E-R模型专题
E-R图与关系模型
根据关系模型的设计，可以在计算机上实现数据 库的建立。
学号
姓名
性别
年龄
系代号
学生 m 学习 n 课程 成绩
பைடு நூலகம்
课程号
课程名
学分
“学生和课程关系”分E-R图
（3）设计“教师与课程关系”的分E-R图 教师在教学活动中与课程发生联系。一个教 师可以上多门课程；一门课程可以由多个教师讲 授。教师讲授任务完成后，将被学生与院方评估。 因此“教师与课程关系”的E-R图如下：
②对于m：n的联系方式，如“学生和课程”的联系， 则可以将联系转化为一个关系，该关系的关键字 有两个实体的关键字组合在一起成为组合关键字， 并附上联系的属性。
学生（学号，姓名，性别，年龄，系代号） 课程（课程号，课程名，学分） 学习（学号，课程号，成绩）
③”教学管理”数据库的关系数据模型如下： 根据“教学管理”E-R图转化成：
（1）设计“系和教师关系”的分E-R图 ①该学院下设四个系：管理工程系、会计系、市场 营销系和信息管理系。每个系有一个系主任主管 该系工作。则，将“系”设为一个实体，该实体 具有以下属性：系代号、系名称、系主任姓名、 办公地点、电话。其中系代号是主关键字。
系代号 系名称 系主任 办公地点 电话
系
②该学院聘请了一定数量的专职教师。则将“教师” 设为一个实体，该实体具有以下属性：教师编号、 教师姓名、专业特长。其中教师编号是主关键字。 ③学院聘请教师后，分配到各系。一个系有多个教师； 一个教师只能属于一个系。“系”实体与“教师” 实体之间发生一对多的“分配”联系。
名词解释e-r模型
名词解释e-r模型e-r（实体关系）模型是数据库设计和管理的一种特殊方法，它可以帮助数据库设计者更好地阐述和表述关系型数据库中的实体之间的关系。
e-r模型是一种抽象的数据模型，它把数据库中的所有元素和关系定义出来。
它建立在一个概念表述框架和一组概念之上，称为实体、属性和关系。
实体是指表述在数据库中的实际对象，比如用户、订单、账户等。
这些实体可以分组，分别代表每一种实体类别具有的特征。
属性是指实体的特征，比如用户的姓名、地址、联系方式以及性别等等。
关系是一种抽象的概念，是指实体之间的特定关系。
比如用户和订单之间的关系，用户和账户之间的关系等等。
e-r模型提供了一种方式来深入理解数据库中实体和关系之间的关系，可以帮助设计者更好地理解数据库结构。
它允许设计者绘制实体关系图，具体说明实体之间的关系，包括各个实体的属性和关系。
这样，设计者更容易识别出数据库中可能存在的问题和错误，并对其进行修改。
e-r模型还可以帮助设计者更好地构建完整的数据库结构。
它可以检测出实体之间可能存在的冗余数据，并且可以发现和维护潜在的数据关系。
这样可以确保数据库有条不紊地运行，而且也可以更加有效地完成请求。
此外，e-r模型可以帮助设计者更好地管理数据库，通过e-r图，用户可以更加清晰的看到实体之间的关系和属性。
这样，就可以更好地更新和维护数据库，可以更容易地轻松地管理和操作数据库中的内容。
总之，e-r模型是一种非常有用的模型，可以用来帮助数据库设计者更好地解决数据库设计中的多种问题。
e-r模型的优势，可以更好地描述实体间的关系，能够发现和维护潜在的数据关系，以及更好地管理数据库等等。
总而言之，e-r模型可以极大的提高数据库设计的质量和效率，为管理和操作数据库提供有用的参考。
数据库关系er模型图ppt课件
模式A 的属性加入模式A
为模式A外键
模式B 处理方式（2）：
方式（2）：
（2）把模式A的主键， 表A的主键为 联系的属性加入模式B 表B的外键
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ER图
转换成 联系的处理 的关系
外键
（2个 把模式A的主键，联系 模式A的主键
关系） 的属性加入模式B
为模式B的外
模式A
键
模式B
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学生运动会模型
(1)有若干班级,每个班级包括: 班级号,班级名,专业,人数 (2)每个班级有若干运动员,运动员只能属于一个班,包括: 运动员号,姓名,性别,年龄 (3)有若干比赛项目,包括:项目号,名称,比赛地点 (4)每名运动员可参加多项比赛,每个项目可有多人参加 (5)要求能够公布每个比赛项目的运动员名次与成绩 (6)要求能够公布各个班级团体总分的名次和成绩
（3）数据共享性差，冗余度大
（4）数据独立性差
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应用程序1
文件1
应用程序2
存取方法
