì)所開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析才能得到。數(shù)據(jù)字典內(nèi)容一般包括數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理過(guò)程。下面列舉幾例：

數(shù)據(jù)項(xiàng)如：?jiǎn)T工號(hào)（編號(hào)：1，數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱(chēng)：?jiǎn)T工號(hào)，說(shuō)明部分：整數(shù)類(lèi)型，有唯一性）

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如：?jiǎn)T工信息（編號(hào)：1，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名：?jiǎn)T工信息，屬性：包括員工號(hào)、姓名、性別、年齡、工齡、級(jí)別、部門(mén)、職務(wù)、備注）

數(shù)據(jù)流如：?jiǎn)T工基本信息（編號(hào)：1，數(shù)據(jù)流名：?jiǎn)T工基本信息，輸入：招新員工，輸出：?jiǎn)T工信息）

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)如：?jiǎn)T工信息（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名：?jiǎn)T工信息，輸入數(shù)據(jù)流：?jiǎn)T工基本信息，輸出數(shù)據(jù)流：工資結(jié)算）

處理過(guò)程如：招新員工（處理過(guò)程名：招新員工，輸入數(shù)據(jù)流：終端，輸出數(shù)據(jù)流：?jiǎn)T工基本信息）

……

2數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常用方法有自底向上和自頂向下兩種。該文采用自底向上的設(shè)計(jì)方法，即首先定義各局部應(yīng)用的概念結(jié)構(gòu)，然后將它們集成，得到全局概念結(jié)構(gòu)。

2.1局部概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

下面以財(cái)務(wù)管理子系統(tǒng)為例，分析子系統(tǒng)的功能，設(shè)計(jì)局部概念結(jié)構(gòu)，并且對(duì)該局部概念結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化調(diào)整。

圖2財(cái)務(wù)管理子系統(tǒng)E-R圖

財(cái)務(wù)管理子系統(tǒng)的功能為：首先對(duì)各部門(mén)上交的收支情況進(jìn)行匯總，得出各部門(mén)的收益情況；然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行整體匯總，得到整個(gè)酒店的收益信息；最后將酒店的收益情況下發(fā)給各個(gè)部門(mén)，公開(kāi)賬目。根據(jù)該分析，得到描述財(cái)務(wù)管理子系統(tǒng)概念結(jié)構(gòu)的E-R模型如圖2所示。

E-R模型調(diào)整的準(zhǔn)則：（1）現(xiàn)實(shí)世界中的事物能作為屬性對(duì)待的盡量作為屬性對(duì)待；（2）屬性中不具有需要描述的信息，即屬性是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，不再包含其他信息。根據(jù)原則分析，員工應(yīng)對(duì)應(yīng)一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)關(guān)系，但為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，就用員工的“等級(jí)”屬性來(lái)表達(dá)員工之間的領(lǐng)導(dǎo)關(guān)系。

2.2數(shù)據(jù)視圖集成

完成各子系統(tǒng)的分E-R圖設(shè)計(jì)及優(yōu)化之后，接下來(lái)需要將所有的分E-R圖綜合集成為一個(gè)總的E-R圖。由于本系統(tǒng)中各分E-R圖的規(guī)模較小，所以合成過(guò)程采用了一次集成方式。

整個(gè)過(guò)程分兩步進(jìn)行：第一步：合并。將各分E-R圖合并生成初步E-R圖，解決各分E-R圖間可能存在的屬性沖突、命名沖突或結(jié)構(gòu)沖突。第二步：修改和重構(gòu)。消除不必要的冗余，生成基本E-R圖。

由于本系統(tǒng)涵蓋的內(nèi)容比較少，基本不存在冗余的現(xiàn)象，所以初步E-R圖就是基本E-R圖，不必再進(jìn)行調(diào)整。

3數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1生成關(guān)系模式

根據(jù)E-R圖向關(guān)系模式的映射法則，可以將2.2中得到的系統(tǒng)總體E-R圖轉(zhuǎn)換為一組關(guān)系模式。轉(zhuǎn)換過(guò)程簡(jiǎn)單描述如下：

一個(gè)實(shí)體直接轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式，如：

員工(員工號(hào),姓名,性別,年齡,工齡,級(jí)別,部門(mén)號(hào),職務(wù),備注)；

工資(員工號(hào),等級(jí),實(shí)際工資,基本工資,出勤工資)；

……

實(shí)體與實(shí)體之間的一對(duì)一聯(lián)系或一對(duì)多聯(lián)系可以直接合并到實(shí)體所對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式中，而實(shí)體之間的多對(duì)多聯(lián)系則必須轉(zhuǎn)換為一個(gè)單獨(dú)的關(guān)系模式。根據(jù)這兩條原則，對(duì)系統(tǒng)總體E-R圖中的所有聯(lián)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

工資和員工之間的1：1聯(lián)系與員工實(shí)體所對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并；

員工和部門(mén)之間的n：1聯(lián)系與員工實(shí)體所對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并；

……

客房和訂單之間n : m的預(yù)約聯(lián)系轉(zhuǎn)化為：預(yù)約（訂單號(hào),客房號(hào),始定時(shí)間,結(jié)束時(shí)間）；顧客和房間之間n : m的住宿聯(lián)系轉(zhuǎn)化為：住宿（顧客號(hào),房間號(hào)碼,住宿時(shí)間）

3.2關(guān)系模式優(yōu)化

將E-R模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式后，還應(yīng)該根據(jù)關(guān)系規(guī)范化理論對(duì)所有關(guān)系模式進(jìn)行優(yōu)化，以得到更為科學(xué)合理的關(guān)系模式。一般而言，在函數(shù)依賴(lài)的范疇之內(nèi)，關(guān)系模式達(dá)到3NF或BCNF層次即可。下面對(duì)3.1中的關(guān)系模式進(jìn)行分析：

（1）在顧客關(guān)系模式“顧客(顧客編號(hào)、級(jí)別、姓名、年齡、性別、證件號(hào)碼、證件名稱(chēng)、所選項(xiàng)目、使用時(shí)間、備注)”中，因?yàn)椤笆褂脮r(shí)間”對(duì)于顧客的必要性不強(qiáng)，且該屬性在別的關(guān)系中可以查詢(xún)得到，所以將“使用時(shí)間”屬性刪除。分析可得，“顧客”關(guān)系模式屬于BCNF。

（2）在總賬關(guān)系模式“總賬(總賬編號(hào)、部門(mén)號(hào)、財(cái)務(wù)狀況編號(hào)、收入、支出、凈利、日期、經(jīng)手人號(hào)、備注)”中，“凈利”屬性可以根據(jù)收入和支出計(jì)算得到，并且不需要經(jīng)常性的查詢(xún)，所以將該屬性刪除。該關(guān)系模式也屬于BCNF。

（3）在財(cái)務(wù)狀況關(guān)系模式“財(cái)務(wù)狀況（財(cái)務(wù)狀況編號(hào)、時(shí)期、總收入、總支出、凈利潤(rùn)）”中，雖然“凈利潤(rùn)”也可以通過(guò)計(jì)算得到，但由于在這一項(xiàng)上查詢(xún)比較頻繁，如果每次查詢(xún)都計(jì)算，必然使得系統(tǒng)性能降低，故保留下來(lái)。

（4）在員工關(guān)系模式“員工(員工號(hào)、姓名、性別、年齡、工齡、級(jí)別、部門(mén)號(hào)、職務(wù)、備注)”中，用戶(hù)查詢(xún)時(shí)，一般只需查詢(xún)自己所屬單位的員工信息，故可將其按部門(mén)水平分解為三個(gè)模式，以提高查詢(xún)效率。

負(fù)責(zé)人員(員工號(hào)、姓名、性別、年齡、工齡、級(jí)別、部門(mén)號(hào)、職務(wù)、備注)；

服務(wù)人員(員工號(hào)、姓名、性別、年齡、工齡、級(jí)別、部門(mén)號(hào)、職務(wù)、備注)；

經(jīng)手人員(員工號(hào)、姓名、性別、年齡、工齡、級(jí)別、部門(mén)號(hào)、職務(wù)、備注)；

3.3用戶(hù)子模式設(shè)計(jì)

得到優(yōu)化后的總體邏輯結(jié)構(gòu)后，還應(yīng)該根據(jù)局部應(yīng)用需求，結(jié)合具體的DBMS特點(diǎn)，設(shè)計(jì)用戶(hù)的子模式。設(shè)計(jì)過(guò)程如下：

（1）因?yàn)榻?jīng)理對(duì)于員工的次要信息不會(huì)經(jīng)常關(guān)注，因此將員工信息中最主要的內(nèi)容映射過(guò)來(lái)，在經(jīng)理子系統(tǒng)上設(shè)立員工關(guān)系子模式。

員工(員工號(hào)、姓名、級(jí)別、部門(mén)號(hào)、職務(wù)、部門(mén)經(jīng)理、實(shí)際工資)；

（2）因?yàn)榫频陠T工經(jīng)常使用的只有客房的主要信息，所以在住宿子系統(tǒng)上設(shè)立客房關(guān)系子模式。

客房（客房號(hào)、位置、設(shè)備、收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、管理人員號(hào)、狀態(tài)）；

（3）因?yàn)榫频旯芾砣藛T對(duì)于顧客的情況管理經(jīng)常使用的只有部分信息，所以在經(jīng)營(yíng)管理子系統(tǒng)上設(shè)立顧客關(guān)系子模式。

顧客（顧客編號(hào)、住宿號(hào)、姓名、級(jí)別、應(yīng)收款、使用時(shí)間、備注）

4物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)典型酒店中的信息處理需求進(jìn)行分析，可以得到如下需求特點(diǎn)：飲食、住宿、娛樂(lè)三大部門(mén)的數(shù)據(jù)不僅經(jīng)常需要查詢(xún)，而且更新速度快；各個(gè)部門(mén)信息要求共享的較多，如員工信息、來(lái)客信息等，但財(cái)務(wù)信息一般不共享；經(jīng)理部門(mén)有一定的特殊職能，如匯總財(cái)務(wù)信息、級(jí)聯(lián)刪除辭退員工等。針對(duì)這些特點(diǎn)，設(shè)計(jì)如下：

