时间：2023-08-04 09:19:48
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当今社会，激烈的市场竞争给各个企业带来了前所未有的生存压力，信息化建设逐渐成为了企业发展的重中之重。在这个信息技术高度发达的时代，企业应当对其原有的经营模式进行相应的改进，将企业管理与信息化技术进行有机结合，更好的降低企业的生产成本，提高企业的效率，有效提高企业的效益。企业的信息化建设也就是企业数据库的设计，是根据数据结构对企业的有关信息进行汇总、储存，可以看作是一个数据的集合。本文对企业信息化建设中的数据库设计进行了详细分析，希望为有关企业的信息化发展提供一定的帮助。
1 数据库的组织结构
美国有关部门对数据库的组织结构制定了划分标准，将数据库分成内模式、概念模式和外模式三级。内模式主要是对数据的物理结构以及储存方式进行描述，因此也可以称为存储模式。它是数据库中所有数据的表达方式，主要体现了数据在数据库内部的记录类型、数据的组织以及索引和控制方式，是程序设计人员组织文件和联系的一种方法；概念模式主要描述的是数据库的整体逻辑，面向所有的数据库用户。概念模式与数据的物理存储和数据库的硬件设备之间没有相互的影响，同时也与数据库的开发工具、设计语言等没有关系；外模式也就是外部数据，它是用户能够直接看到的实际数据结构，一个数据库不一定只有一个外模式，它可以有很多个，但是在应用程序中必须只有一个外模式，它的职责就是保障数据库的安全。
2 数据库的设计步骤
设计数据库其实也就是设计数据库的三种模式，主要的设计流程有需求分析、概念设计以及逻辑、物理等方面的设计。以下我们针对企业信息化发展下的数据库设计进行简单分析。
2.1 企业的需求分析
用户的需求作为数据库的设计基础来说十分重要，设计者首先要对此有一个很好的把握。顾名思义，需求分析也就是分析客户群所需要的是什么，对这方面的要求有了明确的了解后，企业就可以进行有目的的工作，而不是浪费大量的人力、物力以及时间，最后还不能保证客户的满意度。客户对数据库的满意程度直接取决于能否满足他们的要求，这就需要需求分析人员在工作中能够做到全面、准确，为数据库的后续设计工作奠定一个良好的基础。此阶段会获得相应的需求说明书，这是数据库设计人员进行概念设计的依据。
2.2 企业数据库概念结构设计
概念结构的设计是基于需求分析之上的设计，它作为整个数据库的关键因素，直接影响着数据库的实现效果。对于数据库的设计人员来说，直接进行逻辑结构的设计十分困难，在这里我们主要探讨具体的概念结构的设计。数据库的设计工作在经过需求分析阶段以后会形成一个具体的概念结构模型，概念结构的设计直接影响着数据库能够满足客户的要求，它最主要的工具就是E-R图，通过不断的总结归纳以及不断优化，最终完成概念结构设计。
2.3 数据库逻辑结构设计
逻辑结构设计是将概念结构进行具体化设计，让其由抽象转为具体的数据模型，其实也就是对概念结构的优化。由于各种概念结构设计的环境和工具都不尽相同，所以在逻辑结构进行设计时也要不断的调整，以保证其能够完善。逻辑结构的具体设计步骤：首先将概念模型转换为关系、层次模型；然后再转换成制定的数据模型；最后进行调整。目前，在概念结构设计中基本都采用关系模型，所以相应的逻辑结构设计也就变的简单了，其中E-R图是由实体、属性以及关系组成的，其转换成关系模型，其实也就是将其三个组成部分转换成相应的模型。转换过程根据关系类型不同，分为以下三种情况：
（1）一对一的关系，转换方式有以下两种：转换为一个独立的关系模型。联系名为关系模型名，与该联系相连的两个实体的关键字及联系本身的属性为关系模型的属性，其中每个实体的关键字均是该关系模型的候选键。
与任意一端的关系模型合并。可将相关的两个实体分别转换为两个关系，并在任意一个关系的属性中加入另一个关系的主关键字。
（2）一对多关系，也有两种转换方式：将1：n关系转换为一个独立的关系模型。联系名为关系模型名，与该联系相连的各实体的关键字及联系本身的属性为关系模型的属性，关系模型的关键字为n端实体的关键字。将1：n联系与n端关系合并。1端的关键字及联系的属性并入n端的关系模型即可。
（3）多对多的关系：关系模型名为关系名，与该关系相连的各实体的关键字及关系本身的属性为关系模型的属性，关系模型的关键字为关系中各实体关键字的并集。
2.4 数据库的物理设计
数据库物理设计也就是对数据在屋里设备上的存储结构及方法进行设计，它结合前面的步骤采用较为科学合理的数据存储方案，对数据库的物理结构进行构建。通常采用的存取方法有：索引法、顺序存放、聚簇存放等等。其主要步骤包括：数据库逻辑模式调整；文件组织与存取设计；数据分布设计；安全模式设计；确定系统配置；物理模式评估。物理结构设计阶段实现的是数据库系统的内模式，它的质量直接决定了整个系统的性能。因此在确定数据库的存储结构和存取方法之前，对数据库系统所支持的事务要进行仔细分析，获得优化数据库物理设计的参数。对于数据库查询事务，需要得到如下信息：（1）要查询的关系。（2）查询条件（即选择条件）所涉及的属性。（3）连接条件所涉及的属性。（4）查询的投影属性。
对于数据更新事务，需要得到如下信息：（1）要更新的关系。（2）每个关系上的更新操作的类型。（3）删除和修改操作所涉及的属性。（4）修改操作要更改的属性值。
上述这些信息是确定关系存取方法的依据。除此之外，还需要知道每个事务在各关系上运行的频率，某些事务可能具有严格的性能要求。例如，某个事务必须在20秒内结束。这种时间约束对于存取方法的选择有重大的影响。需要了解每个事务的时间约束。
2.5 企业数据库的运行及维护
数据库在投入运行之前，工作人员要对其进行调试运行，对其中出现的一些问题进行改进，以保证数据库的完善性。在确认其能够正常运行的情况下，才能够在企业中投入使用，这样能够保证企业的正常运作，避免出现意外情况。此外运行过程中，数据库要进行不断的优化，保证其设计能够更好的满足客户的需求。这主要包括：
（1）数据库的转储和恢复：数据库的转储和恢复是系统正式运行后最重要的维护工作之一。DBA要针对不同的应用要求制定不同的转储计划，以保证一旦发生故障能尽快将数据库恢复到某种一致的状态，并尽可能减少对数据库的破坏。
（2）数据库的安全性、完整性控制：在数据库运行过程中，由于应用环境的变化，对安全性的要求也会发生变化，比如有的数据原来是机密的，现在是可以公开查询的了，而新加入的数据又可能是机密的了。系统中用户的密级也会改变。这些都需要DBA根据实际情况修改原有的安全性控制。
（3）数据库性能的监督、分析和改造：在数据库运行过程中，监督系统运行，对监测数据进行分析，找出改进系统性能的方法是DBA的又一重要任务。目前有些DBMS产品提供了监测系统性能参数的工具，DBA可以利用这些工具方便地得到系统运行过程中一系列性能参数的值。
（4）数据库的重组织与重构造：数据库运行一段时间后，由于记录不断增、删、改，会使数据库的物理存储情况变坏，降低了数据的存取效率，数据库性能下降，这时DBA就要对数据库进行重组织，或部分重组织（只对频繁增、删的表进行重组织）。
3 结语
信息化建设已经成为企业发展壮大的必要途径，在市场竞争日益激励的环境中，企业要想获得更大的提升空间，就必须要加强信息化建设的力度，而企业的数据库的建设就成为了企业发展的重中之重。企业在信息化建设过程当中应当结合数据库内模式、概念模式和外模式的设计以及企业的具体情况进行企业数据库的建设，严格遵循数据库设计的基本流程，从设计到构建再到运行及维护都要进行完善。企业数据库应从基础着手建立，然后管理层通过数据库平台对企业进行信息化建设和管理。
参考文献：
[1]宋翔，刘新强.基于B/S的学生信息数据库设计与研究，《电子设计工程》2012年5期.