文件2
应用程序n
文件n
文件系统阶段应用程序与数据之间的对应关系
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数据库系统阶段
20世纪60年代后期以来，硬件价格下降；软件 则价格上升，为编制和维护系统软件及应用程序所需 的成本相对增加；在处理方式上，联机实时处理要求 更多，并开始提出和考虑分布处理。在这种背景下， 以文件系统作为数据管理手段已经不能满足应用的需 求，于是为了解决多用户、多应用共享数据的需求， 使数据为尽可能多的应用服务，数据库技术便应运而 生，出现了统一管理数据的专门软件系统┈┈┈数据库管 理系统
图书管理系统 数据模型 E-R图
实验报告书一、实验目的：完成图书管理系统（学生选课系统，学校人事管理系统，医院病历管理系统，四者任选其一）的需求分析；系统掌握软件开发过程中需求规约（规格）说明书的写法；完成图书管理系统（学生选课系统，学校人事管理系统，医院病历管理系统）的需求分析报告。
二、实验主要内容：图书管理系统（学生选课系统，学校人事管理系统，医院病历管理系统）。
对待开发软件提出的需求进行分析并给出详细的定义，分析实现工程目标应该采取的策略及系统必须完成的功能。
确定系统必须完成哪些工作，对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求，画出实体关系图、数据流图、状态转换图，创建数据字典，编写软件需求说明书。
三、实验原理及步骤要求：需求分析是对问题进一步发现、求精、建模、规格说明和复审的过程。
用户需求可分成两类：功能性需求：定义系统做什么；非功能性需求：定义系统工作时的特性。
用户需求的内容包括：功能、性能、环境、界面、用户因素、文档、数据、资源、安全保密、软件成本消耗与开发进度、质量保证等各个方面。
根据系统分析，图书管理系统的要求如下：（1）需求分析：①能够输入图书的综合情况和进行新书入库、现有图书信息修改以及删除；②能够实现对读者档案的查询和编辑管理；③能够进行罚款功能；④能够进行借阅历史的查询功能；（2）系统性能要求：①系统安全、可靠；②功能齐全；③操作方便、界面友好；④易于维护和扩充。
（3）系统的功能分析:密码设置：每个操作员均有自己的密码，可以防止非本系统人员进入本系统；又因每个人的权限不一致，故可以防止越权操作。
资料维护：为了存放图书、读者档案的全部数据，本系统将每一本图书和每位读者的信息进行管理。
系统维护包括对各种表记录的修改、删除、添加等操作。
系统查询：可以按图书编号、借阅证编号等相关信息进行查询系统管理：进行员工管理、数据备份和数据恢复。
报表统计：包括统计图书信息、读者信息、借阅信息和罚款信息等。
其它操作：包括修改密码、添加用户、页面设置等(一)建立数据模型通过建立系统的数据模型（E-R图）来理解和表示问题的信息域。
数据库应用与设计-E-R模型（ＰＤＦ）
称E部分参与R
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参与在E-R图中的表示
customer部分参 与联系borrower
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用双线连接联系 与完全参与的实体
Loan完全参与 联系borrower
存在依赖
存在依赖（Existence Dependency）
选课联系都有一个成绩作为其属性 同类联系的集合称为联系集
联系的元或度（Degree）
参与联系的实体集的个数称为联系的元 如学生选修课程是二元联系，供应商向工程供应零件则是
三元联系
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基本概念
联系集 borrower
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基本概念
实体集customer与account之间的联系集depositor具有属性access-date
参照完整性
一个实体集的属性是另一实体集的主码属性 如：职工实体集中的部门号属性
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角色（Role）
基本概念
实体在联系中的作用称为实体的角色
当同一个实体集不止一次参与一个联系集时，为区别各实 体参与联系的方式，需要显式指明其角色
如学生与学生间的班长关系，职工与职工之间的经理关系 ，课程之间的先修关系
1-to-1 联系集的键
主键可为 {customer-id} 或者 {loan-number}.