首先要確定數(shù)據(jù)庫(kù)的存放位置。為了提高系統(tǒng)性能，根據(jù)應(yīng)用情況將數(shù)據(jù)按照易變部分和穩(wěn)定部分、經(jīng)常存取部分和存取頻率較低的部分分別在兩個(gè)磁盤(pán)上存放。經(jīng)常存取部分包括員工、工資、客房、款項(xiàng)、折扣規(guī)則、項(xiàng)目、顧客等；而信息存取頻率較低的部分包括部門(mén)、賬單、訂單、總賬、財(cái)務(wù)狀況等。同時(shí)考慮到本系統(tǒng)是多用戶(hù)的，為了提高效率，數(shù)據(jù)庫(kù)的備份的數(shù)據(jù)和日志文件將保存在磁帶中。

然后要確定系統(tǒng)配置。酒店管理系統(tǒng)需要的微機(jī)數(shù)量和規(guī)模都不必太大，但在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到酒店的發(fā)展需求，在選擇硬件設(shè)備、服務(wù)器操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)都考慮到能夠逐步擴(kuò)展。本酒店管理系統(tǒng)選用了Windows XP操作系統(tǒng)，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)選用目前應(yīng)用最多的ORACLE 10g。由于涉及到酒店的財(cái)務(wù)管理，數(shù)據(jù)的完整性和安全性顯得尤其重要，為了保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要每天進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。數(shù)據(jù)備份需要嚴(yán)格按照制定的備份與故障恢復(fù)策略進(jìn)行，并落實(shí)備份登記和檢查措施。

4.2存取路徑設(shè)計(jì)

首先確定數(shù)據(jù)的存取方式。對(duì)飲食、住宿、娛樂(lè)三個(gè)子系統(tǒng)的各個(gè)關(guān)系最經(jīng)常的操作是查找，假設(shè)現(xiàn)有n個(gè)住宿房間的信息，如果采取順序查找，平均查找n/2次；建立B+樹(shù)索引，則平均查找次數(shù)為B+樹(shù)的層數(shù)log2n+1，所以選擇B+樹(shù)作為索引，具體設(shè)計(jì)如下：

（1）對(duì)經(jīng)常在查詢(xún)中出現(xiàn)的關(guān)系碼建立索引。包括員工、工資、部門(mén)、客房、款項(xiàng)、折扣規(guī)則和財(cái)務(wù)狀況等關(guān)系。

（2）對(duì)經(jīng)常需要進(jìn)行連接操作的關(guān)系碼建立索引。包括員工號(hào)、客房號(hào)和部門(mén)號(hào)等。

（3）對(duì)于更新頻率很高的關(guān)系模式，不宜在其上定義索引。包括顧客、訂單和賬單等。

4.3設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)及說(shuō)明

上述設(shè)計(jì)對(duì)時(shí)間效率，空間效率，維護(hù)代價(jià)和用戶(hù)的實(shí)際需求做出了較好的權(quán)衡。實(shí)際方案還需要根據(jù)酒店管理的真實(shí)環(huán)境，以時(shí)間效率和用戶(hù)需求為根本，進(jìn)一步優(yōu)化和完善。

5結(jié)束語(yǔ)

該文依據(jù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的原則和步驟，結(jié)合典型的酒店管理的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了酒店信息管理系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)庫(kù)。設(shè)計(jì)方案科學(xué)合理，考慮了實(shí)際的業(yè)務(wù)邏輯需求，對(duì)同類(lèi)信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)工作具有較高的參考價(jià)值。

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第3篇：概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則范文

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；概念設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

所謂的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)就是指用與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)的理論指導(dǎo)實(shí)踐的設(shè)計(jì)工作。而如果在設(shè)計(jì)的時(shí)候，如果缺乏理論的指導(dǎo)，那么建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上就變成了個(gè)人的主觀設(shè)計(jì)，而不是理論層面接受的設(shè)計(jì)。當(dāng)然在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，其理論應(yīng)該是科學(xué)的合理的，符合現(xiàn)行社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的，而且在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，先進(jìn)理論和先進(jìn)工具的應(yīng)用也是必須要考慮到的，不能出現(xiàn)落伍的情況。

一、結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵

1.方案選擇的合理性

設(shè)計(jì)方案的選擇是十分重要的，不僅關(guān)系到以后工程的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)，還影響著人們的居住。在結(jié)構(gòu)方案的選擇上，要遵守科學(xué)、合理、發(fā)展的原則，而且由于很多種因素都對(duì)設(shè)計(jì)方案造成影響，所以設(shè)計(jì)出來(lái)的方案就是多種多樣的。方案設(shè)計(jì)出來(lái)了，又面臨著合理的選擇上，方案選擇的不好，日后發(fā)生的后果不堪設(shè)想，所以應(yīng)該進(jìn)行認(rèn)真的分析比較，選取的方案既要科學(xué)合理，又要經(jīng)濟(jì)，所以方案的選擇很重要。在對(duì)設(shè)計(jì)方案的可行性進(jìn)行選擇的時(shí)候，要對(duì)建設(shè)地及施工材料等進(jìn)行全面的分析，保證每一個(gè)環(huán)節(jié)的科學(xué)合理，還要有專(zhuān)業(yè)人士對(duì)各種影響設(shè)計(jì)的因素進(jìn)行評(píng)估分析，選擇出科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)方案。

2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖的科學(xué)性

結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)首先要有科學(xué)專(zhuān)業(yè)的理論作為支撐，而且一般情況下利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖對(duì)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行評(píng)估。在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖的選擇上，要遵照安全和準(zhǔn)確的原則，選取合理的簡(jiǎn)圖。因?yàn)槿绻x取的簡(jiǎn)圖不夠科學(xué)，那么相應(yīng)的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的錯(cuò)誤，甚至對(duì)工程的質(zhì)量問(wèn)題造成巨大的影響。所以說(shuō)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖在制作時(shí)應(yīng)該做到精確、科學(xué)，使出現(xiàn)的誤差也在可控范圍內(nèi)，應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的審查，保證簡(jiǎn)圖的質(zhì)量。

3.對(duì)計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確分析

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，信息技術(shù)被廣泛的應(yīng)用，特別是在數(shù)字的計(jì)算等方面設(shè)計(jì)出種類(lèi)繁瑣的計(jì)算軟件，可是各計(jì)算軟件在計(jì)算的結(jié)果上確實(shí)各不相同，讓使用者也不知道哪個(gè)是正確的，所以在工程的設(shè)計(jì)中計(jì)算工作經(jīng)常出現(xiàn)混亂。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，軟件的選擇很重要，應(yīng)該對(duì)各個(gè)軟件進(jìn)行系統(tǒng)化分析，根據(jù)工程的實(shí)際情況和設(shè)計(jì)的原理等，選擇適合的軟件，確保計(jì)算結(jié)果科學(xué)準(zhǔn)確。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用

1.抗震設(shè)計(jì)工作中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用

在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)工作時(shí)，通常情況下，設(shè)計(jì)人員都是在確定了砼的等級(jí)以及初始尺寸后，計(jì)算出結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度，之后依據(jù)剛度的計(jì)算結(jié)構(gòu)還可以推斷出地震力，從而得到需要配筋的數(shù)量。由于結(jié)構(gòu)的剛度、地震力以及配筋的數(shù)量這三者是成正比例關(guān)系，那么結(jié)構(gòu)的剛度越大，推斷出的地震力就越大，需要配筋的數(shù)量就越多，同樣的如果配筋的數(shù)量越多，那么結(jié)構(gòu)的剛度就越強(qiáng)，所產(chǎn)生的地震力就越大?？梢?jiàn)，如果只是盲目的增加了配筋的數(shù)量，實(shí)際上也是加劇了地震力的效果，其在抗震設(shè)計(jì)工作中是無(wú)法起到積極的效果的。而如果能在抗震設(shè)計(jì)工作中應(yīng)用到概念設(shè)計(jì)，便可以進(jìn)一步地拓展設(shè)計(jì)思路，應(yīng)用降低作用效應(yīng)的創(chuàng)新思路，從而取得理想的抗震設(shè)計(jì)效果。

2.電算分析中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用

現(xiàn)階段，全球都已經(jīng)進(jìn)入到了信息時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到我國(guó)的各行各業(yè)中，同樣的在建筑行業(yè)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。從實(shí)際的效果來(lái)看，計(jì)算機(jī)技術(shù)確實(shí)減輕了設(shè)計(jì)人員的工作負(fù)擔(dān)，然而在很多因素的影響下，計(jì)算機(jī)軟件本身卻也是存在著一定的缺陷的，不同的軟件，其具體的缺陷情況也是有所區(qū)別的。所以，如果沒(méi)有采用合適的計(jì)算機(jī)計(jì)算軟件，那么對(duì)其計(jì)算結(jié)果會(huì)產(chǎn)生極大的影響，所以也應(yīng)將概念設(shè)計(jì)應(yīng)用到電算分析工作中，借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了相應(yīng)的結(jié)果后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)自身的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)以及專(zhuān)業(yè)知識(shí)，對(duì)電算結(jié)果進(jìn)行及時(shí)地判斷，從而保證計(jì)算結(jié)果的可靠性和真實(shí)性。

3.方案選擇中概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用

在選擇建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案時(shí)，為保證所選擇方案的合理性和經(jīng)濟(jì)性，也應(yīng)較好的應(yīng)用概念設(shè)計(jì)的思想。具體來(lái)說(shuō)，選擇基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)綜合的考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件、施工條件、荷載分布情況以及結(jié)構(gòu)類(lèi)型等因素，確定最優(yōu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)地基基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)根據(jù)前期得到的實(shí)地勘察報(bào)告進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，如果未得到勘察報(bào)告，那么設(shè)計(jì)人員就應(yīng)收集相關(guān)的資料，全面地掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況。只有具備的完整的信息，才能保證設(shè)計(jì)工作的合理和準(zhǔn)確。

