鋼瓶管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫分析與設(shè)計

羅度軍

(武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖北 武漢：430080)

管理信息系統(tǒng)的開發(fā)是一個復(fù)雜的工程，離不開方方面面的技術(shù)支持，其中數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計是核心，它的優(yōu)劣決定了整個系統(tǒng)的性能和運行效率。數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，和軟件開發(fā)的基本原則相類似，不僅要滿足整個管理系統(tǒng)的需求，在數(shù)據(jù)的安全保護和數(shù)據(jù)恢復(fù)等方面也要符合數(shù)據(jù)庫的特點。良好的數(shù)據(jù)庫設(shè)計是管理信息系統(tǒng)開發(fā)的良好開始。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的開發(fā)過程從了解用戶的實際要求開始，因為用戶不懂計算機專業(yè)方面的知識，但他們對工作業(yè)務(wù)的要求和步驟一般很熟悉，如何把用戶的實際需求和計算機軟件結(jié)合起來，用計算機程序代碼來模擬和完成工作過程是需求分析階段必須完成的任務(wù)。接著是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概念、邏輯、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計，把管理信息系統(tǒng)中的信息數(shù)據(jù)和操作過程規(guī)范為數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)類型，將人工管理轉(zhuǎn)換為計算機管理。最后是數(shù)據(jù)庫的運行維護階段，保證數(shù)據(jù)的一致性、完整性，并且能根據(jù)實際情況進行升級與拓展。本文以鋼瓶管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計為例進行了分析。

1 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的分析

1.1 需求分析

數(shù)據(jù)庫設(shè)計的第一個環(huán)節(jié)是需求分析，主要對用戶的實際工作過程和要求進行分析，把用戶的實際要求完全、真實反映出來。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計過程當中，還必須充分預(yù)計到今后的發(fā)展和變化，需求分析的任務(wù)之一就是考慮將來的升級和兼容問題。

1.2 管理系統(tǒng)模塊分析

某氧氣公司鋼瓶管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫分析與設(shè)計過程如下：

鋼瓶管理系統(tǒng)的開發(fā)，主要對鋼瓶在流通的各個環(huán)節(jié)進行全面管理，同時對鋼瓶的安全和使用年限進行跟蹤。根據(jù)氧氣公司的鋼瓶流轉(zhuǎn)過程、銷售業(yè)務(wù)管理流程，規(guī)劃得到鋼瓶管理系統(tǒng)具體模塊：檢驗管理、充裝管理、銷售跟蹤管理以及查詢統(tǒng)計等模塊。

(1)檢驗管理模塊。檢驗管理模塊的負責部門是檢驗部門，所涉及到的數(shù)據(jù)主要是鋼瓶基本信息和鋼瓶檢驗信息。將原有的所有鋼瓶進行條形碼編碼，把相應(yīng)信息存儲在鋼瓶基本信息文件，并將條形碼粘貼在鋼瓶外表面，方便掃描和管理。檢驗?zāi)K還負責對新進鋼瓶原始數(shù)據(jù)的錄入工作，數(shù)據(jù)保存在鋼瓶基本信息文件。

檢驗?zāi)K通過掃描鋼瓶條形碼來實現(xiàn)鋼瓶的管理，在掃描的同時，對鋼瓶的安全性進行評估，超過質(zhì)檢年限的鋼瓶報廢處理。檢驗合格的鋼瓶數(shù)據(jù)存儲在鋼瓶檢驗信息文件，進入下一個環(huán)節(jié)。

(2)充裝管理模塊。充裝管理模塊的負責部門是充填部門，所涉及到的數(shù)據(jù)主要是鋼瓶充裝信息和鋼瓶庫存信息。充填部門接收到檢驗合格的鋼瓶，充裝相對應(yīng)的氣體后掃描條形碼，數(shù)據(jù)存儲在鋼瓶充裝信息和鋼瓶庫存信息兩個文件中。如果有整瓶檢驗不合格鋼瓶，由充填部門返回到檢驗部門，重新檢驗或報廢處理。

(3)銷售跟蹤管理模塊。銷售跟蹤管理模塊的負責部門是銷售部門，所涉及到的數(shù)據(jù)主要是鋼瓶庫存信息、鋼瓶跟蹤信息和客戶基本信息。鋼瓶充裝好后，發(fā)到銷售部門，由銷售部門銷售給客戶，具體數(shù)據(jù)保存在鋼瓶跟蹤信息文件，并同時更新鋼瓶庫存信息文件。銷售部門還負責客戶基本信息的錄入和管理工作，數(shù)據(jù)存儲在客戶基本信息文件。其模塊關(guān)系如圖1所示。