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1-m 和 m-m 联系集的键
主键是 {loan_number}
主键是 {customer-id, loan_number}
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弱实体集
弱实体集（Weak Entity Set）
如果一个实体集的所有属性都不足以形成主码， 则称这样的实体集为弱实体集
E R模型介绍
基本工 资
加班工 资
扣税
工资编 号
工资
月份
1
1
教师
领
工资
（c） 财务处的局部E-R图（教师同（b）图）
m
n
n
课程
选修
学生
1 住
m
宿舍
讲授
n 1
教师
1
领
工资
某学校管理系统的全局E-R图
第十四页，编辑于星期三：五点 五十七分。
3.3 E—R模型到关系模型的转换
把E-R图转换为关系模型可遵循如下原则 :教师号 程号教师名教师 m
讲授 n
课程
课程名
职称
质量
班级
第九页，编辑于星期三：五点 五十七分。
3.2 E—R图的设计方法
E-R图通常都应经过以下两个阶段：
（1）针对每一用户画出该用户信息的局部E—R图，确定该用户视图的
实体、属性和联系。需注意的是：能作为属性的就不要作为实体，这有利于
E—R图的简化。 （2）综合局部E—R图，生成总体E—R图。在综合过程中，同名实 体只能出现一次，还要去掉不必要的联系，以便消除冗余。一般 来说，从总体E—R图必须能导出原来的所有局部视图，包括实体、 属性和联系。 【例3-4 】某学校管理系统中有三个部门：后勤部、学生处和财务处。
仓库和商品的属性分别如下： 仓库——仓库号，地点，面积联单
商品——商品号，商品名，价格
在存放联系中要反映出存放商品的数量。
第六页，编辑于星期三：五点 五十七分。
解：描述仓库和商品之间的E-R图可如下图所示
仓库号
地点
面积
仓库
1
存放 n
商品
数量
商品号
1、E-R模型
E-R模型设计中的抽象不同层次抽象•现实层(客观存在) =>•抽象层(观念世界/信息世界，描述现实世界的一种观点) => …(信息世界的若干层抽象)… =>•逻辑层(计算机世界：独立于物理设备) =>•物理层(计算机世界：不同物理设备的具体实现）•越抽象，语义信息越少，概括性越高，越反映共性信息，表征的范围越大•检验抽象正确性的方法：能够依据现实抽象出来(抽象化)，同时也能够依据抽象的信息和抽象规则还原为被抽象对象(具体化)。
基本思想数据模型与概念模型•表达计算机世界的模型称数据模型；表达信息世界的模型称概念数据模型，简称概念模型，信息世界是对现实世界的理解与抽象•不同层面的抽象：现实世界 -> 概念/信息世界 -> 计算机世界逻辑世界(语义结构) -> 物理世界(存储结构)抽象过程•理解-区分-命名-表达在这里插入图片描述基本思想E-R模型的基本观点：•世界是由一组称作实体实体的基本对象和这些对象之间的联系联系构成的E-R模型给出了一组基本概念，用这组概念可以刻画信息世界•实体–实体：客观存在并可相互区分的事物–实体有类(实体，实体的型)和个体(实体的实例，实体的值)的概念–实体用属性来刻画•属性–实体所具有的某一方面特性–属性还有很多类型•单一属性与复合属性,–复合属性示例：家庭住址：省份, 详细住址–在关系模型中，复合属性一定要转化为单一属性(关系的第1范式)•单值属性和多值属性：每个实例的该属性值是一个还是多个–多值属性示例：电话号码，一个人可能有多个电话号码–在关系模型中，多值属性一定要转化为单值属性(关系的第1范式)•可空值属性和非空值属性：每个实例的该属性值可以是或不能是空值•导出属性：由其他属性计算而得（例如由“出生年份” 可以得出“年龄”）•联系–指一个实体的实例和其他实体实例之间所可能发生的联系•参与发生联系的实体的数目，称为联系的度或元。
E-R图向关系模型的转换
E-R图向关系模型的转换1．一个实体型转换为一个关系模式。
实体的属性就是关系的属性。
实体的码就是关系的码。