三、概念設(shè)計(jì)應(yīng)用中所需要注意的重點(diǎn)

1.根據(jù)實(shí)際的建筑要求，選擇合理的建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案

在實(shí)際的建筑工程中，對(duì)建筑的設(shè)計(jì)要求是很高的。概念設(shè)計(jì)要求工程設(shè)計(jì)師不僅要有豐富且合理的想象力，還要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)建筑工程的地理環(huán)境、施工條件、材料供應(yīng)能力等綜合情況進(jìn)行分析，結(jié)構(gòu)框架必須明確抗震節(jié)點(diǎn)分析、應(yīng)力、總體的布局結(jié)構(gòu)等具體方面。選擇最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。例如在利用概念設(shè)計(jì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，必須要精確把握建筑材料的性能，對(duì)可預(yù)測(cè)的及不可預(yù)測(cè)的因素進(jìn)行分析，重視整體的概念設(shè)計(jì)理念，利用概念設(shè)計(jì)對(duì)建筑物采取一定的隔震措施，減小在發(fā)生地震或者不可抗力的因素對(duì)建筑物所帶來(lái)的重大打擊，降低對(duì)建筑物的破壞。

2.不可盲目定論，選擇恰當(dāng)?shù)挠?jì)算簡(jiǎn)圖

計(jì)算簡(jiǎn)圖是設(shè)計(jì)師進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)，是維護(hù)建筑結(jié)構(gòu)安全的保證，所以要求建筑設(shè)計(jì)師必須切合實(shí)際，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況及具體要求，選擇恰當(dāng)?shù)挠?jì)算簡(jiǎn)圖，在保證有足夠精確的建筑結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，利用數(shù)據(jù)進(jìn)行概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，遵循在建筑建構(gòu)設(shè)計(jì)中所必須要注意的原則，比如建構(gòu)延伸性原則和強(qiáng)柱弱梁的原則。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，依據(jù)恰當(dāng)?shù)慕ㄖO(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖，避免發(fā)生因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理而導(dǎo)致的樓層破壞等問(wèn)題，這樣才能設(shè)計(jì)出完美的建筑。

3.不過(guò)分依賴(lài)計(jì)算機(jī)，正確分析計(jì)算結(jié)果

在我國(guó)目前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中，設(shè)計(jì)師普遍利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，可是由于計(jì)算機(jī)軟件的種類(lèi)繁多，各種軟件自身的不健全或是各種缺陷，導(dǎo)致了運(yùn)用不同的軟件所帶來(lái)的結(jié)果的差異化。這就要求設(shè)計(jì)師要結(jié)合具體情況，利用自身的專(zhuān)業(yè)技能水平和豐富的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真分析計(jì)算機(jī)軟件的計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行反復(fù)的比較和審核，輸入正確的計(jì)算參數(shù)，選擇出最合理的計(jì)算結(jié)果。概念設(shè)計(jì)理念為建筑設(shè)計(jì)行業(yè)帶來(lái)了極大的便利，深入的把握概念設(shè)計(jì)理念，靈活的運(yùn)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，才能使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加人性化、科學(xué)化、理想化。

綜上所述，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了確保設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和實(shí)用性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)建筑的概念來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅要根據(jù)相關(guān)概念和設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，還需要結(jié)合個(gè)人設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出一套適用于施工的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，才能確保建筑施工順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮雪源,劉姍姍.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)措施的應(yīng)用探析[J].門(mén)窗,2014,05:245.

第4篇：概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則范文

關(guān)鍵詞 城建檔案數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：G275.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

一 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述

城建檔案管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的前提，是系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵，也是衡量系統(tǒng)好壞的一個(gè)重要的因素?；跀?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)對(duì)城建檔案進(jìn)行數(shù)字化組織和管理不但可以提供更準(zhǔn)確和快捷的信息檢索服務(wù)，還能極大地提高工作效率和安全性。系統(tǒng)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程中除考慮到原有文字、圖紙資料的保存外，還要考慮到文件和資料的數(shù)字化轉(zhuǎn)化及入庫(kù)和管理。

城建檔案數(shù)據(jù)庫(kù)包括城建檔案業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)庫(kù)、檔案信息數(shù)據(jù)庫(kù)、元數(shù)據(jù)庫(kù)等。按照城建檔案信息的類(lèi)型，可以將信息資源劃分為空間數(shù)據(jù)庫(kù)、非空間數(shù)據(jù)庫(kù)和多媒體文檔三個(gè)邏輯組成部分。

圖1城建檔案綜合管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯分類(lèi)圖

(1)空間數(shù)據(jù)庫(kù)由空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎管理，保存空間數(shù)據(jù)信息，包括城建檔案所在的地形圖、用地規(guī)劃圖、道路紅線圖、管線圖及竣工測(cè)量圖等;

(2)非空間數(shù)據(jù)庫(kù)是與地理位置無(wú)關(guān)的信息數(shù)據(jù)，包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、工作流相關(guān)數(shù)據(jù)、城建檔案辦公和業(yè)務(wù)管理的信息、部門(mén)信息、人員信息等;

(3)多媒體文檔保存各種非結(jié)構(gòu)化的信息，包括城建檔案掃描影像、圖像照片、影音和網(wǎng)頁(yè)文檔等，并建立必要的全文檢索引擎，它在實(shí)現(xiàn)上可以基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)或文件系統(tǒng)，本文采用了文件系統(tǒng)管理。

本文主要介紹的是非空間數(shù)據(jù)庫(kù)中的基于SQL Server 2000構(gòu)建的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。主要提取出紙質(zhì)檔案數(shù)據(jù)庫(kù)和聲像檔案數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行介紹。

二 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)原則

本文數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)采用SQL Server2000大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，Microsoft SQLServer 2000數(shù)據(jù)庫(kù)是Microsoft公司的大型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，應(yīng)用方便，適合中小型數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用。SQL Server 2000是一個(gè)具備完全Web支持的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品，它提供一系列方法將數(shù)據(jù)填充到Web服務(wù)器，同時(shí)提供對(duì)數(shù)據(jù)的快捷訪問(wèn)，提供對(duì)可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言(XML)的核心支持以及在Internet上和防火墻外進(jìn)行查詢(xún)的能力，是一個(gè)可伸縮、高性能的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。

本文設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)時(shí)嚴(yán)格遵循第三范式。設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)遵循的原則有:

(1)層次分明，高度結(jié)構(gòu)化，保證數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。

(2)正確性與完整性。所涉及的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容應(yīng)該盡可能全面，字段的類(lèi)型、長(zhǎng)度都應(yīng)該準(zhǔn)確地反映業(yè)務(wù)處理的需要，所采用的字段類(lèi)型、長(zhǎng)度能夠滿(mǎn)足當(dāng)前和未來(lái)的業(yè)務(wù)需要。對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格約束性檢查，增加了數(shù)據(jù)的正確性與完整性，對(duì)系統(tǒng)快速穩(wěn)定運(yùn)行打好基礎(chǔ)。

(3)關(guān)系一致。應(yīng)準(zhǔn)確表述不同數(shù)據(jù)表的相互關(guān)系，如一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多等，應(yīng)符合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)實(shí)際情況。

(4)子系統(tǒng)之間松散禍合。各個(gè)子系統(tǒng)之間應(yīng)遵循松散禍合的原則，即在各個(gè)子系統(tǒng)之間不設(shè)置強(qiáng)制性的約束關(guān)系。一方面避免級(jí)聯(lián)、嵌套的層次太多;另一方面避免不同子系統(tǒng)的同步問(wèn)題。

(5)設(shè)定相應(yīng)的安全機(jī)制，由于數(shù)據(jù)庫(kù)的信息對(duì)特定的考生有特定的保密要求，SQL Server 2000提供了良好的數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制和數(shù)據(jù)恢復(fù)等安全機(jī)制。

三 紙質(zhì)檔案數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

1概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

以竣工檔案為例，分析幾個(gè)主要實(shí)體特點(diǎn)如下:

(1)移交合同書(shū):合同的主要信息包括:合同號(hào)、合同名稱(chēng)、移交單位、計(jì)劃開(kāi)工日期、計(jì)劃竣工日期等。其中合同號(hào)是唯一的。

(2)工程。一個(gè)合同包括一個(gè)或多個(gè)工程。工程的詳細(xì)信息包括項(xiàng)目順序號(hào)、工程序號(hào)、工程名稱(chēng)、工程地點(diǎn)、工程建設(shè)單位、工程施工單位等信息。其中，對(duì)于每一個(gè)工程，工程的項(xiàng)目順序號(hào)是唯一的。

(3)工程狀態(tài)。工程的狀態(tài)包括未審批、未整理、未編號(hào)等。這里也是用工程的項(xiàng)目順序號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)每個(gè)工程。

竣工檔案的數(shù)據(jù)需求中還有實(shí)體，這里不再一一贅述。在需求調(diào)研階段，要充分了解各種檔案的屬性信息，還有各種檔案在館內(nèi)各個(gè)科室之間的流轉(zhuǎn)過(guò)程，以確保所建立的數(shù)據(jù)庫(kù)要支持用戶(hù)業(yè)務(wù)需求。如維護(hù)事務(wù)、查詢(xún)事務(wù)等。下圖是紙質(zhì)檔案實(shí)體E-R模型初稿:

圖2 紙質(zhì)檔案數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)E-R模型

2邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

邏輯結(jié)構(gòu)涉及的主要任務(wù)就是把概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)好的基本的E-R模型轉(zhuǎn)換成與選用DBMS產(chǎn)品所支持的數(shù)據(jù)模型相符合的邏輯結(jié)構(gòu)。我們將前面標(biāo)識(shí)好的E-R圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系數(shù)據(jù)模型，并對(duì)它進(jìn)行優(yōu)化。

