第5章(2)概念设计
第5章—可靠性设计2
第三节
可靠性设计的原理
应力—强度分布的平面干涉模型
这个观点在常规设计的安全系数法中是不明确的。
因为根据安全系数进行的设计不存在失效的可能性。
因此，可靠性设计比常规设计要客观的多，因而应用也要广泛的多。
干涉区放大图
可靠度的确定方法
从平面干涉模型可以看出，要确定可靠度或失效概率必须研究一个随机变量超过另一个随机变量的概率。
假设失效控制应力为σ1(任意的)，那么当强度δ大于时σ1就不会发生破坏，可靠度就是强度大于失效控制应力的概率，即
]
0)[()(11>−=>=σδσδp p R
现代设计方法毛志伟
系统的可靠性设计
串联系统的可靠度计算
要有一个元件失效该系统就失效，那么这个系统就
是由齿轮、轴、键、轴承和箱体等组成，从功能关系上看，他们中任何一部分失效
并联系统逻
辑图
从而维持系统的正常运行。
储备系统逻辑图
在机械系统中，通常只用三中取二
个，因此有四种成功的工作情况：
2/3表决系统逻辑图根据概率乘法定理和加法定理，2/3系统的可靠度为。
第五章 系统设计
三、HIPO技术 技术
HIPO技术即用图形方法表达一个系统的输入和 技术即用图形方法表达一个系统的输入和 输出功能，以及模块的层次。 输出功能，以及模块的层次。HIPO技术包含两 技术包含两 个方面的内容： 个方面的内容： 分层图， （1）HIPO分层图，用此图层表示自项向下分 ） 分层图 解所得系统的模块层次结构。 解所得系统的模块层次结构。 处理-输出图），此图描述 （2） IPO图（输入 处理 输出图），此图描述 ） 图 输入-处理 输出图）， 分层图中一个模块的输入，输出和处理内容。 分层图中一个模块的输入，输出和处理内容。
四、系统设计工作的特点
系统设计工作的环境是管理环境和技术环境的结 合。
5.2 系统设计的方法和工具
一、结构化设计方法概述
结构化设计（ ） 结构化设计（SD）方法是从建立一个具有良好结构 的系统的观点出发， 的系统的观点出发，基于把一个复杂的系统分解成相 对独立的模块的原则， 对独立的模块的原则，主要研究了将系统分解为不同 模块的方法与技术，分析系统分解时产生的各种影响， 模块的方法与技术，分析系统分解时产生的各种影响， 提出了评价模块结构质量的具体标准， 提出了评价模块结构质量的具体标准，还给出厂从表 达用户要求的数据流图导出模块结构图的规则。 达用户要求的数据流图导出模块结构图的规则。 结构化方法规定了一系列模块的分解协调原则和技术， 结构化方法规定了一系列模块的分解协调原则和技术， 提出了结构化设计的基础是模块化， 提出了结构化设计的基础是模块化，即将整个系统分 解成相对独立的若干模块， 解成相对独立的若干模块，通过对模块的设计和模块 之间关系的协调来实现整个软件系统的功能。 之间关系的协调来实现整个软件系统的功能。
系统结构图的表示方法
模块A 模块A 模块A
第五章 间歇式操作反应器
回顾一下：生化反应器中可进行的反应类型？ 再想想：反应器可采取的操作方式？
2、研究反应器的目的？
◆研究生化反应器的基本反应规律
◆研究生化反应器的基本传递规律 ◆研究生化反应器的设计内容及方法
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2013-7-25
第5章 间歇式操作反应器>>5.1生化反应器设计概论
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第5章 间歇式操作反应器>>5.1生化反应器设计概论
5.1.1 生化反应器的分类
（ 生化反应器可从不同角度分类）
2、按操作方式分类 ■间歇反应器(分批操作反应器)：底物一次加入反应器，在反应过
程中无底物和产物的输入和输出，底物和产物的浓度随反应时间变化。
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第5章 间歇式操作反应器>>5.1生化反应器设计概论
5.1.2 生化反应器的基本设计方程
反应器计算的基本内容 确定最佳操作条件与控制方式 操作条件，如反应器的进口物料配比、流量、温度、压 力和最终转化率等工艺条件，直接影响反应器的反应结果，
