第2章信息与数据模型
数据库原理与应用(清华大学版)课后答案-第2章-数据模型
数 据 模 型2。
1 练习题2及参考答案1。
什么是关系？什么是关系框架？关系之间实现联系的手段是什么?什么是关系数据库？答：关系是一张二维表,即元组的集合.关系框架是一个关系的属性名表。
形式化表示为：R （A1,A2,…,An)，其中：R 为关系名，Ai 为关系的属性名。
关系之间实现联系的手段是通过关系之间的公共属性来实现联系。
关系数据库是指对应于一个关系模型的所有关系的集合。
2. 某医院病房计算机管理中需如下信息：科室：科名、科地址、科电话、医生姓名 病房：病房号、床位数、所属科室名医生：姓名、职称、所属科室名、年龄、工作证号 病人：病历号、姓名、性别、诊断医生、病房号其中，一个科室有多个病房、多个医生；一个病房只能属于一个科室；一个医生只属于一个科室，但可负责多个病人的诊治;一个病人的主治医生只有一个。
设计该计算机管理系统的E-R 图.答：对应的E —R 图如图2。
1所示.第 章2图2.1 E—R图3。
学校有若干个系,每个系有若干名教师和学生；每个教师可以教授若干门课程,并参加多个项目；每个学生可以同时选修多门课程。
请设计某学校的教学管理的E-R模型,要求给出每个实体、联系的属性。
答:该学校的教学管理E-R模型有以下实体:系、教师、学生、项目、课程。
各实体属性如下：系(系编号，系名，系主任）教师（教师编号,教师姓名，职称）学生（学号，姓名，性别，班号）项目（项目编号，名称，负责人）课程（课程编号,课程名,学分）各实体之间的联系如下：教师担任课程的1：n“任课”联系教师参加项目的n：m“参加"联系学生选修课程的n:m“选修"联系系、教师和学生之间的所属关系的1：m:n“领导”联系对应的E—R模型如图2。
2所示。
第2章 数据模型3系领导项目 系编号 系名 课程编号 系主任 学生 姓名 学号 性别班号选修 教师课程任课课程名学分成绩职称参加 项目编号 负责人名称 教师编号教师姓名1m nmn 1nnm 图2。
第二章 空间数据模型
2.2栅格数据模型-离散化的方法 栅格数据模型规则的格网(常用三角形,方格,六角形) 规则的格网(常用三角形,方格,六角形)，三角形 是最基本的不可再分的单元，根据角度和边长的 不同，可以取不同的形状，方格、三角形和六角 形可完整地铺满一个平面。 不规则的格网，可当做拓扑多边形处理，如按街 不规则的格网 区划分,社会经济分区等。 。
空间数据模型
本章描述的是整个GIS理论中最为核心的内容。 理论中最为核心的内容。 本章描述的是整个 理论中最为核心的内容 为了能够利用信息系统工具来描述现实世界， 为了能够利用信息系统工具来描述现实世界，并 解决其中的问题，必须对现实世界进行建模。 解决其中的问题，必须对现实世界进行建模。对 于地理信息系统而言，其结果就是空间数据模型。 于地理信息系统而言，其结果就是空间数据模型。 空间数据模型可以分为三种： 空间数据模型可以分为三种： 场模型：用于描述空间中连续分布的现象； 场模型：用于描述空间中连续分布的现象； 要素模型：用于描述各种空间地物； 要素模型：用于描述各种空间地物； 网络模型：可以模拟现实世界中的各种网络； 网络模型：可以模拟现实世界中的各种网络；
(一)空间结构特征和属性域 一 空间结构特征和属性域 空间” “空间”经常是指可以进行长度和角度 测量的欧几里德空间。 测量的欧几里德空间。空间结构可以是规 则的或不规则的。 则的或不规则的。 属性域的数值可以包含以下几种类型： 属性域的数值可以包含以下几种类型： 名称、序数、间隔和比率。 名称、序数、间隔和比率。属性域的另一 个特征是支持空值， 个特征是支持空值，如果值未知或不确定 则赋予空值。 则赋予空值。