第一步:標(biāo)識(shí)實(shí)體

首先標(biāo)識(shí)在數(shù)據(jù)庫(kù)中必須描述的實(shí)體(以幾個(gè)表為例):

Contract Info(移交合同書(shū))

Project Info(工程信息)

Archive Status(檔案狀態(tài))

將實(shí)體存檔，即形成數(shù)據(jù)字典。下面是在數(shù)據(jù)字典中記錄的移交合同書(shū)表的

詳細(xì)信息。

表1合同信息(Contract Info)表

第二步:標(biāo)識(shí)實(shí)體之間的關(guān)系，并檢查實(shí)體之間是否有通路，將E-R模型映射為表的集合。對(duì)每個(gè)表的結(jié)構(gòu)都使用規(guī)范化來(lái)檢查。

圖3紙質(zhì)檔案數(shù)據(jù)庫(kù)映射過(guò)程圖

用規(guī)劃化方法檢查表結(jié)構(gòu):

(1)表至少符合第三范式(3NF)，是否消除了傳遞函數(shù)依賴(lài)，部分函數(shù)依賴(lài)。

(2)表是否滿(mǎn)足用戶(hù)需求，即是否支持用戶(hù)事務(wù)。根據(jù)用戶(hù)需求和系統(tǒng)要求，檢查數(shù)據(jù)庫(kù)表中是否包含所有必須的屬性，由實(shí)體到表的映射是否正確。

(3)根據(jù)所建立的主外鍵關(guān)系，看數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是否滿(mǎn)足完整性約束，包括實(shí)體完整性，參照完整性，列的值域約束等。在標(biāo)識(shí)候選鍵時(shí)，可以看到合同號(hào)、項(xiàng)目順序號(hào)可以唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)實(shí)體，這里我們就把他們確定為主鍵。

(4)檢查模型的數(shù)據(jù)冗余。

對(duì)于某些復(fù)雜查詢(xún)或者經(jīng)常使用的查詢(xún)我們可以定義為視圖，比如，系統(tǒng)中打印模塊設(shè)計(jì)打印“城市檔案交接目錄”，該目錄信息涉及5個(gè)表的內(nèi)容，對(duì)于這種復(fù)雜的查詢(xún)我們定義為視圖，用戶(hù)每次對(duì)視圖進(jìn)行查詢(xún)，大大簡(jiǎn)化了用戶(hù)的使用。

3物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第5篇：概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則范文

【關(guān)鍵詞】校友錄關(guān)系模型用戶(hù)權(quán)限數(shù)據(jù)庫(kù)安全

一、概述

經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)研與對(duì)西北民族大學(xué)校友錄及交流平臺(tái)系統(tǒng)的分析，本文選用了Microsoft的SQL Server 2005管理后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)。它是一個(gè)全面的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，可以構(gòu)建和管理高可用和高性能的數(shù)據(jù)應(yīng)用程序。引用功能齊全主要有：企業(yè)數(shù)據(jù)管理、開(kāi)發(fā)人員生產(chǎn)效率、支持Web技術(shù)。

二、模塊分析

在詳細(xì)分析了西北民族大學(xué)校友錄及交流平臺(tái)的信息管理、學(xué)習(xí)交流論壇、信息公告板、自學(xué)圖書(shū)館、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)五個(gè)應(yīng)用模塊后，根據(jù)不同的使用人群要有針對(duì)性的對(duì)系統(tǒng)操作權(quán)限進(jìn)行不同程度的管理，同時(shí)綜合該系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的模塊進(jìn)行具體的分類(lèi)，如：數(shù)據(jù)查詢(xún)管理、權(quán)限管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理、文件資料管理等。從而全面的提高系統(tǒng)效率。

（一）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊主要就是管理一些基本的數(shù)據(jù)信息，如：教師的信息管理、學(xué)生的信息管理和學(xué)院信息管理。其操作者為系統(tǒng)管理員。下面對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行分析和說(shuō)明：

1.學(xué)生信息管理主要有添加、修改、刪除、查詢(xún)和更新學(xué)生基本信息的功能。學(xué)生基本信息主要包括學(xué)號(hào)、姓名、性別、所學(xué)專(zhuān)業(yè)、聯(lián)系方式等。學(xué)生只能對(duì)聯(lián)系方式進(jìn)行修改。

2.教師信息管理主要有添加、修改、刪除、查詢(xún)、更新教師基本信息的功能。教師基本信息主要有工號(hào)、姓名、性別、所在專(zhuān)業(yè)、聯(lián)系方式、所教課程等。教師只能對(duì)聯(lián)系方式和學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行修改。

3.學(xué)院信息管理主要有修改、更新學(xué)院信息的功能。學(xué)院信息主要有學(xué)院名、學(xué)院簡(jiǎn)介、所有專(zhuān)業(yè)等。

（二） 權(quán)限控制管理模塊

權(quán)限控制管理模塊就是有針對(duì)性的對(duì)不同用戶(hù)的使用權(quán)限進(jìn)行區(qū)別管理。其中最基本的功能就是登陸和退出，其中管理員能夠?qū)τ脩?hù)進(jìn)行權(quán)限的分配以及用戶(hù)的控制。這些功能主要體現(xiàn)有：

登陸管理功能：每個(gè)用戶(hù)都具有自己的用戶(hù)名和登陸的密碼，這是對(duì)用戶(hù)的一種認(rèn)證，確保系統(tǒng)登陸的安全性。

權(quán)限分配功能：用戶(hù)登陸以后，會(huì)根據(jù)用戶(hù)的具體身份有區(qū)別的進(jìn)行功能的操作和管理，維護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

用戶(hù)控制功能：這主要是為了讓用戶(hù)更加靈活的處理權(quán)限以?xún)?nèi)的信息，為用戶(hù)提供方便。

退出系統(tǒng)功能：退出功能主要是維護(hù)用戶(hù)數(shù)據(jù)安全，防止數(shù)據(jù)信息的泄露。

（三）數(shù)據(jù)查詢(xún)統(tǒng)計(jì)模塊

設(shè)計(jì)該模塊的主要目的是提供系統(tǒng)的易用性，其功能主要包含查詢(xún)和統(tǒng)計(jì)功能。下面分別對(duì)這兩個(gè)功能進(jìn)行詳細(xì)的分析與說(shuō)明：

1.查詢(xún)功能：滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)信息的查詢(xún)，是系統(tǒng)與用戶(hù)之間存在的一種交互方式。

2.統(tǒng)計(jì)功能：把學(xué)校某些方面的信息更形象的展示給用戶(hù)，利用統(tǒng)計(jì)功能可以使用戶(hù)更直觀的了解相關(guān)信息。

（四）系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理模塊

系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理模塊主要包括數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)，全面的維護(hù)系統(tǒng)的安全。

數(shù)據(jù)的備份：防止系統(tǒng)故障后數(shù)據(jù)丟失所造成的影響，備份數(shù)據(jù)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)提供保障。

數(shù)據(jù)的恢復(fù)：管理員對(duì)改功能的操作和管理，它與數(shù)據(jù)的備份是成對(duì)出現(xiàn)的，進(jìn)一步的維護(hù)了數(shù)據(jù)庫(kù)安全和數(shù)據(jù)的有效管理。

（五）文件資料管理模塊

該模塊用來(lái)管理用戶(hù)上傳的各種圖書(shū)與資料、交流論壇里的聊天內(nèi)容、信息公告板的相關(guān)記錄。

交流論壇里的聊天記錄與信息公告板里的內(nèi)容會(huì)通過(guò)文件Forum與Information來(lái)保存。

三、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)步驟

通過(guò)模塊分析與需求分析，充分了解了系統(tǒng)的工作概況。結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的步驟，分三部分即概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，下面從這三個(gè)部分對(duì)系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)單的說(shuō)明，使數(shù)據(jù)庫(kù)更規(guī)范。

（一）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段

在仔細(xì)分析了系統(tǒng)需求后，將系統(tǒng)中的實(shí)體進(jìn)行抽取，同時(shí)分析各種實(shí)體之間的聯(lián)系，產(chǎn)生一個(gè)能夠被全系統(tǒng)所有用戶(hù)共同理解和接受的統(tǒng)一概念模式。

E-R 圖的具體表示符號(hào)如下圖所示：

實(shí)體 屬性 實(shí)體間聯(lián)系

根據(jù)系統(tǒng)分析可以知道，校友錄及交流平臺(tái)系統(tǒng)存在很多實(shí)體，如教師基本信息表、學(xué)生基本信息表、學(xué)生選課表、教師任課表、學(xué)院信息表、學(xué)生作業(yè)表等，綜合前文分析可得到校友錄及交流平臺(tái)系統(tǒng)的 E-R 圖，具體如下：

（二）邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的主要目的是將 E-R 中展示的信息轉(zhuǎn)換為與選用 DBMS 產(chǎn)品所支持的數(shù)據(jù)模型相符合的邏輯結(jié)構(gòu)，下面是校友錄及交流平臺(tái)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯設(shè)計(jì)：

用戶(hù)信息表（用戶(hù) id，用戶(hù)名，用戶(hù)密碼，權(quán)限類(lèi)型）

學(xué)生基本信息表（學(xué)號(hào)，姓名，性別，專(zhuān)業(yè)，聯(lián)系方式，出生日期，職務(wù)）

教師基本信息（工號(hào)，教研組，姓名，性別，聯(lián)系方式，出生日期，職務(wù)，學(xué)歷）

學(xué)生選課表（學(xué)號(hào)，所選課程號(hào)，任課教師，分?jǐn)?shù)）

教師任課信息表（任課 id，教師 id，班級(jí)名，所任課程，班級(jí)人數(shù)）

學(xué)院信息表（學(xué)院名，學(xué)院簡(jiǎn)介）

班級(jí)信息表（班級(jí)名，班級(jí)簡(jiǎn)介）

圖書(shū)信息表（圖書(shū)編號(hào)，圖書(shū)名，作者，上傳者，下載次數(shù)）

學(xué)生作業(yè)表（學(xué)號(hào)，課程名，作業(yè)）

交流論壇記錄表（日期，內(nèi)容）

信息公告板記錄表1（日期，內(nèi)容，所屬學(xué)院）

信息公告板記錄表1（日期，內(nèi)容，所屬班級(jí)）

（三）數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用 進(jìn)行開(kāi)發(fā)，對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)選擇了 SQL Server2005 數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)上面的E-R圖，設(shè)計(jì)了以下幾張實(shí)體表，在此不將所有的表展示，只介紹系統(tǒng)中使用較多的表如下：