也影响反应器的生产能力。对正在运行的装置，因原料组
对细胞，有
体系内累 进入体系 离开体系 体系内生 积细胞质量 细胞质量 细胞质量 长细胞质量
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第5章 生化反应器设计与分析>>5.1生化反应器设计概论
【2019版新教材】高中数学A版必修第一册第五章全章节教案教学设计+课后练习及答案(名师推荐精编版)
【新教材】人教统编版高中数学A版必修第一册第五章教案教学设计+课后练习及答案5.1.1《任意角和弧度制---任意角》教案教材分析：学生在初中学习了o 0～o 360，但是现实生活中随处可见超出o 0～o 360范围的角.例如体操中有“前空翻转体o 540”，且主动轮和被动轮的旋转方向不一致.因此为了准确描述这些现象，本节课主要就旋转度数和旋转方向对角的概念进行推广.教学目标与核心素养：课程目标1.了解任意角的概念.2.理解象限角的概念及终边相同的角的含义．3.掌握判断象限角及表示终边相同的角的方法．数学学科素养1.数学抽象：理解任意角的概念，能区分各类角；2.逻辑推理：求区域角；3.数学运算：会判断象限角及终边相同的角.教学重难点：重点：理解象限角的概念及终边相同的角的含义；难点：掌握判断象限角及表示终边相同的角的方法．课前准备：多媒体教学方法：以学生为主体，采用诱思探究式教学，精讲多练。
教学工具：多媒体。
教学过程：一、情景导入初中对角的定义是：射线OA 绕端点O 按逆时针方向旋转一周回到起始位置，在这个过程中可以得到o 0～o 360范围内的角.但是现实生活中随处可见超出o 0～o 360范围的角.例如体操中有“前空翻转体o 540”，且主动轮和被动轮的旋转方向不一致.请学生思考，如何定义角才能解决这些问题呢？要求：让学生自由发言，教师不做判断。
而是引导学生进一步观察.研探.二、预习课本，引入新课阅读课本168-170页，思考并完成以下问题1．角的概念推广后，分类的标准是什么？2．如何判断角所在的象限？3．终边相同的角一定相等吗？如何表示终边相同的角？要求：学生独立完成，以小组为单位，组内可商量，最终选出代表回答问题。
三、新知探究1．任意角(1)角的概念角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形．(2)角的表示如图，OA是角α的始边，OB是角α的终边，O是角的顶点．角α可记为“角α”或“∠α”或简记为“α”．(3)角的分类按旋转方向，角可以分为三类：名称定义图示正角按逆时针方向旋转形成的角负角按顺时针方向旋转形成的角零角一条射线没有作任何旋转形成的角2．象限角在平面直角坐标系中，若角的顶点与原点重合，角的始边与 x轴的非负半轴重合，那么，角的终边在第几象限，就说这个角是第几象限角；如果角的终边在坐标轴上，就认为这个角不属于任何一个象限．3．终边相同的角所有与角α终边相同的角，连同角α在内，可构成一个集合S＝{β|β＝α＋k·360°，k∈Z}，即任一与角α终边相同的角，都可以表示成角α与整数个周角的和．四、典例分析、举一反三题型一任意角和象限角的概念例1(1)给出下列说法：①锐角都是第一象限角；②第一象限角一定不是负角；③小于180°的角是钝角、直角或锐角；④始边和终边重合的角是零角．其中正确说法的序号为________(把正确说法的序号都写上)．(2)已知角的顶点与坐标原点重合，始边与x轴的非负半轴重合，作出下列各角，并指出它们是第几象限角．①420°，②855°，③－510°.【答案】（1）①（2）图略，①420°是第一象限角．②855°是第二象限角．③－510°是第三象限角．【解析】(1)①锐角是大于0°且小于90°的角，终边落在第一象限，是第一象限角，所以①正确；②－350°角是第一象限角，但它是负角，所以②错误；③0°角是小于180°的角，但它既不是钝角，也不是直角或锐角，所以③错误；④360°角的始边与终边重合，但它不是零角，所以④错误．(2) 作出各角的终边，如图所示：由图可知：①420°是第一象限角．