一、数据库的设计任务、特点及方法
1.数据库的设计任务
数据库的设计，是做到对用户信息需求、处理需求及支撑环境的满足，做到对数据模式及典型应用程序的设计。信息需求是指用户对数据及数据结构的需要，处理需求是指用户经常需要对数据进行处理。信息需求是内容性结构要求，是静态需求的一种，而处理需求是对数据库的处理需求，是动态需求的一种。在数据库设计时，操作系统及硬件设备既是数据库的软件及硬件基础，同时也是设计的制约因素。数据库在设计时，会产生两项成果：一是数据模式;二是数据库为基础的典型应用程序。
对于应用程序来说，其是在应用过程中发展而来的，比如在一些检索类的数据系统中，需要在设计时做到对检索程序的编写。由此可见，数据库的设计是数据模式的体现，并能够对数据进行快速、方便、有效的处理。
2.数据库的设计特点
数据库的设计，是技术与管理相互融合的过程，在数据设计时，对于技术与管理界面，也就是俗称的“干件”来说非常关键。因为数据库设计的特点之一就是将软件、硬件及干件的有效结合。而数据库的另外一个特点便是将数据库与应用系统结合起来。对于结构设计与行为设计来说，这两者紧密联系、相互促进、相辅相成。结构设计与行为设计示意图如图1所示。
图1 结构设计与行为设计示意图
3.数据设计的相关方法
在对数据库进行设计时，一般方法为手工试凑法和规范设计法。规范设计法是在手工设计方法的基础上采用过程迭代和逐步求精所得到的结果，具有较高的质量，比较常用的方法有新奥尔良方法、S.B.Yao方法I.R.Palmer方法和计算机辅助设计方法等，如：ORACLE公司的ORACLE Designer2000、SYBASE公司的Power Designer、Rational 公司的Rational Rose，CA 公司的Erwin和Bpwin等辅助工具建模工具都可以使用。笔者推荐应用较为广泛的新奥尔良法，这种方法将数据库设计分为四个阶段来进行，其分别为：需求分析、概念设计、物理设计及逻辑设计。后来在发展中，有人将其改变为五个阶段，后经过不断的优化与改进，添加了一些辅助设计，并在设计时采用一步连着一步的过程来完成。对于E-R模型数据库设计法、3NF设计法，都是一些较为抽象与理论的语法规范设计法，是对数据库不同阶段的满足。
二、数据库有效设计的相关步骤
1.用户的需求分析
在对数据库进行设计时，首先要解决的是对用户的需求进行分析，需求分析是数据库设计的基础，同时也是最麻烦及耗费时间的一个过程。需求分析的准确性将直接决定着数据库在未来构建时的质量及构建速度。需求分析的失误，可能会造成整个数据库设计的失败，具有极为重要的意义。
用户的需求包括：
软件需求、易维护性、易扩充性、易升级性、可读性、空间占用效率及潜在延伸需求;关键及重要数据的一致性、冗余性、访问的时效、可靠性等等。
针对数据库设计过程中的侧重点，是要在数据库设计的过程里去感受、对比、总结以及分析的。一个优秀的系统与数据库的设计密不可分，所以数据库工作者对数据库的设计要有较为深入的认识以及灵活多变的设计技巧，很大程度上取决于数据库设计者的经验和专业水平。
2.概念结构的设计
数据库及数据库应用系统的开发整个过程的完成需要设计到六个步骤，这六个步骤分别为：用户的需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库的实施及数据库的维护这六大部分。而概念结构设计，即概念模式的设计，是整个系统中用户所关注的信息结构，因此其在构建时，需要独立于计算机数据模型之外，并不受到其它数据系统所干扰，同时能够方便用户与数据库的交流。另外还需要在应用需求分析中所得到的数据流图来对数据运行轨迹进行动态展示。这一过程仅是对应用需求的反映，并不涉及到数据之间的内在联系。
3.逻辑结构的设计
对逻辑结构设计时，需将概念结构设计中的数据库概念模式进行转化，将其变为DBMS逻辑数据模型。逻辑设计的主要目的是做到对客户要求数据安全性及完整性的有效满足，并能够在逻辑上做到对数据运行过程的有效支持。另外，数据库逻辑设计并不仅仅是对数据模型进行转换，而是对数据模型中所涉及到的一些技术问题进行处理与解决。
4.物理结构的设计
在对数据库物理结构进行设计时，需要以数据库逻辑模式及概念模式主基础。运用DBMS与计算机所提供的功能及限制，在做到对数据库文件物理储存结构、存取路径、存储空间分配、记录格式的有效设计。虽然这种物理结构设计不是直接面向用户，但就整个系统的运行来说，还是会产生较大的影响，因此在设计时需要做到足够的重视。
5.数据库的有效实施
在数据库的实施阶段，设计人员运用DBMS提供的数据语言及其宿主语言。根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库、编制与调试应用程序、组织数据入库及进行试运行。
6.数据库的运行及维护
数据库在通过试运行之后便可以投入到正常的使用与运行当中。但是在数据库的运行及使用过程中，必须对数据库进行定期的评价、调试以及做到对数据库的修改与维护。
三、数据库在未来的发展及应用趋势
1.数据库在我国的发展现状及趋势
目前就一些实际现状来说，很多基础设施，比如有线通信设施及交通设施，都没能做到在技术上的跟进及对数据库的应用，因此在未来发展过程中，数据库在此方面应用将会有巨大的优势及广阔的前景。现在，随着电子商务的快速发展，计算机技术已经得到信息产业部及相关企业用户的高度重视，并将成为未来信息产业发展的一个重大方向，会在各个行业及领域中得到应用。
2.数据库在未来的应用趋势
数据库的未来发展方向是能够轻松处理你所需要的有线信息系统上复杂的数据类型，并能方便地进行远程控制和应用升级。当然，数据库应用与发展还依赖于应用软件的推广，Sybase公司已经为开发人员准备了适合不同行业的应用模板，以提高他们开发移动式电子商务应用的速度。作为电子商务的一个重要组成部分，数据库的应用与发展已经得到我国行业主管部门、技术与解决方案供应商和用户的高度重视，正在成为信息产业的重要发展方向，并将不断渗透到各个领域。
四、总结
如何做好对数据库的有效设计，关键在于对设计方法及步骤的有效掌握。笔者通过对数据库设计及应用实践和多方调研，对数据库设计时各个步骤目标、方法及相关事项进行了研究。认为在对数据库进行设计时，首先要对用户需求进行深入的了解，尤其是用户需要的侧重点，重点及关键重要数据，并充分挖掘用户的潜在延伸需求;其次再进行数据库的概念结构设计及逻辑结构设计，这是数据库设计的关键要素;再次要充分融入以往的设计经验和成功案例。随着信息技术及数据库设计技术的快速发展，相信未来在电子商务及其它领域，数据库能够得到有效的利用及发展。
参考文献
[1]师胜利，董瑞卿，杨彦锡.时态数据库在电子商务中的应用[J].计算机与信息技术[J].2008（03）.