(4)查詢統(tǒng)計模塊。查詢統(tǒng)計模塊主要由管理人員使用，也接受各部門的查詢請求，所涉及到的數(shù)據(jù)主要是鋼瓶基本信息、鋼瓶檢驗信息、鋼瓶充裝信息、鋼瓶庫存信息、鋼瓶跟蹤信息和客戶基本信息等。

圖1 模塊關(guān)系圖

通過對鋼瓶管理過程數(shù)據(jù)流程的分析，可設(shè)計鋼瓶生產(chǎn)過程中的幾個主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)項，得到鋼瓶信息、部門信息、品種信息、狀態(tài)信息、質(zhì)檢信息、充填信息、銷售信息等實體對象[1]。

2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計

2.1 數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計

概念模型通常使用E-R(Entity-Relationship)圖來表示。它采用E-R模型把現(xiàn)實世界的信息結(jié)構(gòu)統(tǒng)一用實體、實體屬性，以及實體之間的聯(lián)系來描述。實體可以是一個人，一個實際的物體，還可以是一件抽象的事件。

以鋼瓶信息和部門信息為例，鋼瓶信息用鋼瓶實體表示，用對應(yīng)的屬性來描述鋼瓶的具體特性，其中條形碼屬性是關(guān)鍵字；部門信息也用一個實體表示，用對應(yīng)的屬性來描述其具體特征，關(guān)鍵字是部門編號。兩個實體之間的聯(lián)系是鋼瓶被某個部門接收，這是事物與事物之間的的聯(lián)系，也可以用實體來描述。

通過簡單的一對多的聯(lián)系，把鋼瓶信息和部門信息兩個實體之間的關(guān)聯(lián)，定義為一個實體，其屬性包括鋼瓶實體的條形碼屬性、部門實體的部門編號屬性、接收狀態(tài)。其E-R圖如圖2所示[1]。

圖2 實體間關(guān)系E-R圖

2.2 數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計

邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要任務(wù)是分析實體、實體屬性和實體之間的聯(lián)系，將它們轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的邏輯模式。

根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則，部門實體用一張二維表來表示，字段有編號，名稱，負責人等；鋼瓶實體也用一張表來表示，字段有編號，條形碼，類別，制造單位，日期等；將鋼瓶實體和部門實體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為鋼瓶狀態(tài)表，包括編號，條形碼，部門，狀態(tài)，日期等字段。相應(yīng)的邏輯模型關(guān)系圖如圖3所示。

2.3 數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計

物理結(jié)構(gòu)設(shè)計主要任務(wù)是設(shè)計數(shù)據(jù)庫在物理存儲設(shè)備上的存儲結(jié)構(gòu)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)是二維表，物理結(jié)構(gòu)設(shè)計就是把規(guī)劃得到的邏輯關(guān)系模型轉(zhuǎn)換為具體的表。同時還要設(shè)計數(shù)據(jù)的存取方法，是采取順序存取還是隨機存取，這關(guān)系到系統(tǒng)的運行效率。

圖3 邏輯模型關(guān)系圖

確定了各實體及其屬性后，根據(jù)實體之間的一些操作就形成了實體之間的關(guān)系表。

3 系統(tǒng)的運行與維護

數(shù)據(jù)庫投入運行后，要經(jīng)常收集和分析系統(tǒng)運行的實際數(shù)據(jù)。在運行中，注意減少數(shù)據(jù)冗余，加強數(shù)據(jù)的一致性、完整性，采取相應(yīng)措施保持數(shù)據(jù)的獨立性，還必須有效地處理數(shù)據(jù)庫的故障和數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)。在系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，用戶可能提出新的要求，就要重新組織數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，或者升級擴展新的應(yīng)用程序系統(tǒng)。

由于數(shù)據(jù)庫的運行環(huán)境在不斷變化，數(shù)據(jù)庫的物理存儲也隨著科技的發(fā)展日新月異，容量越來越大，性能越來越強，需要不斷對數(shù)據(jù)庫進行調(diào)整與修改。如果應(yīng)用變化太大，調(diào)整與修改解決不了問題，那么表明原數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)已經(jīng)不符合現(xiàn)代的需要,浪費精力來維護原數(shù)據(jù)庫是得不償失，需要建立新的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

[1] 奚曉鳳．基于RFID的液氯鋼瓶安全管理系統(tǒng)[D]．大連：大連理工大學(xué)，2008．

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