②855°是第二象限角．③－510°是第三象限角．解题技巧：（任意角和象限角的表示）1．判断角的概念问题的关键与技巧．(1)关键：正确的理解角的有关概念，如锐角、平角等；(2)技巧：注意“旋转方向决定角的正负，旋转幅度决定角的绝对值大小．2．象限角的判定方法．(1)图示法：在坐标系中画出相应的角，观察终边的位置，确定象限．(2)利用终边相同的角：第一步，将α写成α＝k·360°＋β(k∈Z，0°≤β<360°)的形式；第二步，判断β的终边所在的象限；第三步，根据β的终边所在的象限，即可确定α的终边所在的象限．跟踪训练一1．已知集合A＝{第一象限角}，B＝{锐角}，C＝{小于90°的角}，则下面关系正确的是( )A．A＝B＝C B．A⊆CC．A∩C＝B D．B∪C⊆C【答案】D【解析】由已知得B C，所以B∪C⊆C，故D正确．2．给出下列四个命题：①－75°是第四象限角；②225°是第三象限角；③475°是第二象限角；④－315°是第一象限角．其中正确的命题有( )A．1个 B．2个 C．3个 D．4个【答案】D【解析】－90°＜－75°＜0°，180°＜225°＜270°，360°＋90°＜475°＜360°＋180°，－315°＝－360°＋45°且0°＜45°＜90°.所以这四个命题都是正确的．题型二终边相同的角的表示及应用例2(1)将－885°化为k·360°＋α(0°≤α＜360°，k∈Z)的形式是________．(2)写出与α＝－910°终边相同的角的集合，并把集合中适合不等式－720°＜β＜360°的元素β写出来．【答案】（1）(－3)×360°＋195°，（2）终边相同的角的集合为{β|β＝k·360°－910°，k∈Z}，适合不等式－720°＜β＜360°的元素－550°、－190°、170°.【解析】(1)－885°＝－1 080°＋195°＝(－3)×360°＋195°.(2)与α＝－910°终边相同的角的集合为{β|β＝k·360°－910°，k∈Z}，∵－720°＜β＜360°，即－720°＜k·360°－910°＜360°，k∈Z，∴k取1，2，3.当k＝1时，β＝360°－910°＝－550°；当k＝2时，β＝2×360°－910°＝－190°；当k＝3时，β＝3×360°－910°＝170°.解题技巧：(终边相同的角的表示)1．在0°到360°范围内找与给定角终边相同的角的方法(1)一般地，可以将所给的角α化成k·360°＋β的形式(其中0°≤β＜360°，k∈Z)，其中β就是所求的角．(2)如果所给的角的绝对值不是很大，可以通过如下方法完成：当所给角是负角时，采用连续加360°的方式；当所给角是正角时，采用连续减360°的方式，直到所得结果达到所求为止．2．运用终边相同的角的注意点所有与角α终边相同的角，连同角α在内可以用式子k·360°＋α，k∈Z表示，在运用时需注意以下四点：(1)k是整数，这个条件不能漏掉．(2)α是任意角．(3)k·360°与α之间用“＋”连接，如k·360°－30°应看成k·360°＋(－30°)，k∈Z.(4)终边相同的角不一定相等，但相等的角终边一定相同，终边相同的角有无数个，它们相差周角的整数倍．跟踪训练二1.下面与－850°12′终边相同的角是( )A ．230°12′B ．229°48′C ．129°48′D ．130°12′【答案】B【解析】与－850°12′终边相同的角可表示为α＝－850°12′＋k ·360°(k ∈Z)，当k ＝3时，α＝－850°12′＋1 080°＝229°48′.2．写出角α的终边落在第二、四象限角平分线上的角的集合为________．【答案】{α|α＝k ·180°＋135°，k ∈Z}．【解析】落在第二象限时，表示为k ·360°＋135°.落在第四象限时，表示为k ·360°＋180°＋135°，故可合并为{α|α＝k ·180°＋135°，k ∈Z}． 题型三 任意角终边位置的确定和表示例3 (1)若α是第一象限角，则α2是( )A ．第一象限角B ．第一、三象限角C ．第二象限角D ．第二、四象限角(2)已知，如图所示．