与其他语言相比，数据库原理尽管从内容上偏重于理论，但在学习过程中仍然要注重解决实际问题的能力，可采用如下方法来学习：
1.学习数据库设计时必须要对整个数据库设计流程有清晰的认识。从“需求分析概念结构设计逻辑结构设计数据库物理数据库运行和维护”，各阶段的主要任务都要清楚明了。建议大家参照数据库书中例题多做一些数据库设计，会有很好的效果。
2.学习时首先应注重对一些基本概念的理解，然后通过必要的实践性环节加深对概念的理解，以此掌握实际动手能力。通过在SQL Server 2005这种的中型数据库系统的大量的操作练习，不仅能加深对数据库教材内容的理解，同时还可以全面提高实际的运用能力。在课程设计中，通过运用所学的数据库设计理论来指导完成数据库系统的实际项目设计，可以进一步巩固所学的理论知识。
3.要认真消化书本和补充素材内容，认真完成作业和课程设计实验。
4.充分利用丰富网络教学资源（国内外大学同类课程链接、数据库工业界和学术界资源等），不断扩展相关的知识。大家可以多读别人的代码，通过模仿、修改、创新，迅速掌握最新技术和解决实际问题的方法。
5.数据库内容的学习涉及计算机许多领域的知识和相关的应用，它是一门承前启后的课程。在学习的过程中要注意相互之间的联系。
二、关于数据库设计
我们已经懂得了数据库原理的一些知识后，数据库设计就提到日程来了。由于“数据库原理”课程不仅具有很强的理论性，而且具有很强的实用性，数据库原理学习的好坏将直接影响到我们开发数据库应用系统的能力。我现在给大家介绍一些数据库设计中的几个技巧。
1.综合运用数据库原理的知识，完成小型数据库系统底层的全面设计，初步掌握数据库系统开发的基本方法。
2.掌握数据库的设计的每个步骤，以及提交各步骤所需图表和文档。通过使用目前流行的DBMS，建立所设计的数据库，并在此基础上实现数据库查询、连接等操作和触发器、存储器等对象设计。
3.需求分析。根据自己的选题，绘制的DFD、DD图表以及书写相关的文字说明。
4.概念结构设计。绘制所选题目详细的E-R图。
5.逻辑结构设计。将E-R图转换成等价的关系模式；按需求对关系模式进行规范化；对规范化后的模式进行评价，调整模式，使其满足性能、存储等方面要求， 设置实体完整性、域完整性和参照完整性。根据局部应用需要设计外模式。
6.物理结构设计。选定实施环境，存取方法等。
7.数据实施和维护。用DBMS建立数据库结构，加载数据，实现各种查询、链接应用程序，设计库中触发器、存储器等对象，并能对数据库做简单的维护操作。
8.用Delphi等设计数据库的操作界面。
开发特点
总的来说，当前财产保险应用软件开发有以下几个特点:
业务多变
国内保险企业在全球保险业大环境和不断增长的来自国外和国内的竞争对手的竞争压力下需要以“变”求发展。不断推出新的产品和新的服务模式以满足用户的需求是目前保险业发展的一个特点。
业务复杂
财产保险公司往往包括几十个险类，上百个甚至几百个业务险种。这些险类险种既有共性，又有特性，如何将这些共性和特性有机地组织在一起是软件开发必须要有效解决的问题。
新产品上线要求时间短
保险公司为了抢占市场，争夺客户，从研发推出新产品到产品上线往往只有一周甚至更短的时间，这就对应用系统的开发效率提出了极高的要求。
项目组人员多，水平参差不齐，造成管理困难
项目规模变大造成项目参与人员不断增加，不少项目组都达到了30～50人的规模。而且，人员的水平有较大的差异，这对我们进行高效沟通，保证项目的进度和质量都是不小的挑战。
应对上述挑战的手段和方法有很多，而建立统一的开发规范首当其冲。其中，词根表和库结构又是建立开发规范的重要基础。词根是领域概念在软件实现过程中的英文(缩写)约定。词根能够对各保险软件开发形成一种规范和标准，统一领域语义；同时供开发人员参考遵循，从而避免不必要的重复工作和资源浪费，提高工作效率和质量。库结构的设计在应用开发中占有重要的地位，它使软件稳定下来，并且是实现业务敏捷性的一个基础。
词根的建设和应用
我们把领域概念在软件实现过程中的英文（缩写）约定称之为这个领域概念的词根。词根是在软件设计和实现中各种概念元素命名构造的基本单位。词根的基础框架如图1所示。它自下而上包括三个部分，词根来源、词根组成和词根应用。
词根表包括三个部分: 词根、词组根、术语和词典。所有词根按照词根的描述规范(EDS，Etyma Description Specification)进行描述，并按照词根分类规范(ECS, Etyma Classiftication Specification)进行分类。
词根的管理和应用是对词根表的管理维护和对词根表的使用方式的约定，包括词根生命周期管理规定、词根使用规则提示、词根查询和命名建议四个部分。
词根由“词组根”、“词根”和“保险术语和金融保险词典”三个部分组成。其中词根是软件开发中概念元素的最基本构造单位，是原子。词组根是词组形式的领域概念的编写约定，相对于词根来说，是分子。术语和词典是词根来源中的原始术语和词典，一并将其纳入词根系统进行管理以便于程序员进行参考。
参考《保险术语》中对保险术语的分类，根据保险项目的要素特征可以将词根分成几大类: 如标的、业务、单证、财会等大类，在每一大类中又根据业务主题或环节再进行细分，比如投承保、批改、理赔等子类。
为便于词根的应用，使得词根充分发挥作用，词根的应用更有效率，可以开发一个词根表管理系统，系统的主要功能包括词根生命周期管理、词根使用规则提示、词根查询和命名建议四个部分。
词根表应用可以统一团队内的保险领域的编程“语言”，实现应用的“规范化”，提高代码的质量和水平。其次，在对库表、字段、函数等进行命名时，词根表还可以提供重要参考，从而提高应用开发的效率，同时，它也是部门内培训新人的一个重要的文档材料。
库结构的设计
通常，数据库的设计被分为六个阶段，需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施、数据库运行和维护。将需求分析阶段得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程就是概念结构设计。它是整个数据库设计的关键。目前应用最广泛的描述概念结构的工具是ER图。
但仅仅以E-R关系为核心的传统设计方法对业务概念的依赖性较强，对实体缺乏进一步的分析，从而使得大型应用的模型很难理解。在对复用的支持上，在对业务变化的适应性上也缺乏必要的考虑。
在数据库结构的设计中，可以采用结合维度和E-R两种设计思想的综合性方法，具体步骤如图3所示，分为四步。
第一步，业务文件和单证分析
在开始阶段，首先对相关业务领域的业务文件和业务单证进行收集、整理和分析，重点是明确业务流程，收集业务文件和流程中所体现的业务实体概念、对单证上的各个要素进行采样和收集，并参照词根表对各个要素进行命名，形成“业务实体概念表”和“信息要素表”。
第二步，维度和标量的收集和分析
对上一步收集的信息要素进行分类和整理，首先分辨哪些要素属于维度、哪些要素是标量和属性，此后再对维度进行进一步的分析，按5WH的方式进行进一步分类，为下一步使用上述要素构建数据结构做好准备。
通过这个阶段的分析和整理，设计人员得到相关业务领域的维度分类汇总表、标量汇总表和属性汇总表。通过对上述“信息要素表”按5WH的方式进行分析，得到如下的“维度分类汇总表”、“标量汇总表”、“属性汇总表”。
第三步，实体-关系分析
在第三阶段，根据第一步中得到业务实体概念表，整理和汇总业务实体之间的关系，并根据业务领域的需要，选择其中必要的业务概念，作为系统的实体结构，并最终绘制业务领域的E-R图。
第四步，形成和调整数据结构
在第四阶段，使用第二步中得到的维度、标量和属性要素填充第三步得到实体结构最终得到数据结构的概念模型，并依据数据库设计的范式原则和程序应用的方便性等因素进行调整，得到最终的数据结构。
库结构适应性分析
随着保险市场的不断开放，竞争日益激烈，业务变化很快。业务相似度高但又绝不相同，分类困难。库表设计应充分考虑这些特点，通过纵横向设计、代码表配置、主子表设计等多种方法，使的库结构具备较强的适应性。
保险行业最主要的需求来源于业务扩展，即新产品增加。从数据采集的角度分析，新增产品可以抽象为三类情况。
第一类产品: 与系统的基本业务流程基本一致，只是条款信息、保障范围、费率、出险原因等有所差异，但是无需额外采集信息。这类产品只需配置横向代码表(包括险种代码、险别代码、标的代码等)就可以实现，无需变更数据结构。
对于实现餐饮管理系统，我们主要运用的还是数据库的知识数据库作为存取数据并对数据进行操作的工具在系统中所起到的作用至关重要。数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造优化的数据库逻辑模式和物理模式结果，并据此建立数据库及其应用系统，使之能有效地存储和管理数据，满足应用需求，包括信息管理要求和数据操作。信息管理要求是指在数据库中应该存储和管理哪些数据对象；数据操作要求是指对数据对象进行哪些操作，如查询、增、删、改、统计等操作。数据库设计地目标是维用户和各种应用系统提供的一个信息基础设施和高效率地运行环境。高效率的运行环境包括：数据库数据的存取速率、数据库存储空间的利用率、数据库系统运行管理的效率等都是高的。
在概念设计方面我们应该了解的是如下内容；在需求分析阶段所得到的应用需求应该首先抽象为信息世界的结构，才能更好地、更准确地实现这些需求。
概念结构主要特点：
（1）能真是、充分地反映显示世界，包括事物和事物之间的联系，能满足用户对数据的处理要求，是对现实世界的一个只是模型；
（2）易于理解，从而可以用它和不熟悉计算机的用户交换意见，用户的积极参与是数据库设计成功的关键。
（3）易于更改，当应用环境和应用要求改变时，容易对概念模型修改和扩充；
（4）易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。
概念结构时各种数据模型的共同基础，它比数据模型更独立于机器、更抽象，从而更加稳定。