字段名 字段類(lèi)型 字段長(zhǎng)度 能否為空 備注

id int 4 NO 用戶(hù)唯一標(biāo)識(shí)

name varchar 50 NO 用戶(hù)名

password varchar 50 NO 用戶(hù)密碼

type int 4 NO 權(quán)限類(lèi)型

表1用戶(hù)信息表

字段名 字段類(lèi)型 字段長(zhǎng)度 能否為空 備注

Sno char 8 NO 學(xué)生學(xué)號(hào)

Sname varchar 50 NO 姓名

Ssex char 4 NO 性別

Sdept varchar 50 NO 專(zhuān)業(yè)

Scom varchar 50 NO 聯(lián)系方式

Sbir data 10 NO 出生日期

Swork varchar 10 YES 職務(wù)

表2學(xué)生基本信息表

字段名 字段類(lèi)型 字段長(zhǎng)度 能否為空 備注

Tno char 8 NO 教師工號(hào)

Tname varchar 50 NO 姓名

Tsex char 4 NO 性別

Tdept varchar 50 NO 教研組

Tcom varchar 50 NO 聯(lián)系方式

Tbir data 10 NO 出生日期

Twork varchar 10 NO 職務(wù)

Tedu varchar 10 NO 學(xué)歷

表3教師基本信息表

字段名 字段類(lèi)型 字段長(zhǎng)度 能否為空 備注

Sno int 4 NO 學(xué)號(hào)

Cname varchar 50 NO 所選課程

Ctea varchar 50 NO 任課教師

Grade int 10 NO 分?jǐn)?shù)

表4學(xué)生選課表

四、總結(jié)SQL數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

通過(guò)對(duì)校友錄及交流平臺(tái)各模塊的詳細(xì)分析，本文在系統(tǒng)需求分析的基礎(chǔ)上對(duì)該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)遵循了數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基本原則。通過(guò)分析系統(tǒng)各模塊的具體功能組成，從數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等三方面詳細(xì)介紹了數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)過(guò)程。

參考文獻(xiàn)：

[1]《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論》 王珊，薩師煊.高等教育出版社

[2]《數(shù)據(jù)庫(kù)原理實(shí)驗(yàn)及訓(xùn)練教程》 陳玉哲，王艷君，李文斌，趙書(shū)良.清華大學(xué)出版社

[3]基于Web教學(xué)平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 譚云蘭，劉雪謀，彭碩，劉光明.井岡山學(xué)院學(xué)報(bào)：29-4.

[4]基于B/S模式的高中教師信息管理系統(tǒng) 吳敏 電子科技大學(xué) 2012.

第6篇：概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則范文

關(guān)鍵詞 中小學(xué)教師 教育網(wǎng)絡(luò)平臺(tái) 設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP316.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

當(dāng)前，我國(guó)的教育信息化建設(shè)工作正在穩(wěn)步推進(jìn)中，數(shù)字化校園教育體系結(jié)合多媒體教學(xué)技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足發(fā)展，利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行教育的方式也得到了明顯的普及。在這樣的形勢(shì)下，只有建設(shè)一支具有專(zhuān)業(yè)化的教師團(tuán)隊(duì)才符合當(dāng)下的教育趨勢(shì)，而建設(shè)優(yōu)秀的師資團(tuán)隊(duì)也符合我國(guó)教育發(fā)展的客觀需求。以目前的情況來(lái)看，傳統(tǒng)的教師培訓(xùn)方式顯然已經(jīng)難以完全滿(mǎn)足社會(huì)需求，以傳統(tǒng)方法培訓(xùn)出來(lái)的教師也不足以適應(yīng)新的教育形式。所以當(dāng)下最關(guān)鍵的是，改革傳統(tǒng)的教育模式，緊跟時(shí)代潮流，充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提升教育效率和品質(zhì)。

1繼續(xù)教育平臺(tái)的需求

1.1功能性需求分析

1.1.1學(xué)員用戶(hù)系統(tǒng)

以完成學(xué)生的功能性需求為主，依次為繼續(xù)教育培訓(xùn)內(nèi)容的選擇、在線學(xué)習(xí)、在線測(cè)試、成績(jī)查詢(xún)以及考核和在線交流。

1.1.2輔導(dǎo)教師用戶(hù)系統(tǒng)

以完成責(zé)任范圍內(nèi)的和培訓(xùn)課程密切掛鉤的相關(guān)服務(wù)，例如資源管理等。應(yīng)由繼續(xù)教育網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)指定相應(yīng)的輔導(dǎo)教師，教師也可以自行申請(qǐng)或舉薦，只有通過(guò)驗(yàn)證的教師才可以成為某類(lèi)培訓(xùn)科目的輔導(dǎo)教師。

1.1.3系統(tǒng)管理員用戶(hù)系統(tǒng)

全市教育系統(tǒng)的各項(xiàng)培訓(xùn)計(jì)劃以及公告內(nèi)容，主要是負(fù)責(zé)消息管理工作，同時(shí)依據(jù)服務(wù)器的空間情況對(duì)整個(gè)教育網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)內(nèi)的所有教育資源進(jìn)行管理。

1.2非功能性需求分析

非功能性需求指的是按照條件判斷系統(tǒng)運(yùn)行情形或其特性的而非針對(duì)系統(tǒng)特定行為的需求。在教育網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中，主要包括界面友好性、操作及時(shí)性、系統(tǒng)可靠性、易維護(hù)性、易管理性、交互性以及健全性。

2繼續(xù)教育平臺(tái)的設(shè)計(jì)

2.1數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

可以采用自底向上的分析方法，根據(jù)單個(gè)應(yīng)用的需求進(jìn)行布局，然后對(duì)冗余的應(yīng)用進(jìn)行合并，并消除可能存在矛盾沖突的結(jié)構(gòu)，最后得出系統(tǒng)的總體軟件設(shè)計(jì)方案。輔導(dǎo)教師在進(jìn)入到系統(tǒng)平臺(tái)首頁(yè)后，系統(tǒng)首先讀取教師的編號(hào)信息，然后依據(jù)此信息從平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)中查找教師的繼續(xù)課程信息，然后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)讀取該教師的授課進(jìn)度等相關(guān)信息。在學(xué)員學(xué)習(xí)情況的分析界面中，輔導(dǎo)教師可以選擇課程繼續(xù)教育學(xué)習(xí)內(nèi)容的成績(jī)以及進(jìn)度以及學(xué)生作業(yè)的完成情況。

2.2數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

將以上的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)實(shí)體按照一定的原則轉(zhuǎn)換為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的實(shí)際模型，從而實(shí)現(xiàn)完整的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須考慮多種數(shù)據(jù)模型，例如教育系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型、訪問(wèn)效率模型以及訪問(wèn)頻度的模型等等。以數(shù)據(jù)實(shí)體的關(guān)聯(lián)性模型為基礎(chǔ)，建立起主要的數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系模式，從而建立起具體的數(shù)據(jù)庫(kù)基本表以及相關(guān)的對(duì)象。

2.3數(shù)據(jù)庫(kù)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

可以建立用戶(hù)登錄表、用戶(hù)信息表、學(xué)員信息表以及作業(yè)批閱信息表和課程信息表。用戶(hù)登錄表包含編號(hào)、用戶(hù)名、密碼、用戶(hù)組以及鎖定選項(xiàng)（是/否）；用戶(hù)信息表包括編號(hào)、姓名、性別、身份證號(hào)、在編選項(xiàng)（是/否）、學(xué)歷、工作年限、職務(wù)、職稱(chēng)、榮譽(yù)、教師資格證號(hào)、教師所在區(qū)域、任教科目、聯(lián)系方式；學(xué)員信息表包括編號(hào)、姓名、所在學(xué)校、課程名稱(chēng)、審核、報(bào)名時(shí)間。

2.4數(shù)據(jù)庫(kù)安全性設(shè)計(jì)

用戶(hù)必須使用身份證號(hào)進(jìn)行注冊(cè)驗(yàn)證，并按照所屬身份進(jìn)行權(quán)限分配，為保證登錄安全，驗(yàn)證碼措施也是必不可少的。數(shù)據(jù)系統(tǒng)的可靠性性約束，包括保護(hù)用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的修改、刪減、增添等操作規(guī)范，通過(guò)相關(guān)的約束機(jī)制能夠有效防止誤操作的出現(xiàn)；而完整性約束包括實(shí)體完整、域完整以及用戶(hù)自定義完整和參照完整性四個(gè)方面。

3系統(tǒng)主要功能模塊的實(shí)現(xiàn)

3.1系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)及運(yùn)行環(huán)境

3.1.1系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)

安裝Visual Studio及SQL Server的安裝，導(dǎo)入Visual Studio的設(shè)置，還有安裝IIS等，通過(guò)綜合運(yùn)用XML、Ajax、Web Service以及Javascript等腳本實(shí)現(xiàn)軟件開(kāi)發(fā)。

3.1.2運(yùn)行環(huán)境

對(duì)硬件沒(méi)有很高的要求，只需要能夠正常運(yùn)行計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的硬件配置即可；但服務(wù)器決定了整個(gè)系統(tǒng)的性能，因此需要考慮更多因素。