①分别写出终边落在OA ，OB 位置上的角的集合；②写出终边落在阴影部分(包括边界)的角的集合．【答案】(1)B (2) ①终边落在OA 位置上的角的集合为{α|α＝135°＋k ·360°，k ∈Z}；终边落在OB 位置上的角的集合为{β|β＝－30°＋k ·360°，k ∈Z}．②故该区域可表示为{γ|－30°＋k ·360°≤γ≤135°＋k ·360°，k ∈Z}．【解析】(1) 因为α是第一象限角，所以k ·360°＜α＜k ·360°＋90°，k ∈Z ，所以k ·180°＜α2＜k ·180°＋45°，k ∈Z ，当k 为偶数时，α2为第一象限角；当k 为奇数时，α2为第三象限角．所以α2是第一、三象限角．(2) ①终边落在OA位置上的角的集合为{α|α＝90°＋45°＋k·360°，k∈Z}＝{α|α＝135°＋k·360°，k∈Z}；终边落在OB位置上的角的集合为{β|β＝－30°＋k·360°，k∈Z}．②由题干图可知，阴影部分(包括边界)的角的集合是由所有介于[－30°，135°]之间的与之终边相同的角组成的集合，故该区域可表示为{γ|－30°＋k·360°≤γ≤135°＋k·360°，k∈Z}．解题技巧：（任意角终边位置的确定和表示）1．表示区间角的三个步骤：第一步：先按逆时针的方向找到区域的起始和终止边界；第二步：按由小到大分别标出起始和终止边界对应的－360°～360°范围内的角α和β，写出最简区间{x|α<x<β}，其中β－α<360°；第三步：起始、终止边界对应角α，β再加上360°的整数倍，即得区间角集合．提醒：表示区间角时要注意实线边界与虚线边界的差异．2．nα或所在象限的判断方法：的范围；(1)用不等式表示出角nα或αn所在象限．(2)用旋转的观点确定角nα或αn跟踪训练三1．如图所示的图形，那么终边落在阴影部分的角的集合如何表示？【答案】角β的取值集合为{β|n·180°＋60°≤β<n·180°＋105°，n∈Z}．【解析】在0°～360°范围内，终边落在阴影部分(包括边界)的角为60°≤β<105°与240°≤β<285°，所以所有满足题意的角β为{β|k·360°＋60°≤β<k·360°＋105°，k∈Z}∪{β|k·360°＋240°≤β<k·360°＋285°，k∈Z}＝{β|2k·180°＋60°≤β<2k·180°＋105°，k∈Z}∪{β|(2k＋1)·180°＋60°≤β<(2k＋1)·180°＋105°，k∈Z}＝{β|n·180°＋60°≤β<n·180°＋105°，n∈Z}．故角β的取值集合为{β|n·180°＋60°≤β<n·180°＋105°，n∈Z}．五、课堂小结让学生总结本节课所学主要知识及解题技巧六、板书设计七、作业课本171页练习及175页习题5.1 1、2、7题.教学反思：本节课主要采用讲练结合与分组探究的教学方法，让学生从旋转方向和旋转度数熟悉角的概念，象限角，终边相同的角等，并且掌握其应用.5.1.2《任意角和弧度制---弧度制》教案教材分析：前一节已经学习了任意角的概念，而本节课主要依托圆心角这个情境学习一种用长度度量角的方法—弧度制，从而将角与实数建立一一对应关系，为学习本章的核心内容—三角函数扫平障碍，打下基础.教学目标与核心素养：课程目标1.了解弧度制,明确1弧度的含义.2.能进行弧度与角度的互化.3.掌握用弧度制表示扇形的弧长公式和面积公式.数学学科素养1.数学抽象：理解弧度制的概念；2.逻辑推理：用弧度制表示角的集合；3.直观想象：区域角的表示；4.数学运算：运用已知条件处理扇形有关问题.教学重难点：重点：弧度制的概念与弧度制与角度制的转化；难点：弧度制概念的理解．课前准备：多媒体教学方法：以学生为主体，采用诱思探究式教学，精讲多练。
尹定邦《设计学概论》复习笔记及课后习题详解第5章
第5章设计的类型复习笔记一、视觉传达设计（一）什么是视觉传达设计1．符号（1）含义广义的符号，是利用一定媒介来代表或指称某一事物的东西。
（2）作用①符号是实现信息贮存和记忆的工具。
②符号是表达思想情感的物质手段。
③符号是信息的载体，具有形式表现、信息叙述和传达的功能。
（3）分类①视觉符号系统。