现在对所设计系统的需求作进一步的分析，产生概念结构设计的E-R模型。由于这个系统并不复杂，因此可采用自顶向下的设计方法。自顶向下设计的关键是确定系统的核心活动。所谓核心活动就是系统中的其它活动都要围绕这个活动展开，或与此活动密切相关。确定了核心活动之后，系统就有了可扩展的余地。此系统包含的实体有：
（1）用户：用来描述酒店操作员的有关信息，用用户编号来标志。
（2）餐台：用来描述餐台的有关信息，用餐台编号来标志。
（3）菜品：用来描述酒店菜品的有关信息，用菜品编号来标志。
（4）菜系：用来描述菜品分类的有关信息，用菜系编号来标志。
（5）消费单：用来描述酒店某一餐台消费的有关信息，用消费单编号来标志。
经过初步分析，可以得到此系统中各实体所包含的基本属性如下：
（1）用户（序号，姓名，性别，密码） ；
（2）餐台（编号，人数）；
（3）菜品（编号，所属菜系，名称，祝记码，单位，单价，菜品状态）；
（4）菜系（序号，名称）；
（5）消费单（编号，所属餐台号，时间，消费额，操作用户）。
在逻辑设计方面我们所需要了解的是概念结构设计所得的E-R模型是对用户需求的一种抽象的表达形式，它独立于任何一种具体的数据模型，因而也不能为任何一个具体的DBMS所支持。为了能够建立起最终的物理系统，还需要将概念结构进一步转化为某一DBMS所支持的数据模型，然后根据逻辑设计的准则、数据的语义约束、规范化理论等对数据模型进行适当的调整和优化，形成合理的全局逻辑结构，并设计出用户子模式。这就是数据库逻辑设计所要完成的任务。数据库逻辑结构的设计分为两个步骤：首先将概念设计所得的E-R图转换为关系模式然后对关系模型进行优化。
关系模型是由一组关系（二维表）的结合，而E-R模型则是由实体、实体的属性、实体间的关系三个要素组成。所以要将E-R模型转换为关系模型，就是将实体、属性和联系都要转换为相应的关系模型。
有了基本的E-R模型就可以进行逻辑结构设计，也就是设计基本的关系模式。设计基本的关系模式主要从E-R模型出发，将其直接转换为关系模式。
在物理设计方面我们应该了解数据库在物理上的存储结构与存储方法称为数据库的物理结构，它依赖于选定的数据库管理系统。为一个给定的逻辑数据模型选取一个最适合应用要求的物理结构的过程，就是物理设计。
数据库的物理设计通常分为两步：
（1）确定数据库的物理结构，在关系数据库中主要指存取方法和存储结构；
（2）对物理结构进行评价，评价的中的是时间和空间效率。
为数据库中各基本表建立的索引如下：
1.由于用户信息表，消费项目信息表的主码―用户序号，用户序号经常在查询条件和连接操作的连接条件中出现，且它们的值唯一，在两个属性上建立唯一性索引；
2.由于菜品信息表的―菜系序号，菜系信息表的属性菜系序号经常在查询条件中出现在两个属性上建立聚簇索引；
3.餐台信息基本表的―餐台编号，经常在查询条件中出现，考虑在其之上建立聚簇索引；
4.消费单类别表的―名称，经常在查询条件中出现，考虑在其之上建立聚簇索引。
在了解完这些之后就可以建立一个数据表，如：
（1）消费单类别表的建立：
create table 消费单类别表（
消费单编号 Int primary key，
所属餐台号 Int not null，
时间 datetime not null，
餐台编号 Int not null，
菜品编号 Int not null，
用户序号 Int not null，
）
（2）消费项目信息表的建立：
create table 消费项目信息表（
用户序号 Int primary key，
人数 Int not null，
时间 datetime not null，
菜品名称 char（20） not null，
消费额 Int not null，
）
建立如上等等的数据表。
对于餐饮管理系统的设计还有很多细节上的东西值得我们了解，此次所说的知识对此一个大概的阐述，对设计的一个大局上的概括。
参考文献
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 19-0000-02
数据库设计的好坏将直接对系统的效率以及实现的效率产生影响，好的数据库设计对网站的发展具有决定性的作用。下面主要对网站管理系统数据库设计进行分析。
1 数据库设计需求分析及建设流程
随着网络的不断发展，人们越来越多的通过网络来了解所需的信息，网络化一方面加强了各方面的联系，通过网站全面宣传企业等；另一方面，销售网站的也在近几年来迅速发展，成为了近几年来新增网站的主力，网络销售也越来越受到人们的欢迎；另外还有工作性质的网站。从目的上看主要是宣传，销售，政务工作等。
需求分析通常是和系统调查结合在一起，通过调查收集资料，然后进行分析。系统调查的基本方法有：（1）收集企业资料。如企业组织机构、管理模式、部门职责与业务流程、业务规划、各种报表和单证等。（2）个别访谈。主要针对企业特定人员，如高层主管、业务骨干等，目的是了解信息系统开发背景、目标，企业发展及对信息系统的要求等涉及系统全局性的信息。（3）填写调查表。对所有参与信息系统处理和未来系统的使用者，调查他们当前对信息处理和使用的方法以及对未来系统的要求等信息。（4）跟班参与和观察。对于一些关键环节、或无法了解清楚的处理环节和管理岗位，系统开发人员通过跟班体验、亲自参与和观察，来准确了解所需要的信息。（5）开调查会：举行由开发人员、部门经理和业务管理人员代表等参加的会议，了解当前的信息处理模式和信息需求。
必须准确了解并清晰表达系统开发所需的全部信息。不可能通过一次调查就把所有需求弄清楚，需要综合使用各种方法进行多次调查。但无论采用何种方法，调查前都要认真准备，事先有调查提纲或设计调查表，调查后仔细分析调查结果，撰写调查报告。系统调查是一个和信息系统未来用户沟通的过程，涉及不同部门、不同层次的业务人员和管理者。调查者需要具备良好的与他人特别是非专业人员沟通的能力。对系统调查获得的各种资料信息，可以编制详细的汇总清单，并和用户一道对信息的准确性和完整性进行审核。
其具体的建设流程是：
（1）程序及数据库开发：建立高质量的电子商务网站需要对网站建设、用户需求、数据库设计进行深入细致的分析。
（2）数据库开发步骤：需求分析系统功能模块设计程序编辑应用开发测试验收交付客户
（3）数据库开发工具：
数据库 SQL SERVER、MY SQL、ORACLE。
操作系统 WIN NT、Linux。
开发语言JAVA、ASP、PHP、JSP。
（4）维护功能：为了保证网站正常工作，网站维护是必要的。但是远水救不了近火，谁也不能保证网站在故障的时候网站维护人员能够及时维护，这就要求在设计的时候要增加自主维护功能。有了软件维护功能，哪怕是简单的备份功能，也能够在突发事件中将数据损失降到最低点。
2 数据库设计的原则
在数据库系统开发设计的时候应该尽量考虑全面，尤其应该考虑用户的各种需求，避免浪费不必要的人力、物力和财力。表是包含数据库中所有数据的数据库对象。表定义为列的集合，每行代表唯一的一条记录，每列代表记录中的一个域。表存储在数据库文件中，有相应权限的用户都可以对其进行操作。表和列的命名要遵循标识符的规定，必须为每列指定数据类型，列的数据类型决定了数据的取值范围和存储格式。
3 具体案例
下面以一种销售网站为例进行分析，某手机销售网站的具体需求信息如下：
3.1 功能需求分析
（1）前台商店功能
此功能是用于客户浏览界面，及对购物的流程显示
商品分类检索。商品的类别由店主自行在网店管理系统中设定。支持商品分类检索。
首页推荐商品和特价商品、排行榜商品。管理员可在商城管理系统中设定一些重要的商品，作为首页推荐商品。这些商品直接在首页出现。同样，也可以设定部分商品为首页推荐的特价商品及首页排行榜商品。
购物车：购物车功能主要是指的用户选中商品之后，点击“购买”按钮，商品会自动到购物车里，而且用户购买的数量也可以自主的调节。
订单生成：用户确认购买购物车内的商品之后，点击“订单确认”就进入了订单详情的页面，此页面会让用户确定商品的同时，选择快递方式和交易方式等。
订单查询：网站会员可以通过查询功能，随时查询商品信息，也可以查询购买后的商品情况，例如快递情况等。另外用户也可以查询到购买历史。
辅助功能：包括会员资料修改，密码修改，用户缺货登记，缺货登记处理，发货或缺货通知等等。
商品评论：用户对网站或者某一件商品进行评论或者评价，网站管理员对用户的评论可以进行管理操作。
（2）后台商城管理功能
管理员管理：后台管理商品和处理订单，帮助用户修改密码，群发邮件等。
商品类别管理：添加，删除，修改商品分类。
分类商品管理：在不同的类别下管理商品，包括商品上传，修改和删除等功能。商品资料包括：商品名称，品牌，产地（生产商），市场价，优惠价，商品详细介绍等
会员管理：修改、删除会员资料等，查看会员订单信息、会员访问信息。
处理订单：付款确认、商品出货、订单查询，可以根据需要设定员工权限处理相关项：如送货员只具有商品出货权限、财务只具有付款确认权限。
进销存功能：进货开进货单，其它费用支出开支出单。查看每日、每月、每年营业统计。查询商品库存数量。
配送方式、付款方式：配送方式支持运费可以分为买家支付以及卖家承担，买家支付时可以有平邮，快递之分，平邮快递单位价格由发货地价格决定。付款方式具有很强的扩展性，集成了西部在线支付功能。支持网银在线支付（根据情况需要修改）
3.2 数据库概念结构设计
设计好数据项和数据结构之后，就可以开始设计满足用户需求的各种实体，以及他们之间的各种关系，为后面的逻辑结构设计做准备。这些实体包含各种具体的信息，通过相互作用来形成数据的流动。数据库设计是指对一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，有效存储数据，满足用户要求和处理要求。数据库结构设计的好坏将直接对应用系统的效率及实现效果产生影响。
设计数据库系统时首先充分了解各个方面的需求，包括现有的及将来可能增加的需求。由于本系统面向的对象有3个，即普通用户，会员和管理员，所以在数据库需求分析中就要考虑三方面因素。
3.3 数据库逻辑结构设计
数据库的概念结构设计结束后，就可以将上面的数据库概念结构转换为ACCESS所支持的实际数据模型，即数据库的逻辑结构。
参考文献：
[1]刘海宁，王经雨.网站管理的几种形式及应用实践[J].首都医科大学学报（社科版），2008.