例如在我们的例子中，学生实体可以转换为如下关系模式，其中学号为学生关系的码：学生（学号，姓名，出生日期，所在系，年级，平均成绩）同样，性别、宿舍、班级、档案材料、教师、课程、教室、教科书都分别转换为一个关系模式。
2.一个联系转化为一个关系模式，与该联系相连的各实体的码以及联系的属性转化为关系的属性，该关系的码则有三种情况：若联系为1：1，则每个实体的码均是该关系的后选码。
若联系为1：n，则关系的码为n端实体的码。
若联系为m：n，则关系的码为诸实体码的组合。
2.1 联系为1：1一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。
如果转换为一个独立的关系模式，则与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，l 每个实体的码均是该关系的候选码。
如果与某一端对应的关系模式合并，则需要在该关系模式的属性中加入另一个关系模式的码和联系本身的属性。
例如在我们的例子中，"管理"联系为1:1联系，我们可以将其转换为一个独立的关系模式：管理（职工号，班级号）或管理（职工号，班级号）管理"联系也可以与班级或教师关系模式合并。
如果与班级关系模式合并，则只需在班级关系中加入教师关系的码，即职工号：班级：｛班级号，学生人数，职工号｝同样，如果与教师关系模式合并，则只需在教师关系中加入班级关系的码，即班级号：教师：｛职工号，姓名，性别，职称，班级号，是否为优秀班主任｝2.2 联系为1：n一个1:n联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与n端对应的关系模式合并。
如果转换为一个独立的关系模式，则与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，而关系的码为n端实体的码。
如果与n端对应的关系模式合并，则在n端实体对应模式中加入1端实体所对应关系模式的码，以及联系本身的属性。
管理信息系统E-R模型
学生成绩管理E-R模型 关系模型 1.学生（学号，年龄，性别，专业） 2.课程（课程号，课程名）
属性： 名称 数据类型 大小 是否为空 注释 学号 Char 8 否 主键 年龄 Char 2 否 专业 Char 20 否 课程号 Char 4 否 主键 课程名 Char 20 否 库存管理E-R模型 1.库存表（商品号，商品名，现有库存，最大库存，最小库存，供应商编号） 2.入库表（入库ID，商品号，商品名，入库时间，数量，供应商编号，职工编号） 3.出库表（出库ID，商品号，商品名，出库时间，数量，销售商编号，职工编号） 4.供应商表（供应商编号，供应商名称） 5.销售商表（销售商编号，销售商名称） 6.职工表（职工编号，职工名称） 属性： 名称 数据类型 大小 是否为空 注释 商品号 Char 10 否 主键 商品名 Varchar 50 否 现有库存 Int 4 否 最大库存 Int 4 否 最小库存 Int 4 否 供应商编号 Char 10 否 外键
名称 数据类型 大小 是否为空 注释 入库ID Char 10 否 主键 商品号 Char 10 否 外键 商品名 Varchar 50 否 入库时间 Datetime 8 否 数量 Int 4 否 供应商编号 Char 10 否 外键 职工编号 Varchar 50 否 外键 名称 数据类型 大小 是否为空 注释 出库ID Char 10 否 主键 商品号 Char 10 否 外键 商品名 Varchar 50 否 出库时间 Datetime 8 否 数量 Int 4 否 销售商编号 Char 10 否 外键 职工编号 Varchar 50 否 外键
名称 数据类型 大小 是否为空 注释 供应商编号 Char 10 否 主键 供应商名称 Varchar 50 否
名称 数据类型 大小 是否为空 注释 销售商编号 Char 10 否 主键 销售商名称 Varchar 50 否
概念模型设计(E-R图)