所谓视觉符号，是指人类的视知觉器官眼睛所能看到的，表现事物一定性质（质地或现象）的符号。
②听觉符号系统。
③触觉符号系统④味觉和嗅觉符号系统。
2．传递（1）含义所谓传达，是指信息发送者利用符号向接受者传递信息的过程。
（2）程序一般可以归纳为“谁”、“把什么”、“向谁传达”、“效果、影响如何”这四个程序。
3．视觉传达设计（1）概念视觉传达设计是利用视觉符号来进行信息传达的设计。
（2）传达实现的条件信息的发送者和接收者必须具备部分相同的信息知识背景，即信息传达所用的符号至少有一部分既存在于发送者的符号贮备系统中，也存在于接收者的符号贮备系统中。
（3）传达设计的基本原则信息传达设计中作为发送者的设计师必须针对接收者，根据接收者的知识背景与传达内容来选择符号媒介。
（4）主要功能视觉传达设计的主要功能是传达信息。
（5）过程视觉传达设计的过程是设计者将思想和概念转变为视觉符号形式的过程。
（6）视觉设计师与视觉艺术家的不同视觉设计师的工作受到更多的限制。
①必须使用他的特定对象易于认知和理解的视觉符号。
②必须考虑他的设计的复制或制作计划的问题。
（7）视觉传达设计的发展历程①文字的发明是人类信息传达文明史上的第一次革命。
②中国造纸术的发明是第二次革命。
③印刷术的发明，使视觉传达设计迈向大众传播信息。
④现代的视觉传达设计是从以招贴画为中心的印刷品设计发展起来的。
⑤20世纪20～30年代，摄影图版开始被用于招贴等视觉设计中。
⑥20世纪40～50年代影像技术的革命，大大拓展了视觉设计的领域。
⑦20世纪80年代，电脑辅助设计技术开创了视觉传达设计的新纪元。
第5章光滑极限量规-2
泰勒原则是设计极限量规的依据，用这种极限量 规检验零件，基本可以保证零件公差与配合要求。
但是，在极限量规的实际应用中，由于量规制造 和使用方面的原因，要求量规形状完全符合泰勒原则 是有困难的。因此，国标规定：允许在被测零件的形 状误差不影响配合性质的条件下，可以使用偏离泰勒 原则的量规。
校对量规的公差带分布规定如下：
TT—校验轴用量规“通规”的 “校通-通”。它控制通规的最大 实体尺寸，防止通规尺寸过小（ 制造时过小或使用中由于损伤、 自然时效等变小），检验时应通 过被校对的轴用量规。公差带从 通规的下偏差起向轴用量规 “通 规”公差带内分布。
ZT—校验轴用量规“止规”的“校止-通”。它控制 止规的最大实体尺寸，防 止止规尺寸过小，检验时应通过被校对的轴用量规。公差带从“止规” 的下偏
孔：ES=+0.033 EI=0 轴：es=-0.02 ei=-0.041
(2)由表5-2查出：
工作量规:
孔
:
塞规制造公差T = 0.0034mm,位置要素Z = 0.005mm(IT8级)f
塞规形状公差为制造公差50%,T / 2 = 0.0017mm,
25
轴
:
工作量规为卡规,制造公差T = 0.0024mm,位置要素Z 卡规形状公差为制造公差50%,T / 2 = 0.0012mm
偏离泰勒原则量规的影响：
被检孔
被检孔
(a)全形止规的影响
Dm
(b)不全形塞规
2. 量规的形式与结构
量规形式及应用范围
1 通规218Fra bibliotek100
0
1 止规
2
【人教版】八年级物理上册：第5章《透镜及其应用》复习课教案设计(含答案)
第五章《透镜及其应用》单元复习课【复习目标】1.认识凸透镜和凹透镜的结构特点，并能将二者区分。
2.知道凸透镜和凹透镜的焦点和焦距。
3.认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用，会完成光路图。
4.理解凸透镜的成像规律，并会用此规律解决问题。
5.了解凸透镜成像的应用。
6.知道近视眼和远视眼的成因与矫正方法。
7.了解显微镜和望远镜中物镜和目镜的作用。
【复习重点和难点】重点：①掌握两种透镜对光线的作用；②会用实验的方法掌握凸透镜成像规律及这些规律在生活中的应用；③知道近视眼和远视眼的成因与矫正方法。
难点：①学会作光路图；②会用凸透镜成像规律解决问题。
【学具准备】凸透镜、凹透镜、光具座、光屏、蜡烛、火柴、薄膜充水后制成水透镜、邮票、直尺、手电筒等及多媒体课件和学生导学稿。