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)19-4534-03
The Application of Database Technology in Information Technology
ZHANGXue
(Information Science and Engineering School, Hebei North University, Zhangjiakou 075000, China)
Abstract: The study of information technology involves many knowledge points, enormous information and wild range of data.To make data more accessible to students and teachers, using the theroy of database,this thesis will expain the key points in the course of information technology and the design exam paper database, The thesis expicitly analyses the requirements, analysis of information technology database, the design of concept structure、logical structure and physical structure and so on.It will apply the skill of database to the study of information technology, providing multi-function, safe, convenient, efficient, high quality service for the students and teachers ,the database has functions of recording, storing and inquiring modules so as to realize the automation of operation.
Key words: data base skill; information technology; application
随着计算机技术的高速发展和广泛应用，计算机已成为学习和日常生活中不可缺少的应用工具。目前在信息技术的学习中资料的获取主要是课本、教师的课件、市场上销售的习题集等，而信息技术的内容多，信息量大，学生与教师很难得到系统而全面的资料。不同的学生在生理和心理上存在着个体差异，学生对学习内容的理解、反应、领悟的速度等都是不同的，教师需要了解学生的一些初始情况，如已掌握的相关知识、对计算机操作的技能等，只有在教学设计时作好了学生分析，才能在教学中真正做到因材施教[1]。为了满足学生与教师方便快捷获取资料的需求将数据库技术引入信息技术学习是非常有必要的。
1在信息技术中使用数据库技术的意义
数据库（Database）是指按特定目的收集的、长期储存在计算机内的有组织的可共享的数据集合。在数据库的建立、实施和维护过程中进行统一管理、统一控制，以方便地定义和操纵数据，并能保证数据的完整性，以及多用户对数据的并发使用。数据库系统是由数据库、数据库管理系统及其开发工具、应用系统、数据库管理员和用户构成[2]。
1）数据库的大容量存储技术，为学生提供了前所未有的丰富的、多样化的学习资源[3] 。数据存储安全可靠、检索迅速、查询方便、灵活、准确、效率高。这些优点都极大地提高教师的备课质量和学生的学习效率。
2）弥补不同学校、地区之间教学质量的差异。不同学校和地区的学生均可以享受到同一数据库带来的好处，弥补了受教育的不平等差异，有利于提高资源共享度。
3）改善教学管理过程，改进教学效果。数据库的智能化能动态跟踪学生的学习状态，分析学生产生错误的原因，提供丰富的信息反馈，控制教学进度。每位教师的教学经验都可以通过数据库实现共享。
4）优秀的教学资源通过数据库能让大家共享，教学内容也更加生动、丰富。计算机的交互性,给学生提供了个别化学习的可能,学生可以通过多媒体技术完整呈现学习内容与过程, 自主地选择学习内容的难易、进度,并可随时与教师同学进行交互[4]。
2 建立数据库的步骤
数据库的建立分六个步骤：1）需求分析；2）――概念结构设计；3）逻辑结构设计；4）物理结构设计；5）数据库实施；6）数据库运行和维护。
2.1 需求分析
大学信息技术课是一门理论与实践并重的课程，根据课程本身的特点，课程内容大体可以分为计算机基础知识和计算机基本操作两个部分：
1）计算机基础知识：主要包括计算机信息技术概述、计算机硬件基础、计算机软件基础、多媒体技术、计算机网络等模块。
2）计算机基本操作：主要包括Window XP操作系统、电子邮件及IE浏览器的使用、Word文字处理软件、Excel、PowerPoint、网页与网站的设计和制作等模块，另外还应掌握信息的获取、存储、加工、处理、传递表达等技能，掌握与人交流、沟通协作的技能等。
数据库的建立为教师和学生方便有效的获取资料搭了建一个平台。
2.2 概念结构设计
采用自底向上方法，即先定义各局部概念结构，再逐步整合出E_R图。
首先根据需求分析得出，数据库应该包括试题实体和知识点实体。试题实体包括试题编号、关键字、试题描述、答案、难度系数、考试频率、正确率属性。知识点实体包括知识点序号、关键字、知识点描述、应用系数、考试频率属性。建立局部E-R图。
1）试题实体的E-R图如图1所示。
其中试题编号是主属性，用来唯一标识每道题；关键字包括Window XP操作系统、电子邮件及IE浏览器的使用、Word文字处理软件、Excel、PowerPoint、网页与网站的设计和制作等模块即考试或学习的重点分类, 学生学习相关模块后可以做一些有针对性的试题来检测掌握的程度，关键字的依据是信息技术这门学科的内容；试题描述为在考试中考题的具体形式描述；难度系数计算公式如下：
Dc=1-A/T
公式中，Dc：难度系数； A：考生平均得分（如计算总体难度系数，则为全卷平均分；如计算单题难度系数，则为本题平均分）； T：满分。
举例：难度系数：一道题值2分的试题，考生平均得分1.5分，则难度系数为1-1.5/2=0.25。
学生或教师可以根据自己的情况选择难度适合自己的试题；考试频率则是通过分析以往考题中该题出现的频率得出的，和难度系数一样也使用百分制。具体算法是用此题在考试中出现的次数除以考试的总次数，学生在考前可以做一些考试频率高的试题来增加自信；正确率是在测验中答对题的人数与答题人数的比值，用百分制表示。
2）知识点实体的E-R图,如图2所示。
其中知识点序号用来唯一标识每个知识点；关键字包括Window XP操作系统、电子邮件及IE浏览器的使用、Word文字处理软件、Excel、PowerPoint、网页与网站的设计和制作等模块，学生在自学时可以分模块学习；知识点描述为每个知识点的具体描述，如关键字为运算器（ALU）知识点描述：运算器（ALU）是计算机处理数据形成信息的加工厂，主要功能是对二进制数码进行算术运算或逻辑运算；应用系数由教师分析该知识点在实际应用中的应用频率得出，增加的应用系数的总结保证了学生学习内容是源于当代生活，源于社会发展的；考试频率为该知识点在考题中出现的频率。具体算法是用该知识点在考试中出现的次数除以考试的总次数。
3）知识点实体和试题实体是通过考试联系起来的，如：
知识点：操作系统的5大管理模块是处理器管理、作业管理、存储器管理、设备管理和文件管理。为了考查对该知识点的掌握情况考试的试题中可包括试题：
【题目】下列关于操作系统的主要功能的描述中，不正确的是
A）处理器管理B）作业管理C）文件管理D）信息管理
【答案】：D
即以考试的形式通过试题的正确率来判断对所学知识的掌握情况。
3.3 逻辑结构设计：
将图2的E-R图转换为关系模型如下：
试题（试题编号、关键字、试题描述、答案、难度系数、考试频率、正确率）
知识点（知识点序号、关键字、知识点描述、应用系数、考试频率）
3.4 物理结构设计
试题表如表1所示。
知识点表如表2。
3.5 数据库实施