3.2用戶(hù)管理模塊

包括用戶(hù)組管理、操作管理、權(quán)限管理以及用戶(hù)管理四個(gè)大模塊，每個(gè)大模塊之下涵蓋了很多小模塊，例如用戶(hù)組管理模塊包括了用戶(hù)組的嵌套、添加、刪除、凍結(jié)解凍以及列表等模塊，而操作權(quán)限管理模塊包含了操作權(quán)限的匹配、申請(qǐng)、授權(quán)以及查詢(xún)等模塊。

3.3在線教學(xué)模塊

以中小學(xué)教師的繼續(xù)教育培訓(xùn)及學(xué)習(xí)的要求為基礎(chǔ)，靈活設(shè)置所有課程項(xiàng)目，包括必修課、選修課和公共課，采用課程設(shè)計(jì)的方式，打包發(fā)送給學(xué)生，以滿(mǎn)足學(xué)生對(duì)某一科目的培訓(xùn)需求，確保對(duì)學(xué)習(xí)的內(nèi)容和進(jìn)度進(jìn)行嚴(yán)格控制。此模塊包括課程管理功能、視頻教學(xué)功能、課程資源上傳功能。

3.4教學(xué)反饋交流功能

3.4.1在線交流

可以采取一對(duì)一、聊天室等方式進(jìn)行交流。一對(duì)一主要有文字交流及視頻語(yǔ)音交流兩種；而聊天室交流則為所有相關(guān)課程的講師及學(xué)生都在一起針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行集中交流。

3.4.2離線解惑

學(xué)生通過(guò)留言的方式提出問(wèn)題，教師在一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)間進(jìn)行答復(fù)，在線的學(xué)生，教師可以采取上述方式，不在線的學(xué)生，教師將解答內(nèi)容發(fā)送給相應(yīng)學(xué)生。

3.5遠(yuǎn)程作業(yè)管理模塊

教師通過(guò)此模塊對(duì)學(xué)生提交的作業(yè)進(jìn)行批改，同時(shí)登記成績(jī)。為保證傳輸速度同時(shí)減輕服務(wù)器負(fù)擔(dān)，傳輸作業(yè)均采用FTP協(xié)議，需要注意的是FTP協(xié)議不能承載過(guò)多額外功能，只能簡(jiǎn)單的傳遞作業(yè)文檔。

參考文獻(xiàn)

[1] 李穎.中小學(xué)教育科研現(xiàn)狀、問(wèn)題與對(duì)策――基于遼寧省中小學(xué)教育科研活動(dòng)狀況的調(diào)查[J].現(xiàn)代教育管理，2014（3）：28-32.

第7篇：概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則范文

學(xué)校公用房管理軟件其的主要目的是能夠達(dá)到學(xué)校資源共享，實(shí)現(xiàn)公用房的有效分配，它涵蓋了學(xué)校的所有公用房的詳盡資料，能實(shí)現(xiàn)用戶(hù)的查詢(xún)和申請(qǐng)功能，實(shí)現(xiàn)公用房分配，并且能及時(shí)的更新數(shù)據(jù)。本設(shè)計(jì)主要在數(shù)據(jù)庫(kù)和可視化軟件的基礎(chǔ)上編程實(shí)現(xiàn)的，它能夠達(dá)到以上要求，其主要要包括一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)（公用房信息系統(tǒng)）和可視化部分（各大功能模塊），即后端與前端，其原理如下。

1.1數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

主要是公用房信息系統(tǒng)的建立。本論文設(shè)立了對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)。通過(guò)分析，將數(shù)據(jù)分為18項(xiàng)數(shù)據(jù)信息表。房屋基本信息表主要包括房屋的物理屬性如房屋ID、房屋名稱(chēng)、房屋面積、方位等，通過(guò)房屋的ID，能唯一確定一間用房。房屋分配信息表主要包括房屋的分配屬性如分配信息ID、房屋ID、分配時(shí)間、分配狀態(tài)、所屬團(tuán)隊(duì)等，通過(guò)房屋分配ID、房屋ID能夠查到相關(guān)用房的分配情況。房屋類(lèi)型信息表提供了房屋的使用類(lèi)型ID、類(lèi)型名稱(chēng)和房屋的描述屬性，以此作為選用用房的參考。學(xué)院信息表提供了學(xué)院的一些基本信息如學(xué)院ID，作為主鍵用于學(xué)院的信息查找；學(xué)院的名稱(chēng)、專(zhuān)業(yè)類(lèi)別系數(shù)、院辦電話等。通過(guò)學(xué)院的基本信息表，能夠申請(qǐng)學(xué)院的指定用房。除此之外，還設(shè)定了其他多項(xiàng)表信息，具體如圖1。

1.2功能模塊的設(shè)計(jì)

根據(jù)需求分析的結(jié)果，按照“低耦合、高內(nèi)聚”的原則，本系統(tǒng)的可視化部分將劃分為以下主要功能模塊：登錄模塊、密碼修改模塊、管理員模塊、用戶(hù)模塊、用戶(hù)注冊(cè)模塊、用戶(hù)用房申請(qǐng)模塊。各模塊圖如圖2所示，主要分為管理員管理系統(tǒng)和用戶(hù)查詢(xún)系統(tǒng)，管理系統(tǒng)包括對(duì)用戶(hù)的管理、公用房信息的管理（如住房面積、位置、布局等信息）及更新信息管理等。用戶(hù)查詢(xún)系統(tǒng)主要包括查詢(xún)公用房信息（實(shí)現(xiàn)對(duì)公用房的各種信息查詢(xún)）和申請(qǐng)公用房?jī)纱蟛糠帧?/p>

2軟件設(shè)計(jì)

軟件設(shè)計(jì)也分為前端和后端的設(shè)計(jì)，前端設(shè)計(jì)采用delphi軟件和C++語(yǔ)言編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)，后端采用SQLServer軟件實(shí)現(xiàn)。

2.1數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)概念

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的核心。概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是將系統(tǒng)需求分析得到的用戶(hù)需求抽象為信息結(jié)構(gòu)的過(guò)程，它是用實(shí)體－聯(lián)系(Entity-RelationShip,簡(jiǎn)稱(chēng)E-R)圖進(jìn)行描述的。根據(jù)公用房數(shù)據(jù)信息表之間的關(guān)系建立完整的數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)信息表的相連。圖3為房屋基本信息表_房間分配信息表外鍵關(guān)聯(lián)圖。

2.2可視化部分的設(shè)計(jì)

根據(jù)需求分析的結(jié)果，按照“低耦合、高內(nèi)聚”的原則，本系統(tǒng)將劃分為以下主要功能模塊：登錄模塊、用戶(hù)操作信息模塊、管理員操作信息模塊、公用房申請(qǐng)模塊等。其中的管理員操作界面如圖4所示。1)登錄模塊：在此模塊中用戶(hù)可以根據(jù)用戶(hù)名、密碼和自己的身份來(lái)登錄到相應(yīng)的主界面。其中可以選擇用戶(hù)類(lèi)別：①管理員②申請(qǐng)用戶(hù)。它可以鏈接到用戶(hù)注冊(cè)模塊（在此模塊中，用戶(hù)填寫(xiě)相應(yīng)的信息來(lái)注冊(cè)。用戶(hù)注冊(cè)信息的錄入，包括用戶(hù)名、密碼等信息）。2)用戶(hù)操作信息模塊：本模塊是面向?qū)ο笫怯脩?hù)，其主要用來(lái)查詢(xún)公用房信息，同時(shí)可鏈接到公用房申請(qǐng)模塊。具體功能為：用戶(hù)可以根據(jù)公用房的不同的字段對(duì)某個(gè)特定的表進(jìn)行查詢(xún)，通過(guò)檢索得到所需全部信息。用戶(hù)操作模塊只對(duì)信息有查詢(xún)操作，其他的如修改、刪除等功能不存在，及設(shè)置了權(quán)限。在此模塊中，又包含了兩個(gè)模塊：密碼修改模塊和房屋申請(qǐng)模塊；3)管理員操作信息模塊：管理員操作界面主要實(shí)現(xiàn)對(duì)公用房和用戶(hù)的信息管理功能。例如，當(dāng)用戶(hù)進(jìn)行公用房申請(qǐng)后，管理員根據(jù)用戶(hù)提供的信息對(duì)用戶(hù)進(jìn)行審核，審核通過(guò)后通過(guò)相關(guān)人員實(shí)現(xiàn)該用戶(hù)公用房的分配。其具體功能為：程序運(yùn)行時(shí)，管理員可以分別根據(jù)不同的字段來(lái)查詢(xún)所對(duì)應(yīng)的信息表，也可以實(shí)現(xiàn)修改、刪除、錄入等功能。程序運(yùn)行后，管理員點(diǎn)擊登錄則進(jìn)入的界面如圖所示。在管理員操作模塊里，管理員可以根據(jù)自己得需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)、修改、刪除、錄入等操作，也可以調(diào)用所有的信息。4)公用房申請(qǐng)模塊本模塊是用戶(hù)申請(qǐng)公用房的界面，用戶(hù)在對(duì)公用房的申請(qǐng)條件了解清楚后，提出公用房申請(qǐng)，由管理員考核是否通過(guò)。

3結(jié)語(yǔ)

第8篇：概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則范文

校園網(wǎng)二級(jí)網(wǎng)站系統(tǒng)是一套用于展示和管理新聞?lì)惖木W(wǎng)站系統(tǒng)，具有簡(jiǎn)介展示模塊、新聞模塊、文件下載模塊、圖片展示模塊、管理員模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊、網(wǎng)站備份模塊、模板管理模塊、欄目管理模塊、內(nèi)容管理模塊、數(shù)據(jù)塊管理模塊、鏈接管理模塊、設(shè)置管理模塊、網(wǎng)站靜態(tài)化模塊。在建設(shè)過(guò)程中，數(shù)據(jù)庫(kù)的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完畢后，可以將數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為某種數(shù)據(jù)庫(kù)所支持的實(shí)際數(shù)據(jù)模型，也就是數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)。

1 數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)要點(diǎn)