【前置准备】准备多媒体课件和学生导学稿（课前2min下发）。
用多媒体投出思维导图，让学生认识本章的知识体系。
（提示学生2min内翻书和查阅笔记温故对应的知识点）【复习过程】一、创设情境、引入复习教师拿出凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏等器材。
提出问题：利用这些器材我们可以完成哪些实验？引导学生思考、设计、回答，从而引出复习的内容：《透镜及其应用》设计意图：通过学生动手设计实验，在实验设计中，认识本章的知识体系，回顾透镜这一单元的几个重要知识点，为下一步基础知识掌握做好铺垫。
后面的复习就是依照体系按专题展开的，这样容易理清学生的思维，激发了学生的热情。
二、专题复习【专题一】透镜专题一知识点聚焦：1．凸透镜与凹透镜：中间，边缘的透镜称为凸透镜；中间，边缘的透镜称为凹透镜。
2．基本概念：(1)主光轴：通过透镜两个球面球心的直线。
(2)光心：透镜主光轴上有个特殊的点，凡是通过该点的光，其传播方向，这个点叫光心。
(3)焦点：①凸透镜焦点：于主光轴的光通过凸透镜后会聚在主光轴上的点叫凸透镜的焦点(实焦点)。
②凹透镜焦点：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后光线的反向延长线会聚在主光轴上的点叫凹透镜的焦点(虚焦点)。
冯铁《软件工程概论教学》第五章系统设计
一、判断题1、The results of decomposition form composite parts called modules or components.（T）2、Cohesion refers to the internal “glue” with which a component is constructed.（T）3、We say that two components are loosely coupled when there is a great deal of dependence between them.（F）4、Design is the creative process of transforming the problem intoa solution.（T）二、解释概念1、 what is design?Design is the creative process to transform the problem into a solution. 设计是将问题转化成解决方案的创造性的活动Design is the description of a solution. 是对解决方案的描述。
2、What is Coupling? States Coupling levels from low to high.Coupling耦合性是指模块间联系，即程序结构中不同模块之间互连程度。
耦合等级从低到高：Uncoupled 非直接耦合：通过上级模块进行联系，无直接关联。
Data coupling 数据耦合：参数传递的是一般类型的数据。
Stamp coupling 标记耦合：参数传递的是诸如结构类型的数据。
Control coupling 控制耦合：模块间传递的是诸如标记量的控制信息。
Common coupling 公共耦合：全局结构类型的数据。
Content coupling 内容耦合：病态连接，一个模块可以直接操作另一个模块的数据（如go to 语句的使用）。
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二、局部视图设计
设计分E-R图的步骤:
⒈选择局部应用 ⒉逐一设计分E-R图
⒈ 选择局部应用
需求分析阶段，已用多层数据流图和数据字典 描述了整个系统。
设计分E-R图首先需要根据系统的具体情况， 在多层的数据流图中选择一个适当层次的数据 流图，让这组图中每一部分对应一个局部应用， 然后以这一层次的数据流图为出发点，设计分 E-R图。
数据库系统概论
An Introduction to Database System
第五章 数据库设计 (概念设计）