用户信息实体E—R图试题类型实体E—R图系统参数实体E—R图学生成绩实体E-R图学生考试试卷实体E—R图试题库实体E-R图用access建立一个数据库文件，用来存储试题及用户的验证信息。
当管理员登陆时，首先提示要输入验证信息，当输入用户信息后，通过 sql 语言查询administrator表，判断此管理员是否合法，如果不合法，则显示提示信息，否则，进入考试系统。
管理员进入后可通过程序对test 表内容进行添加，查询和删除。
学生登录，则需要学生的姓名和学号通过查询employee表，如果用户合法，由服务器抽取试题并显示到考生屏幕上，否则学生无法登录考试。
试题的抽取又需要通过subject表，抽取题库中的某一科所对应的题，当考生做完题并递交后，由系统自动评分，显示成绩并将学生姓名和成绩存入user 表。
在本系统中，数据库的建立是用 ACCESS 实现的。
其中包括四个表：administrator、employee、test、user和subject。
administrator表存储管理员信息， employee表存储用户信息，test表存储单科考试内容，这里的test表用来存储客观题，还可建立test1表用来存储主观题，user 表存储用户成绩, subject表存储课程名，这样的话，本系统可以实现对任何科目的考试，先通过subject表选择科目，通过字段filename确定对应的test 表，再通过test 表提取对应科目的题库。
在这里test 表包含多个表，它们的字段相同，具体题目不同，每一门课程的试题对应一张表。
administrator表结构如下：employee表结构如下：test表结构如下：subject表结构如下：。
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习题二 假定一个部门的数据库包括以下信息： 一个图书馆借阅管理数据库要求提供下述服务：
（１）可随时查询书库中现有书籍的品种、数量与存放位置。 所有各类书籍均可由书号惟一标识。
（２）可随时查询书籍借还情况，包括借书人单位、姓名、 借书证号、借书日期和还书日期。
我们约定：任何人可借多种书，任何一种书可为多个人所借， 借书证号具有惟一性。
(2)每个班级有若干运动员,运动员只能属于一个班,包括: 运动员号,姓名,性别,年龄
(3)有若干比赛项目,包括: 项目号,名称,比赛地点
(4)每名运动员可参加多项比赛,每个项目可有多人参加 (5)要求能够公布每个比赛项目的运动员名次与成绩 (6)要求能够公布各个班级团体总分的名次和成绩 解题要求: 1．画出每个实体及其属性关系、实体间实体联系的E-R图. 2．根据试题中的处理要求:完成数据库逻辑模型,包括各个表 的名称和属性.并指出每个表的主键和外键。
实体运动员分为三个属性：分别是运动员号,姓名,性别,年龄
实体标识符为：运动员号
实体比赛项目分为三个属性：分别是运动员号,姓名,性别,年龄
实体标识符为：运动员号
解题三步骤 之第二步
对实体联系进行两两分许，推演出他们的关系（ 1：1 、 1：N 、 N：M ）
（2）联系分许：（班级、运动员、比赛项目） 班级 和 运动员 之间存在一多关系（1：N），即一个班级有 多个运动员
（３）当需要时，可通过数据库中保存的出版社的电报编号、 电话、邮编及地址等信息下相应出版社增购有关书籍。 我们约定，一个出版社可出版多种书籍，同一本书仅为 一个出版社出版，出版社名具有惟一性。
根据以上情况和假设，试作如下设计： （1）构造满足需求的Ｅ-Ｒ图。 （2）转换为等价的关系模式结构。
答：（１）满足上述需求的Ｅ-Ｒ图如图11所示。
项目(项目号,项目名,比赛地点) 主键：项目号
比赛(运动员号,项目号,成绩,名次,得分) 主键:运动员号,项目号 外键:运动员号；项目号
3、例题练习
习题一 实体类型“商店”的属性有：商店编号，店名，店址，店经 理。 实体类型“会员”的属性有：会员编号，会员名，地址。 实体类型“职工”的属性有：职工编号，职工名，性别，工 资。 每家商店有若干职工，但每个职工只能服务于一家商店。 每 家商店有若干会员，每个会员可以属于多家商店。在联系中 应反映出职工参加某商店工作的开始时间，会员的加入时间。