校園網(wǎng)二級(jí)網(wǎng)站設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中，考慮到系統(tǒng)的規(guī)模，以及系統(tǒng)的功能、穩(wěn)定性、性能和效率等方面，特別是對(duì)系統(tǒng)可移植性的考慮，設(shè)計(jì)中使用MYSQL數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。依照二級(jí)網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫(kù)需求分析設(shè)計(jì)各數(shù)據(jù)庫(kù)表，各個(gè)表中必須設(shè)置主鍵，否則編碼過(guò)程會(huì)受到諸多限制，也會(huì)造成數(shù)據(jù)庫(kù)的不嚴(yán)謹(jǐn)。在是否允許空方面，對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置不能為空的屬性列，在編碼過(guò)程中一定要給予相應(yīng)的判斷語(yǔ)句，否則嚴(yán)重影響到程序的健壯性塊。

在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表時(shí)務(wù)必要注意，varchar(M)與char(M)雖然都是存儲(chǔ)字符串的，但是意義和用處卻大不一樣。char(M)表示用M個(gè)字符的空間來(lái)存儲(chǔ)字符串，只在處理定長(zhǎng)字符串時(shí)操作會(huì)簡(jiǎn)單一些，效率會(huì)高點(diǎn)；varchar(M)表示動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)M的字符以?xún)?nèi)的字符串，具體花費(fèi)的存儲(chǔ)空間根據(jù)被存儲(chǔ)的信息大小而定，雖然處理上會(huì)麻煩些，但節(jié)省了內(nèi)存空間。所以，必須根據(jù)被存儲(chǔ)信息的大小來(lái)選擇。若信息大小基本一致，則使用char(M)；若信息大小差異較大，則使用varchar(M)。還應(yīng)注意的是選擇varchar(M)時(shí)，當(dāng)對(duì)該屬性值進(jìn)行操作時(shí)，最好應(yīng)做Trim()處理。

2 各個(gè)數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)

2.1 欄目表

包括ID，欄目名稱(chēng)、欄目?jī)?nèi)容、欄目?jī)?nèi)容關(guān)鍵字、欄目?jī)?nèi)容描述、欄目語(yǔ)言類(lèi)型、欄目排序值等屬性列，數(shù)據(jù)類(lèi)型均設(shè)置為可變長(zhǎng)度的字符串。ID是管理員的唯一標(biāo)識(shí)，故作為數(shù)據(jù)表的主鍵。具體設(shè)計(jì)如表1所示。

2.2 管理員表

包括ID，管理員用戶(hù)名、管理員密碼、管理員昵稱(chēng)、管理員性別類(lèi)型、管理員手機(jī)號(hào)、管理員郵箱、管理員QQ號(hào)、管理員登錄IP、管理員描述標(biāo)簽、管理員最近一次注銷(xiāo)時(shí)間等屬性列。ID是數(shù)據(jù)表的主鍵。

2.3 數(shù)據(jù)塊表

包括ID，數(shù)據(jù)塊標(biāo)題、數(shù)據(jù)塊語(yǔ)言類(lèi)型、數(shù)據(jù)塊內(nèi)容等屬性列。ID是數(shù)據(jù)表的主鍵。

2.4 下載條目表

包括ID，下載條目標(biāo)題、下載條目關(guān)鍵字、下載條目文件描述、下載條目語(yǔ)言類(lèi)型、下載條目文件地址、下載條目文件大小、下載條目添加時(shí)間、下載條目更新時(shí)間、下載條目點(diǎn)擊值、下載條目排序值等屬性列。ID是數(shù)據(jù)表的主鍵。

2.5 友情鏈接表

包括ID，友情鏈接標(biāo)題、友情鏈接地址、友情鏈接狀態(tài)、友情鏈接關(guān)鍵字、友情鏈接添加時(shí)間、友情鏈接更新時(shí)間、友情鏈接排序值等屬性列。ID是數(shù)據(jù)表的主鍵。

2.6 新聞條目表

包括ID，新聞條目標(biāo)題、新聞條目?jī)?nèi)容、新聞條目狀態(tài)、新聞條目二級(jí)欄目、新聞條目三級(jí)欄目、新聞條目關(guān)鍵字、新聞條目添加時(shí)間、新聞條目更新時(shí)間、新聞條目點(diǎn)擊值、新聞條目排序值等屬性列。ID是數(shù)據(jù)表的主鍵。

2.7 客服表

包括ID，服務(wù)名稱(chēng)、客服語(yǔ)言類(lèi)型、客服QQ號(hào)、客服狀態(tài)、客服排序值等屬性列。ID是數(shù)據(jù)表的主鍵。

2.8 皮膚模板表

包括ID，皮膚模板名稱(chēng)、皮膚模板文件夾名、皮膚模板描述等屬性列。ID是數(shù)據(jù)表的主鍵。

3 結(jié)束語(yǔ)

二級(jí)網(wǎng)站建設(shè)中，數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)是制作的首要一步，也是重要一步。數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)合理、完整，可以有效開(kāi)發(fā)網(wǎng)站，提高網(wǎng)站性能。通過(guò)調(diào)研，分析，本文對(duì)二級(jí)網(wǎng)站數(shù)據(jù)表做出了全面設(shè)計(jì)，完成了校園網(wǎng)二級(jí)網(wǎng)站的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的重要部分。

參考文獻(xiàn)

第9篇：概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則范文

(河南財(cái)經(jīng)政法大學(xué) 計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院，河南 鄭州450002)

摘 要：E-R圖設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，目前諸多流行的數(shù)據(jù)庫(kù)原理教材，對(duì)E-R圖設(shè)計(jì)部分的討論均顯得不夠精細(xì)。針對(duì)這一現(xiàn)狀，文章通過(guò)分析不同應(yīng)用環(huán)境下實(shí)體之間的聯(lián)系，提出E-R圖的精細(xì)設(shè)計(jì)方案，說(shuō)明E-R圖的正確設(shè)計(jì)方法。

關(guān)鍵詞 ：數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)；E-R圖；實(shí)體；聯(lián)系

0 引 言

數(shù)據(jù)庫(kù)原理是計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)主干課，目的是使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念、基本理論和基本操作方法，理解數(shù)據(jù)庫(kù)作為目前最有效的數(shù)據(jù)管理手段，在信息系統(tǒng)中的基礎(chǔ)地位和重要作用，學(xué)會(huì)用數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的組織、存儲(chǔ)和管理。因此，針對(duì)一個(gè)具體的應(yīng)用環(huán)境，設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)良好的數(shù)據(jù)庫(kù)就成為該門(mén)課程的教學(xué)重點(diǎn)之一。

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)能否真正符合應(yīng)用環(huán)境和普通用戶(hù)的要求，需要由普通用戶(hù)來(lái)進(jìn)行評(píng)判，這就要求在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)之前，先設(shè)計(jì)一個(gè)普通用戶(hù)也能夠理解的、更加抽象的概念結(jié)構(gòu)，通過(guò)概念結(jié)構(gòu)使普通用戶(hù)能夠積極地參與到數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中來(lái)，以保證整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的最終成功運(yùn)行。因此，概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，最常用來(lái)描述概念結(jié)構(gòu)的工具就是E-R圖。

然而，目前諸多流行的數(shù)據(jù)庫(kù)原理教材[1-4]對(duì)E-R圖設(shè)計(jì)部分的討論均不夠精細(xì)，實(shí)際教學(xué)也大都跟隨教材浮于表面，從而使學(xué)生難以設(shè)計(jì)正確反映應(yīng)用環(huán)境實(shí)際語(yǔ)義的E-R圖，造成隨后轉(zhuǎn)換得到的關(guān)系模式碼不正確、數(shù)據(jù)冗余度大、規(guī)范化程度低等問(wèn)題。

1 E-R圖的設(shè)計(jì)

E-R圖設(shè)計(jì)的正確與否取決于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員能否真正把握應(yīng)用環(huán)境的業(yè)務(wù)流程以及在該業(yè)務(wù)流程中所涉及的各個(gè)客觀對(duì)象和他們之間發(fā)生的活動(dòng)，這需要作準(zhǔn)確深入的用戶(hù)需求分析。這些客觀對(duì)象如果需要記錄的話，就抽象為E-R圖中的實(shí)體（描述實(shí)體的眾多相關(guān)數(shù)據(jù)就抽象為實(shí)體的屬性，將具有相同屬性的眾多實(shí)體抽象為實(shí)體型）。它們之間發(fā)生的活動(dòng)如果也需要記錄的話，就抽象為E-R圖中的聯(lián)系，這是E-R圖設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

以高校學(xué)生選課系統(tǒng)為例，假設(shè)學(xué)校只有一種類(lèi)型的學(xué)生，每名學(xué)生有唯一的一個(gè)學(xué)號(hào)，還有姓名、性別、年齡和班級(jí)信息；學(xué)校開(kāi)設(shè)了多門(mén)課程，每門(mén)課程有唯一的一個(gè)課程號(hào)，還有課程名、學(xué)分、先行課和課程簡(jiǎn)介信息。由于一門(mén)課程同時(shí)可以由多個(gè)教師講授，因此，在上一學(xué)期末進(jìn)行選課的時(shí)候，每名學(xué)生可以根據(jù)主講教師（有唯一的教師編號(hào)）的姓名、性別、年齡和職稱(chēng)信息，有選擇地選修由某些教師講授的某些課程。每個(gè)教師同時(shí)可以講授多門(mén)課程，每門(mén)課程可以供多名學(xué)生選修，如果由某個(gè)教師講授的某門(mén)課程沒(méi)有學(xué)生選修，則取消由這個(gè)教師講授的這門(mén)課程。主講教師會(huì)在學(xué)期末將自己所教學(xué)生的所有課程成績(jī)輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)中，以供學(xué)生在網(wǎng)上進(jìn)行查詢(xún)[4]。