运用DBMS提供的数据语言(例如SQL)及其宿主语言(例如C)，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。 数据库实施主要包括以下工作：用DDL定义数据库结构、组织数据入库 、编制与调试应用程序、数据库试运行 ，(Data Definition Language(DDL数据定义语言)用作开新数据表、设定字段、删除数据表、删除字段，管理所有有关数据库结构的东西)。
1）Create (新增有关数据库结构的东西，属DDL)
2）Drop (删除有关数据库结构的东西，属DDL)
3）Alter (更改结构，属DDL)
3.6 数据库运行和维护
在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。内容包括：数据库的转储和恢复、数据库的安全性、完整性控制、数据库性能的监督、分析和改进、数据库的重组织和重构造。
4 建立的数据库主要应用在以下几个方面
4.1 教师方面
1）利用此数据库提供的信息整理重点知识点，既能提高备课效率，又可以提高讲课效果。
2）对于数据库里的知识点及题型，教师可以根据信息技术的发展进行更新，既可保证知识的实时性，又能使教师根据不同的知识选择相应的题型。
3）授课结束后，教师可根据当次课的重点利用数据库出一份有针对性的试卷，然后通过数据库对学生答题情况的进行分析，适时掌握学生的掌握情况，从而调整授课内容及进度。
4）课堂讲授是教师根据不同的学科内容及教学对象，在充分了解学生的能力起点、理解水平的基础上进行，是以言语讲解为主的教学活动[1]。教师可以根据数据库提供的知识点的应用系数调整授课内容。
4.2 学生方面
1）数据库对试题的难易程度加以分类，学生学根据自己来做相对应难度系数的试题。例如，初学时可以选择较容易的题进行小试牛刀，熟练后可以适当增加难度。对于基础较差的同学可以从基础入手，每看一个知识点做3个左右针对性的练习题，根据做题的正确率决定是否进行下一个知识点的学习。
2）数据库中还有可供选择的知识，对于掌握程度较好的学生可以根据自己的兴趣进行拓展，例如，学生学完Word，Excel后，通过练习已经掌握了这两个模块，如果有兴趣还可以在数据库中找到关于这两个模块的链接，思考这两个模块有哪些联系，学习如何运用这些联系等等，总之建立数据库为学生提供了丰富、全面的题型，总结了详细的知识重点、难点，同时也为学生的知识拓展提供了很大的便利。
3）学生通过自主选择学习内容，自我测评。
4）有利于学习者主动参与到课程学习中，增强自主学习、协作学习能力，给课程教学注入活力。
5 结束语
数据仓库系统建设是一项复杂的系统工程。通过本项目的实施，形成了一套有特色的涵盖知识点、试题的数据模型，建立了数据仓库。在学生学习和教师分析学生的掌握情况、备课时，数据分析的结论都基本上达到数据库应有的效能，为教师分析学生信息与教学设计提供了科学依据。
参考文献：
[1] 黄丽莉.混合式学习在信息技术课程中的应用研究与实践[D].扬州:扬州大学,2008.
[2] 毛淑军.浅析数据库技术及其在保险领域的应用[J].计算机光盘软件与应用,2010(11).
在传统的教学过程中，教师往往给出1-2个题目，每个学生选择一个题目，课程结束时上交自己完成的系统。这种方式似乎完美，每个学生都完成了一套完整的锻炼：需求分析、模式设计、系统设计、编程调试等。但这只是教师一厢情愿想达到的教学效果，几乎无法实现。
首先，在这个网络时代，几乎没有网络上找不到的信息。少数学生为了完成任务，极可能直接从网络上下载一个系统，敷衍了事，就如本科生的毕业设计一般。还有，题目过少，多数同学都做同一个题目，很难避免相互抄袭行为。因此，不仅不能使学生得到实践的锻炼，还可能助长他们的坏习惯。
其次，不利于团队精神的培养。团队精神是现代企业最重视的品质之一，任何一个项目都不可能由一个人单打独斗来完成，必须学会与人交流、与人协作。而这种每个学生单独完成一个题目的做法无益于团队精神的培养。
最后，不利于培养学生的交流能力。在实际项目过程中，与客户交流、了解他们的需求是必不可少的工作，往往需要经过多次交流才能掌握客户的真实需求。对需求的把握程度直接影响着项目的进度和满意度。这种自己根据自己的需求做项目不但没有培养学生的交流能力，也与现实生活中的项目方式完全脱节。
因此，要培养出满足用人单位需要的合格人才，这种教学模式必须改变，实践课程必须贴近实际的项目开发过程。笔者在教学的过程中采用模拟项目开发的教学模式，不仅增加了课程设计的趣味性，还能培养学生的主动性、提高他们与人交流的能力，取得了较好的教学效果。
2课前准备
数据库课程设计的目的一方面是提供这样一个机会，让学生将所学的数据库理论运用于实践，巩固所学的知识，一方面是要培养学生的动手能力、团队精神和了解数据库技术的基本应用。基于这两点，教师需要从选题、实施规划等方面做好合理的安排。选题是数据库课程设计的一个重要环节，好的题目能激发学生的兴趣。一般来讲，应该选取学生熟悉或有一定了解的应用领域，如学校图书馆管理系统、学生信息管理系统等等。这些熟悉的应用不仅有利于学生收集系统的需求，也有利于他们设计功能。选题的个数不应过少，至少应保证每个小组的题目不重复。实施规划主要包括团队建设即学生分组、数据库软件、开发环境等。另外，对学生常问的一些问题和一些常用的知识，如数据源构建步骤、数据源访问方式等总结成文档，发给每位学生以备查询。这样，教师就不仅是单纯的答疑解惑还是项目组织者。
3实施过程
根据现实经验，一个项目过程大体可分为三个阶段：需求分析阶段、设计阶段、编码调试阶段。
需求分析就是分析用户的需求是什么。如果投入大量的人力、物力、财力、时间、开发出的软件却不满足用户的要求，需要重新开发，这种返工是让人痛心疾首的。需求分析具有决策性、方向性、策略性的作用，在软件开发的过程中具有举足轻重的地位。每个项目团队在拿到自己的题目后还需要选择另一个团队作为自己的客户，如A团队选择B团队为其客户团队，则B团队需要为A团队所选的题目提需求，A团队在B团队确认需求后才可进入设计阶段。
数据库设计可分为概念结构设计、逻辑结构设计和物理设计三个阶段。概念结构设计是整个数据库设计的关键，通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体数据库管理系统（DBMS）的概念模型；逻辑结构设计将概念结构转换为某个数据库管理系统所支持的数据模型对其进行优化。物理设计为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。无论是概念模型、数据模型还是最后的物理结构都需要各团队开会讨论通过，需要充分考虑效率、空间的最优性。
在整个数据库系统的设计过程中，总共分为六个基本阶段，即需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库的实施、数据库试运行阶段就。其中在逻辑结构设计阶段的主要任务是如何将概念结构转换的关系模式进行优化。因为单纯的从概念结构转换的关系模式不一定具有“好”的性质。一个具有“好”的性质的关系模式中，没有不必要的冗余数据，也没有异常现象存在。所谓的冗余数据是指没有必要重复、大量出现的数据，在数据库中我们也不可能完全避免冗余现象，但是我们可以尽量减少冗余数据。异常现象主要是指在对数据库进行增、删、改操作的时候可能会出现的一些错误现象。
二、实例分析
下面通过一个实例说明一个“不好”的数据库中存在的问题。现有一个学生信息管理系统，其中的一个“学生选课管理表”包含以下属性：学号（sno），系别（sdept），系主任名（mname），课程号（cno），成绩（grade）。假设这个表中总共有4名学生，分别选修了不同的课程，如下表1所示：那么在这个关系模式中存在什么问题呢？经过分析，主要存在以下问题：
1.数据冗余严重：每个院系的学生选一门课程，其系名就重复存储一次；每个院系有多少个学生选课，系主任名就重复存储多少次。
2.更新异常（UpdateAnomalies）：由于存在数据冗余必然会导致更新数据时，操作更加复杂，使得维护数据完整性代价大。稍一疏忽，就会导致数据库中数据的不一致。
3.插入异常（InsertionAnomalies）：想要插入到表中的数据系统不允许插入，如新转来一个学生，该生还没有选课，因此这个元组信息就不允许插入，因为违反了实体完整性规则。
4.删除异常（DeletionAnomalies）：不想删除的数据却不得不从数据库中删除，如数学系的学生王五退学了，在删除王五信息的同时，也把该院系的系主任信息删除掉了，可是系主任信息只取决于院系，跟具体的学生没有关系。
三、优化方法