5.3
概念结构设计
5.3.1 概念结构设计概述
5.3.2 概念结构设计的方法与步骤
5.3.3 数据抽象与局部视图设计
5.3.4 视图的集成
5.3.1
概念结构
什么是概念结构设计
逐一设计分E-R图（续）
一般原则 属性不能再具有需要描述的性质。即属性 必须是不可分的数据项，不能再由另一些 属性组成。 属性不能与其他实体具有联系。联系只发 生在实体之间。 符合上述两条特性的事物一般作为属性对待。 为了简化E-R图的处置，现实世界中的事物 凡能够作为属性对待的，应尽量作为属性。
概念结构设计
概念结构（续）
概念结构设计的特点
（1）能真实、充分地反映现实世界，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真实模型。 （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的 设计成功的关键。
概念结构（续）
（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。
如何抽象实体和属性
实体：现实世界中一组具有某些共同特性和 行为的对象就可以抽象为一个实体。对象和 实体之间是“is member of"的关系。
例：在学校环境中，可把张三、李四等对象抽 象为学生实体。
逐一设计分E-R图（续）
属性：对象类型的组成成分可以抽象为实体 的属性。组成成分与对象类型之间是“is part of"的关系。
产生原因：不同的局部应用关心的是该实 体的不同侧面。 解决方法：使该实体的属性取各分E-R图 中属性的并集，再适当设计属性的次序。
结构冲突（续）
学生
学号
姓名
性别
平均成绩
(a)在局部应用A中
结构冲突（续）
学生
姓名
学号
出生日期 所在系
年级E-R图（续）
该E-R图中省略了各个实体的属性描述： 学生：｛学号，姓名，出生日期｝ 性别：｛性别｝ 档案材料：｛档案号，…… ｝ 班级：｛班级号，学生人数｝ 班主任：｛职工号，姓名，性别， 是否为优秀班主任｝ 宿舍：｛宿舍编号，地址，人数｝ 其中有下划线的属性为实体的码。
逐一设计分E-R图（续）
同一对象在不同应用中具有不同的抽象 例，“课程”在某一局部应用中被当作实体 在另一局部应用中则被当作属性
解决方法：通常是把属性变换为实体或把 实体变换为属性，使同一对象具有相同的 抽象。变换时要遵循两个准则。
结构冲突（续）
同一实体在不同局部视图中所包含的属性不 完全相同，或者属性的排列次序不完全相同。
异名同义（一义多名）：同一意义的对象在 不同的局部应用中具有不同的名字 例，有的部门把教科书称为课本 有的部门则把教科书称为教材
命名冲突（续）
命名冲突可能发生在属性级、实体级、 联系级上。其中属性的命名冲突更为常 见。
命名冲突的解决方法
通过讨论、协商等行政手段加以解决
⒊ 结构冲突
三类结构冲突
选择局部应用（续）
通常以中层数据流图作为设计分E-R图的 依据。原因：
高层数据流图只能反映系统的概貌 中层数据流图能较好地反映系统中各局部应 用的子系统组成
低层数据流图过细
选择局部应用（续）
例：由于学籍管理、课程管理等都不太复
杂，因此可以从它们入手设计学生管理
子系统的分E-R图。如果局部应用比较复
杂，则可以从更下层的数据流图入手。
⒉ 逐一设计分E-R图
任务
标定局部应用中的实体、属性、码，实体间 的联系 将各局部应用涉及的数据分别从数据字典 中抽取出来，参照数据流图，标定各局部 应用中的实体、实体的属性、标识实体的 码，确定实体之间的联系及其类型（1:1， 1:n，m:n）
逐一设计分E-R图（续）
（4）易于向关系、网状、层次等各种数据模型 转换。
概念结构（续）
描述概念模型的工具
E-R模型
5.3.2
概念结构设计的方法与步骤
设计概念结构的四类方法
自顶向下
首先定义全局概念结构的框架，然后逐 步细化
自底向上
首先定义各局部应用的概念结构，然后 将它们集成起来，得到全局概念结构
逐步扩张