首先，我們根據(jù)用戶(hù)需求，分析潛在的實(shí)體。實(shí)體通常是需求文檔中的中心名詞，主要活動(dòng)都是圍繞它們開(kāi)展的。顯然，該系統(tǒng)存在學(xué)生、課程和教師這3類(lèi)客觀對(duì)象，每一類(lèi)客觀對(duì)象都有很多數(shù)據(jù)需要記錄，這就構(gòu)成了該系統(tǒng)需要記錄的第一部分主要數(shù)據(jù)；此外，該系統(tǒng)中的主要活動(dòng)——課程的選修與講授以及成績(jī)的輸入與查詢(xún)，都是圍繞這3類(lèi)客觀對(duì)象開(kāi)展的。因此，這3類(lèi)客觀對(duì)象就抽象為E-R圖中的3個(gè)實(shí)體型，描述這3個(gè)實(shí)體型的E-R圖如圖1所示（帶有下劃線的屬性為碼）。

其次，根據(jù)用戶(hù)需求，確定實(shí)體之間的聯(lián)系。實(shí)體之間的聯(lián)系通常是需求文檔中的中心動(dòng)詞，表示實(shí)體之間發(fā)生的活動(dòng)或隸屬關(guān)系。在該系統(tǒng)中，這3個(gè)實(shí)體型之間發(fā)生的主要活動(dòng)包括學(xué)生選修教師的課程（或教師給學(xué)生講授課程）、教師輸入成績(jī)和學(xué)生查詢(xún)成績(jī)。由于一名學(xué)生可以有選擇地選修由不同教師講授的不同課程，一個(gè)教師可以給不同學(xué)生講授不同課程，一門(mén)課程可以由不同教師給不同學(xué)生講授。因此，選修（或講授）活動(dòng)涉及這3個(gè)實(shí)體型，是這3個(gè)實(shí)體型之間的一個(gè)多對(duì)多聯(lián)系（在這種情況下，選修和講授是同一個(gè)聯(lián)系）。將該活動(dòng)抽象為E-R圖中的一個(gè)聯(lián)系，是因?yàn)橄到y(tǒng)需要記錄這樣的活動(dòng)，即哪名學(xué)生選修了哪個(gè)教師講授的哪門(mén)課程，以及由此活動(dòng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)——成績(jī)（抽象為該聯(lián)系的一個(gè)屬性），這就構(gòu)成了該系統(tǒng)需要記錄的另外一部分主要數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)還有兩個(gè)活動(dòng)：教師輸入成績(jī)和學(xué)生查詢(xún)成績(jī)，由于它們都只是對(duì)成績(jī)屬性的數(shù)據(jù)操作，系統(tǒng)并不需要對(duì)這樣的數(shù)據(jù)操作也進(jìn)行記錄，因此，它們并不抽象為E-R圖中的聯(lián)系。該E-R圖如圖2所示。

很多教材[1-2]都將圖2中的選修聯(lián)系看成是學(xué)生和課程這2個(gè)實(shí)體型之間的一個(gè)多對(duì)多聯(lián)系（如圖3所示），但這只有在學(xué)生只管選課而無(wú)需考慮主講教師的情況下是正確的。在這種情況下，為了確定成績(jī)最終由哪個(gè)主講教師向數(shù)據(jù)庫(kù)中輸入（在圖2所示的情況下，這是很直接的），一個(gè)教師只能被指定為某一個(gè)或幾個(gè)班級(jí)講授課程，如圖4所示，這樣才可以根據(jù)學(xué)生所在的班級(jí)及其選修的課程來(lái)綜合確定哪個(gè)教師是其主講教師，負(fù)責(zé)為其輸入成績(jī)。因此，E-R圖的設(shè)計(jì)應(yīng)該具體情況具體分析，要根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的業(yè)務(wù)流程有針對(duì)性地進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2 E-R圖的精細(xì)設(shè)計(jì)

圖2和圖4還存在一定的問(wèn)題。雖然學(xué)生（在圖4中為班級(jí)）、課程和教師之間是多對(duì)多聯(lián)系，但一名學(xué)生（在圖4中為班級(jí)）選修了一門(mén)課程，只會(huì)有一個(gè)主講教師，這在圖2和圖4中是反映不出來(lái)的。

此外，根據(jù)E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換原則——“3個(gè)或3個(gè)以上實(shí)體間的一個(gè)多元聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換成一個(gè)關(guān)系模式，各實(shí)體的碼組成關(guān)系的碼或關(guān)系碼的一部分”[1-2]，圖2中的選修聯(lián)系和圖4中的講授聯(lián)系分別轉(zhuǎn)換為：

選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，教師編號(hào)，成績(jī)）

和

講授（班號(hào)，課程號(hào)，教師編號(hào)）（班號(hào)為班級(jí)實(shí)體的碼）。

然而，根據(jù)上述語(yǔ)義，存在函數(shù)依賴(lài)“（學(xué)號(hào)，課程號(hào)）教師編號(hào)”和“（班號(hào)，課程號(hào)）教師編號(hào)”，因此，這2個(gè)關(guān)系模式的碼并不正確，應(yīng)改為：

選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，教師編號(hào)，成績(jī)）

和

講授（班號(hào)，課程號(hào)，教師編號(hào)）。

然而，這與轉(zhuǎn)換原則相悖。

為解決這個(gè)問(wèn)題，我們對(duì)以上E-R圖進(jìn)行更加精細(xì)的設(shè)計(jì)，引入教學(xué)班實(shí)體型，選修同一個(gè)教師、同一門(mén)課程的所有學(xué)生組成一個(gè)教學(xué)班（這也是很多高校的實(shí)際做法）。一名學(xué)生參加了一個(gè)教學(xué)班，就意味著選修了某個(gè)教師講授的某門(mén)課程，因此，教師、課程和學(xué)生之間是通過(guò)教學(xué)班聯(lián)系起來(lái)的（如圖5所示）。

再舉一個(gè)例子。一般的銷(xiāo)售系統(tǒng)都存在顧客瀏覽和訂購(gòu)商品這樣的主要活動(dòng)，其中，顧客瀏覽商品只能算是一個(gè)數(shù)據(jù)操作，顧客訂購(gòu)商品需要系統(tǒng)記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)，包括哪個(gè)顧客訂購(gòu)了哪些商品及其訂購(gòu)數(shù)量、訂購(gòu)時(shí)間、收貨地址等，因此需要抽象為E-R圖中的一個(gè)聯(lián)系，如圖6所示。

然而，圖6還存在一定的問(wèn)題，一個(gè)顧客一次訂購(gòu)了多種商品，它們的訂購(gòu)時(shí)間和收貨地址是完全相同的，其后果就是由圖6轉(zhuǎn)換得到的關(guān)系模式“訂購(gòu)（顧客編號(hào)、商品編號(hào)、訂購(gòu)數(shù)量、訂購(gòu)時(shí)間、收貨地址）”（顧客編號(hào)和商品編號(hào)分別為顧客和商品這2個(gè)實(shí)體型的碼）存在大量的數(shù)據(jù)冗余。事實(shí)上，顧客訂購(gòu)商品是通過(guò)訂單體現(xiàn)的，訂購(gòu)時(shí)間和收貨地址只是訂單實(shí)體型的2個(gè)屬性，因此，圖6應(yīng)修正為圖7。

現(xiàn)在很多銷(xiāo)售系統(tǒng)都會(huì)進(jìn)行打折，以實(shí)現(xiàn)提高顧客忠誠(chéng)度和促銷(xiāo)商品的雙重目的，為此，E-R圖中需要增加一個(gè)折扣規(guī)則實(shí)體型，以存放這些打折信息，但不同系統(tǒng)進(jìn)行打折的方法是不同的，相應(yīng)的E-R圖自然也要有所區(qū)別。

有的系統(tǒng)會(huì)根據(jù)顧客的等級(jí)進(jìn)行打折，而不考慮該顧客購(gòu)買(mǎi)的是哪些商品，這樣的系統(tǒng)主要為提高顧客忠誠(chéng)度，這種情況下的E-R圖就應(yīng)該如圖8所示。

有的系統(tǒng)只是對(duì)商品進(jìn)行打折，而不考慮是哪些顧客購(gòu)買(mǎi)了該商品，這樣的系統(tǒng)主要為促銷(xiāo)商品，這種情況下的E-R圖就應(yīng)該如圖9所示。

然而，在實(shí)際應(yīng)用中，如果系統(tǒng)足夠復(fù)雜，為了簡(jiǎn)化E-R圖，上述的參照聯(lián)系也可以不用畫(huà)出來(lái)。

3 結(jié) 語(yǔ)

針對(duì)目前流行的數(shù)據(jù)庫(kù)原理教材對(duì)E-R圖設(shè)計(jì)部分討論不夠精細(xì)，從而使學(xué)生難以準(zhǔn)確掌握E-R圖設(shè)計(jì)的問(wèn)題，我們給出了一些E-R圖精細(xì)設(shè)計(jì)的案例，從中可以理解E-R圖設(shè)計(jì)的根本在于正確分析具體應(yīng)用環(huán)境中的業(yè)務(wù)流程及其語(yǔ)義，尤其是實(shí)體之間存在的各種聯(lián)系，以克服E-R圖描述不清、隨后轉(zhuǎn)換得到的關(guān)系模式碼不正確、數(shù)據(jù)冗余度大、規(guī)范化程度低等問(wèn)題。通過(guò)兩年的教學(xué)實(shí)踐，這些教學(xué)案例的應(yīng)用效果良好。為了應(yīng)付各行各業(yè)信息系統(tǒng)的需要，今后還需要進(jìn)一步豐富各行各業(yè)的教學(xué)案例，使學(xué)生能更好地掌握E-R圖的分析與設(shè)計(jì)方法。

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（61202285）；河南省基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究項(xiàng)目（112300410201）；河南省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目“財(cái)經(jīng)類(lèi)高校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)綜合改革研究與實(shí)踐”（2014SJGLX233）。

第一作者簡(jiǎn)介：邵超，男，副教授，研究方向?yàn)闄C(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)可視化， sc_flying@163.com。

參考文獻(xiàn)：

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