为了解决上述表中出现的各种问题，把一个“不好”的关系模式变成一个x性质“好”的关系模式。可以通过模式分解的方法来实现。把低级别的关系模式通过简单的分解，逐步去除其中的冗余和异常现象，转换为若干个高一级范式的关系模式集合，这个过程就叫关系模式的规范化。关系数据库模式优化就是以规范化理论为基础，通过分析关系模式中属性和属性之间的函数依赖关系，按照一定的标准把一个大的关系模式进行分解，生成一些小的子关系模式，目的是通过破坏不合理的函数依赖，解决关系模式中存在的各种异常问题
（一）函数依赖基本概念
设R(U)是一个属性集U上的关系模式，W和Z是U的子集。若对于R(U)的任意一个可能的关系r，r中不可能存在两个元组在W上的属性值相等，而在Z上的属性值不等，则称“W函数确定Z”或“Z函数依赖于W”，记作WZ。也就是说，对t，s∈r，若t[W]=s[W]，则t[Z]=s[Z]那么称“W函数决定Z”，或“Z函数依赖于W”。需要说明的是，函数依赖是一个语义范畴的概念，而且函数依赖也不是指关系模式R的某个或某些关系实例满足的约束条件，而是指R的所有关系实例均要满足的约束条件。
（二）范式基本概念
范式是符合某一种级别的关系模式的集合。关系数据库中的关系必须满足一定的要求，满足不同程度要求的为不同范式。各种范式之间存在联系：1NF2NF3NFBCNF4NF5NF某一关系模式R为第n范式，可简记为R∈nNF。1.1NF：第一范式要求关系中的所有分量都必须是不可再分的原子项。1NF是每个关系数据库中的关系模式都应满足的最低要求，也就是说如果一个关系模式不满足第一范式，那么它就不能称之为是关系数据库。如图1所示的关系模式就不满足1NF，也就是不允许在一张表中又出现小表。2.2NF：若R∈1NF，且每一个非主属性完全函数依赖于码，则R∈2NF。3.3NF：关系模式R<U，F>中若不存在这样的码X、属性组Y及非主属性Z（Z不是Y的子集），使得XY，YZ成立，YX，则称R<U，F>∈3NF。4.BCNF：设关系模式R<U，F>∈1NF，如果对于R的每个函数依赖XY，若Y不属于X，则X必含有候选码，那么R∈BCNF。5.4NF：若关系模式R中的每个非平凡多值依赖XY(YX)，X都含有码，则R∈4NF。6.5NF：若R∈4NF，且不存在连接依赖，则R∈5NF。
（三）优化的方法
规范的关系模式可保证关系中消除数据冗余、消除插入困难、消除修改困难。关系模式优化的基本思想就是逐步消除数据依赖中不合适的部分，使模式中的各关系模式达到某种程度的”分离”。其基本步骤如图2所示。
（四）优化实例
Abstract: the development of architectural design greatly attracted many design concept, along with the increase of the scale of the project, technology is more and more complex, more uncertainty factors, and the engineering design requirements of more and more is also high, the introduction of the concept design satisfy these requirements, it not only played a designer's innovation ability and, in some special design conditions of a huge advantage. This paper is the application of the conceptual design is analyzed and studied.
Keywords: concept design; Design concept; application
中图分类号： TB482.2 文献标识码：A 文章编号：
随着现代化建设和经济建设的不断高速发展，生活水平和质量的提高，人们对建筑结构的设计要求越来越高。现阶段的设计理念发展十分迅猛，五花八门，各呈异彩，每种理念都有其在特定范围的明显优势，结构概念设计就是这种环境下应运而生的。首先结构设计是建立在经济、安全、美观、适用、便于施工的建筑结构设计的原则上，结构设计不能损坏建筑设计，同时建筑设计业必须在结构设计的能力范围之内，结构概念设计的提出在满足这些结构设计的基本要求外，很大程度上丰富了设计理念，并以其独特的形式特点受到越来越多的设计师及学者的亲睐和推广。
所谓的结构概念设计是指不经过数学计算，依据整体结构体系与分系统之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度出发，来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。这就要求工程师在进行方案设计时，对要设计的建筑结构进行具体的整体环境分析，包括风力温度对场地影响、场地的土地结构特征等，加上对建筑设计的基本概念的深度理解，在考虑承载力、刚度、等得基础上，运用合理的思维方式和思想方法进行整个总体系和分体系的结构设计。通过这种方法得到的方案往往具有较清晰正确的概念和定性，减少了在后期设计阶段出现的一些繁琐的数据计算，具有一定的经济可靠性，同时运用概念性的估算方法，可以迅速有效的在建筑设计阶段进行结构体系的完整构思，选择方式多样，便于计算。
概念设计的重要性和应用意义
现在在进行许多结构设计时，往往存在许多不可计算性的结构设计，比如内应力的计算是根据弹性理论方法进行的，而截面的设计确实根据塑性理论方法进行的，这两者的矛盾就使得在计算时不管采用哪一种方法都会造成另一种实际状态的偏差，这是概念结构设计显得十分重要，它是从结构设计的整体出发，综合考虑，所以能够较为客观的、真真实的反应构架的各方面性能。在设计初步阶段，许多地方是不能通过计算机演算得来的，这就要求设计师综合运用结构概念，并根据经验灵活的运用达到设计要求。
概念设计的依据和原则
概念设计的是根据结构设计的基本理论实践知识作为行为指导的，离开理论知识，概念设计就会出现无标准或者变成纯粹的个人主观设计。同时概念设计需要凭借先进的设计方法和设计工具，从各个方面考虑方案的可实施性和合理性，要与理论基础相结合，并且使总体系和各个分体系遵守的原则相融合。
结构概念设计一般遵循三个原则：
合理选择结构方案原则
最终实施的设计方案必须满足经济安全合理的设计原则，概念设计所得的方案可能会有很多种变化，但是选择其中最切实可行最经济合理的方案是概念设计的一大原则和难点。在考虑方案的可行性时要多方面的综合分析对比，包括对工程的地理环境、材料质量等都应当做出中和评估，并与各个环节的专业人员相互协调最终确定结构设计方案。
精选结构简图原则
结构概念设计要建立在结构设计的理论上，其估算方法是通过计算工程简图的方法进行分析的。选择恰当的工程简图是将结构概念设计准确安全的重要条件，选择不适当的简图会造成概念设计时的片面依据，而出现结构的设计失误，出现工程质量问题。所以工程简图的误差必须控制在允许误差的范围之内，并且在选择简图时要严格审核分析。
准确分析计算结果原则
现在市面上使用的设计计算软件种类繁多，且每种软件的计算结果也不相同，就加大了设计计算时的难度，设计师应当根据设计的具体要求结合不同软件的程序设计原理和技术条件慎重选择，使用最合适的软件，精准计算结果。
概念设计的要求和方法
除了第二点的基本原则外，概念设计中一般还有其他要求。
1.选择合适的基础方案。综合考虑工程地段的地质条件，建筑顶部的结构类型和可能受到的风力、地震力等水平或其他荷载作用，分析选择合适的经济的基础方案。在地基的设计方案中，要最大程度上发挥因地制宜的特点，要进行详细的地址勘察，也可参考地段所在地区的其他临近建筑物相关资料，一般来说统一结构单元采用相同的结构类型。
2.采用合适的建筑结构布局。建筑物的力学性能尤其是动力性能取决于整个建筑物的建筑结构布局。实践经验表明，规整、简单、对称的房屋建筑布局同比的抗震能力强，而且这样的布局设计简单，容易计算，并能够准确把握其抗震反应，通过对地震作用的传递途经分析，能更好的采取抗震防护手段和进行具体的细致的布局处理。
3.确保建筑结构的整体性。在概念设计时，保证结构的连续性是对整个构件的抗震性能概念设计的重要部分。
概念设计的应用范围
建筑结构设计中，对于水平荷载、水平侧移、结构延性及连续性上可以应用概念设计的方法进行更科学、有效的设计。