需求分析阶段描述的用户应用需求是现实世 界的具体需求 将需求分析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 概念结构是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。 概念结构设计是整个数据库设计的关键
概念结构（续）
现实世界 需求分析
信息世界 机器世界
5.3.2 概念结构设计的方法与步骤
5.3.3 数据抽象与局部视图设计
5.3.4 视图的集成
5.3.4 视图的集成
各个局部视图即分E-R图建立好后，还需
要对它们进行合并，集成为一个整体的 数据概念结构即总E-R图。
视图的集成（续）
视图集成的两种方式
一次集成（P224图6.25(a)）
一次集成多个分E-R图 通常用于局部视图比较简单时
逐步累积式（P224图6.25(b)）
首先集成两个局部视图（通常是比较关键 的两个局部视图） 以后每次将一个新的局部视图集成进来
视图的集成（续）
集成局部E-R图的步骤
1. 合并 2. 修改与重构
视图的集成（续）
一、合并分E-R图，生成初步E-R图
各分Ｅ－Ｒ图存在冲突
各个局部应用所面向的问题不同 由不同的设计人员进行设计
同样方法可以得到课程管理局部应用的分E-R图 各实体的属性分别为： 学生：｛姓名，学号，性别，年龄，所在 系， 年级，平均成绩｝ 课程：｛课程号，课程名，学分｝ 教师：｛职工号，姓名，性别，职称｝ 教科书：｛书号，书名，价钱｝ 教室：｛教室编号，地址，容量｝
5.3 概念结构设计
5.3.1 概念结构
逐一设计分E-R图（续）
举例
例1：“学生”由学号、姓名等属性进一步描 述，根据准则１，“学生”只能作为实体， 不能作为属性。 例2：职称通常作为教师实体的属性，但在涉 及住房分配时，由于分房与职称有关，也就 是说职称与住房实体之间有联系，根据准则 ２，这时把职称作为实体来处理会更合适些。 （Ｐ219图6-15）
属性冲突（续）
属性取值单位冲突。
例：学生的身高，有的以米为单位，有的以厘 米为单位，有的以尺为单位。
属性冲突（续）
属性冲突的解决方法
通常用讨论、协商等行政手段加以解决
⒉ 命名冲突
两类命名冲突
同名异义：不同意义的对象在不同的局部应 用中具有相同的名字 例，局部应用A中将教室称为房间 局部应用B中将学生宿舍称为房间
自底向上策略
概念结构设计的方法与步骤（续）
逐步扩张
概念结构设计的方法与步骤（续）
常用策略
自顶向下地进行需求分析 自底向上地设计概念结构
自底向上设计概念结构的步骤
第1步：抽象数据并设计局部视图 第2步：集成局部视图，得到全局概念结构
5.3 概念结构设计
5.3.1 概念结构设计概述
接下来需要进一步斟酌该E-R图，做适当调整。 (1) 在一般情况下，性别通常作为学生实体 的属性，但在本局部应用中，由于宿舍分配 与学生性别有关，根据准则２，应该把性别 作为实体对待。 (2) 数据存储“学生登记表”，由于是手工 填写，供存档使用，其中有用的部分已转入 学生档案材料中，因此这里就不必作为实体 了。 最后得到学籍管理局部应用的分E-R图
各个分E-R图之间必定会存在许多不一致的 地方 合并分E-R图的主要工作与关键所在：合理 消除各分E-R图的冲突
合并分E-R图，生成初步E-R图（续）
冲突的种类
属性冲突 命名冲突 结构冲突
⒈ 属性冲突
两类属性冲突
属性域冲突：属性值的类型、取值范围或取 值集合不同。
例1， 由于学号是数字，因此某些部门（即局 部应用）将学号定义为整数形式，而由于学号 不用参与运算，因此另一些部门（即局部应用） 将学号定义为字符型形式。 例2， 某些部门（即局部应用）以出生日期形 式表示学生的年龄，而另一些部门（即局部应 用）用整数形式表示学生的年龄。
2. 聚集（Aggregation）
定义某一类型的组成成分 它抽象了对象内部类型和成分之间“is part of”的语义 在E-R模型中若干属性的聚集组成了实体型， 就是这种抽象
例：P217图6.11，图6.12
数据抽象（续）
3. 概括（Generalization）
定义类型之间的一种子集联系 它抽象了类型之间的“is subset of”的语义 概括有一个很重要的性质：继承性。子类继 承超类上定义的所有抽象。