（3）联系—— （4）联系元素—— （5）无向边——
直入主题：考试作答步骤
注意：只画出图，绝对不能得满分
做题三步骤（分析要求）： （1）实体分析：实体及属性分析，获得实体标识符（文
字分析） （2）联系分析：对实体联系进行两两分许，推演出他们
的关系（？） （3）画E-R图：
E-R图要点 矩形表示实体集，框内写实体名 椭圆表示实体的属性，椭圆框内写属性名，主键用下划线标明 用无向边链接实体与其属性 菱形表示实体间的联系，联系的数量应标明（？）
例：学生选修课程
姓名
学号
系别
用椭圆表示实 体的属性
课程名 先修课
学分
用无向边 学生 m 选修 n 课程
把实体与
其属性连 接起来
联系的 数量
用矩形表示实
成绩
将参与联系的实 体用线段连接
体集，在框内
用菱形表示实
写上实体名
体间的联系
例题讲解
学生运动会模型
(1)有若干班级,每个班级包括: 班级号,班级名,专业,人数
E-R模型专题
内容： 1、基本概念 2、E-R模型建立 3、例题练习
1、基本概念（课本155）
E-R：Entity-Relationship Model，即实体与实体之间 的关系模型
E-R模型的基本元素：实体、联系和属性 （1）实体（Entity):数据对象，指运用中可以区别的客
观存在的事物 如：如学生张某某、司机李某某、计算机系等
解题三步骤 之第一步
实体分许：实体及属性分析，获得实体标识符（文字分析）
1、画出每个实体及其属性关系、实体间实体联系的E-R图
（1）实体分许（简要文字描述：实体、属性、实体标识符）：
本模型分为三个实体：班级、运动员、比赛项目
其中实体班级分为四个属性：分别是班级号,班级名,专业,
人数 实体标识符为：班级号
（2）联系（Relationship）:实体之间的关联关系。 如：学生与老师间的授课关系。 1:1 1：N N:M
(3)属性（Attribute）: 实体特性 实体标识符号：能唯一标识实体的属性或属性集 如：学生可由学号、姓名、年龄、系等组成
2、E-R模型建立
（1） 实体——
（2）属性—— 实体标识符——
习题三
2.4假定一个部门的数据库包括以下信息： 职工的信息：职工号、姓名、地址和所在部门。 部门的信息：部门所有职工、部门名、经理和销售的产品。 产品的信息：产品名、制造商、价格、型号及产品的内部编
运动员 和 比赛项目 之间存在一多关系（1：N）,即一个运 动员可以参加多个项目
班级 和 比赛项目 之间存在一多关系（N：M,即此次运动会 上有多个班级参加多个比赛项目
解题三步骤 之第三步
（3）画E-R图：
2.转换成的关系模型： 班级(班级号,班级名,专业,人数)
主键：班级号
运动员(运动员号,姓名,性别,年龄,班级号) 主键：运动员号 外键： 班级号
1.试画出反映商店、职工、会员实体类型及联系类型的ER图； 2.将ER图转换成关系模式，并指出每个表的主键和外键；
答：1.ER图：
2.转换成关系模型： 会员(会员编号,会员名,会员地址) 主键：会员编号 商店(商店编号,店名,店址,店经理) 主键：商店编号 职工(职工编号,职工名, 性别，工资) 主键：职工编号 外键：商店编号 会员加盟（商店编号，会员编号,会员加入时间) 主键:商店编号，会员编号 外键: 商店 编号；会员编号 职工聘用（商店编号，职工编号，职工参加工作时间）主键:商店编号，职工编号 外 键: 商店编号；职工编号
借书证号
姓名
单位
借书人 m
借阅
n 图书
借书日期 还书日期 m
出版
出版社名
电报编号
1 出版社
电话
书号
书名
数量
位置
邮编
地址
图 6.21 图 书 借 阅 管 理 数 据 库 E-R图
（２）转换为等价的关系模式结构如下： 借书人（借书证号，姓名，单位） 图书（书号，书名，数量，位置，出版社名） 出版社（出版社名，电报编号，电话可，邮编，地址） 借阅（借书证号，书号，借书日期，还书日期）