水平荷载是建筑结构设计中所考虑的决定性因素，有风力和地震力两方面。在水平均匀荷载的作用下，垂直平面的结构构件的弯矩和设计建筑的总高度为二次平方关系，所以在进行建筑结构设计师，为了确保使风的荷载能够畅通的通过建筑的表面，即受水平荷载作用的限制，建筑总高度和建筑平面的形体形状的设计就可以通过概念设计的应用，减少此步骤的繁琐计算，当然，结构设计的计算也不能轻视，它能够保证单个构件以致整体结构的安全。
水平侧移是指在水平荷载的作用下建筑各个高度层都会发生不同程度的水平侧移，例如，在风力的作用下，建筑结构的顶部的侧移量和建筑物高度的四次方成正比关系；当受到地震力的作用时，这种侧移会更加明显，当侧移量超过一定范围后，会引起顶部结构的失稳甚至倒塌，或者因为水平侧移的作用，建筑结构会出现不同程度的破坏或裂纹等，影响建筑结构的耐久性和正常使用。
结构的延性是指当结构构件受到力的作用时，构件发生屈服变形，由于构件的塑性变形存在，作用力产生的效果会通过构件的塑性变形而被缓解，不至于出现建筑构件的倒塌，这种的能力。而构件的连续性是指当构件的连接处的受力方向突然改变时，会使应力突然集中，而构件的延续性能够减小这种内应力，是应力均匀分布，不至于太集中，从而降低材料因为应力集中而出现材料耗损，进而更好的发挥材料本身的性能。
总结
随着时代的进步和发展，先进科学技术在结构设计中的应用推广，结构概念设计必将得到大幅度的应用和广泛接受，现阶段限制其发展的一部分原因是因为工程师自身对其理论基础掌握的程度不深，另外是结构概念设计需要丰富的工程设计经验。并且，设计师自己对整个工程整体结构的理解和分析判断，对整个结构概念设计的整体系统有着很大的影响，这对设计者本身的要求有很大程度上的要求，只有不断的汲取先进的设计理念和学习相关科学知识，锻炼创造创新能力，才能提高结构概念设计的整体水平。
参考文献：
结构设计由两部分组成： 概念设计和理论设计。概念设计指的是设计过程中不需要经过较精细的、较理性的分析，也不需要处理规范中难以界定的问题，只需要根据从结构体系整体与部分间的力学关系、工作经验、地震灾害以及实验现象中总结的设计原则和理念，从而确定建筑结构的设计和细部的设计构造过程。而理论设计则是工程人员对设计好的结构模型进行计算和应力假定前提下，依据设计规范和计算原理计算出结果，再根据结果进行合理的设计。
一、概念结构设计的的意义
在建筑领域――概念设计指结构概念设计，结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。概念设计包含极为广泛的内容，选择对抗震有利的结构方案和布置，采取减少扭转和加强抗扭刚度的措施，设计延性结构和延性结构构件，分析结构薄弱部位，并采取相应的措施，避免薄弱层过早破坏，防止局部破坏引起连锁效应，避免设计静定结构，采取二道防线措施等等。应该说，从方案、布置、计算到构件设计、构造措施每个设计步骤中都贯穿了抗震概念设计内容。
1、弥补计算机的缺陷
在当今社会，计算机的高精度，往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解，所以在方案设计阶段，初步设计过程是不能借助于计算机来实现，只有加强结构概念的培养，设计师采用概念设计可以填补计算设计能力不足的空缺，使建筑结构设计使结构设计更完美。
2、概念设计的创新思维
概念设计是创造性思维的一种表现形式，要设计就要有创新，而创新正是概念设计人员进行创造性思维的结果，技术创新的本质就是要在工程设计领域中发现某种新事物、提出某种新思想，在很多情况下是因为现有的产品不能满足社会（用户）的需求而激发出的新颖构思和创作。
3、概念设计对抗震更为合理
在概念设计中，应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径，避免了因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力，拥有良好的变形能力和消耗地震能量的能力，对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。
二、结构设计在概念设计中要注意的问题
1、在选择建筑场地时要选择抗震性较好的地段，尽量避开不利地段，如果
概念设计过程中不能忽略建筑平面布置等要求，如果方案存在严重不规则的现象则严禁采用。在确定结构体系的过程中，要对结构体系方案、技术可行性和经济性等进行综合比较，提高建筑结构的延性与匀质性，尽量降低建筑重心。此外，由于发生地震时会持续一定的时间或者会多次、反复作用，所以要尽量设置多道抗震防线。因此在结构设计过程中，要保证结构体系与相关抗震结构要求相符，对构件的强弱关系进行适当处理，从而提高结构的抗震能力。
2、注意结构刚度、承载力分布的合理性，在实际工程中只有通过提高工程成本或者降低结构延性指标等才能进一步改善结构的抗侧移刚度，而结构设计时可以有意识地提高结构中重要构件、关键构件的延性，以改善设计方案的经济性。在判断计算方法是否合理时可以通过概念来确定，从某种程度而言，这种方法也是概念设计的延伸。现在计算机技术在工程设计中的应用越来越广泛，绝大多数设计均是依靠计算机来实现的，但是要在设计过程中将设计经验理性、科学地利用起来，再与施工中可能遇到的问题互相结合，对计算结果进行分析，并在画图中进行合理的调整，才能保证结构设计的科学性与实用性。
3、在结构材料选择过程中，选择钢筋时要尽量选择延性、韧性以及可焊性较好的，且混凝土也要与规定的强度等级要求相符，控制脆性材料的用量，保证材料满足抗震设计要求，将其强度充分发挥出来。此外，为提高结构强度还要保证结构的整体性，具体包括两个方面：一是满足抗震的构造连接，二是包括经过计算的节点连接。
4、要注意施工过程中实际问题的现场处理。因为建筑施工现场存在诸多不
确定性因素，可存会出现无法操作或者施工误差过大等各种问题，仅靠单纯的计算无法解决问题，因此只能依靠设计人员专业的设计经验与设计技术，在协商施工、监理等各方后再提出准确、合理的解决方案。
三、结构设计的主要措施
在实际的结构设计中，无论是制定方案或者初步设计，还是结构计算或者绘制施工图，甚至在施工现场的工地服务均要贯穿概念设计的理念，因此，结构设计过程中要注意以下几个方面：
首先，在选择建筑场地时要选择抗震性较好的地段，尽量避开不利地段，如果避不开的地段则要采取针对措施，必须将由于地震场地条件而间接导致结构破坏的因素考虑进来。概念设计过程中不能忽略建筑平面布置等要求，如果方案存在严重不规则的现象则严禁采用。在确定结构体系的过程中，要对结构体系方案、技术可行性和经济性等进行综合比较，提高建筑结构的延性与匀质性，尽量降低建筑重心。此外，由于发生地震时会持续一定的时间或者会多次、反复作用，所以要尽量设置多道抗震防线。因此在结构设计过程中，要保证结构体系与相关抗震结构要求相符，对构件的强弱关系进行适当处理，从而提高结构的抗震能力。
其次，注意结构刚度、承载力分布的合理性，在实际工程中只有通过提高工程成本或者降低结构延性指标等才能进一步改善结构的抗侧移刚度，而结构设计时可以有意识地提高结构中重要构件、关键构件的延性，以改善设计方案的经济性。在判断计算方法是否合理时可以通过概念来确定，从某种程度而言，这种方法也是概念设计的延伸。现在计算机技术在工程设计中的应用越来越广泛，绝大多数设计均是依靠计算机来实现的，但是要在设计过程中将设计经验理性、科学地利用起来，再与施工中可能遇到的问题互相结合，对计算结果进行分析，并在画图中进行合理的调整，才能保证结构设计的科学性与实用性。
再次，在结构材料选择过程中，选择钢筋时要尽量选择延性、韧性以及可焊性较好的，且混凝土也要与规定的强度等级要求相符，控制脆性材料的用量，保证材料满足抗震设计要求，将其强度充分发挥出来。此外，为提高结构强度还要保证结构的整体性，具体包括两个方面：一是满足抗震的构造连接，二是包括经过计算的节点连接。节点连接要遵循“强节点、弱杆件”的设计原则，把握好构造连接的度，并非构造连接越刚越好。最后，要注意施工过程中实际问题的现场处理。因为建筑施工现场存在诸多不确定性因素，可存会出现无法操作或者施工误差过大等各种问题，仅靠单纯的计算无法解决问题，因此只能依靠设计人员专业的设计经验与设计技术，在协商施工、监理等各方后再提出准确、合理的解决方案。
结束语
随着社会经济的不断发展和人民生活水平的不断提高，建筑结构设计理念需要不断地更新和完善，才能满足人们对建筑结构设计质量的更高要求，必须加快对建筑结构设计相关的包括设计计算理论和建筑施工工艺及材料在内的一切研究，让建筑结构设计更为安全使用、经济可靠。而作为建筑结构设计人员的结构工程师也应该不断巩固自身专业技能并汲取先进的设计思想，开拓创新，加深对新型建筑结构设计理念的推广和应用，促进建筑结构设计乃至整个建筑生产工程的发展和进步。
参考文献：