2011-4-6
25
2.2栅格数据模型 2.2栅格数据模型
栅格模型把空间看作像 元的划分， 元的划分，每个像元都 记录了所在位置的某种 现象，用像元值表示。 现象，用像元值表示。 该值可以表示一个确定 的现象，也可以是一种 模糊的现象。但一个像 元应该只赋一个单一的 值。
第二章数据模型
（1）矩形框——表示实体型； （2）菱形框——表示联系型； （3）椭圆形框——表示实体型或联系型的属性； （4）直线——用来连接上述三种图框。 做图时，把相应的命名记入框中；对组成关键字的属性，标记下 划线；在菱形框的引出线上要标上联系的方式（如1:N等）。
数据库系统原理
2.20
从现实世界到概念模型的转换由数据库设 计人员完成的。
从概念模型到逻辑模型的转换可以由数据 库设计人员完成，也可以用数据库设计工 具协助设计人员完成。
从逻辑模型到物理模型的转换是由DBMS 自动完成的。
数据库系统原理
2.7
李瑞改（lirg751@）
2.1 信息抽象过程
2.26
李瑞改（lirg751@）
2.4 结构数据模型（简称数据模型）
结构数据模型直接面向数据库的逻辑结构，是对现实世界的 第二层抽象，所以也称逻辑数据模型。 数据库的组成：
数据结构 规定了数据模型的静态特性，刻画数据模型性质最重要的方面。
数据操作 主要包括数据查询和数据更新，规定了数据模型的动态特性。
➢ （1）现实世界
现实世界是指客观存在的事物及其联系，现实世界 有个体和总体等概念。
个体：一个客观存在的可识别事物。 个体特征：每个个体都有一些区别于其他个体的特征 。例如一本书的特征可以有：书名，作者，价格，出 版社，页数等。 总体：所有同类个体的集合成为总体。例如：所有的 “书”就是一个总体。 事物联系：同类个体之间或不同类个体的关系。
2.1 信息抽象过程
➢ （3）机器世界
信息世界中的信息经过数字化处理形成计算机能够处理 的数据，就进入了机器世界，机器世界也叫计算机世界或 数字世界。
数据项：对应实体属性的数据单位，又称为字段。通常和属 性同名。
第2章 数据模型与概念模型
• 概念模型(E-R图):
思考题:某公司的业务活动统计 。 任务：要求统计公司各部门承担的工程项目及职工参与工程项 目情况。 分析： 一、实体集及属性： 实体集有：部门、职工、工程项目。 • 部门有部门号、部门名称两个属性； • 职工有职工号、姓名、性别属性； • 工程项目有工程号、工程名两个属性； 二、联系 • 每个部门承担多个工程项目，每个工程项目属于一个部门。 • 每个部门有多名职工，每一名职工只能属于一个部门。 • 每个职工可参与多个工程项目，且每个工程项目有多名职工参 与。 • 职工参与项目有参与时间。
计算机中对信息的表示和处理与计算机软硬件有关，
描述的数据不便于直接在计算机上实现，必须经过数字
化处理，转换成适合特定计算机系统(主要是DBMS)的
形式描述，形成计算机能够表示和处理的数据，这时就
进入了信息的计算机世界，或机器世界、数据世界。
下面就是一个学生－课程系统：
姓名 性别 年龄 所在院系
学号
2. 信息世界 通过对现实世界中事物及联系的认识，经过选择、 命名、分类等分析后形成印象和概念，并用一定形式加 以抽象描述，就进入信息世界。 如：
张三、李四是学生，分为一类，构成学生实体集，选择部分特 征并命名，描述为： 学生（学号、姓名、性别、年龄、所在院系） 数据库原理、数据结构是课程，分为一类，构成课程实体集， 选择部分特征并命名，描述为： 课程（课程号、课程名、学分）
(4) 域（Domain） 属性的取值范围称为属性的域。
2. 实体联系的类型 （1）两个实体集之间的联系 1) 一对一联系（1:1）:设有两个实体集A和B，对于A 中的每一个实体， B中至多有一个实体与之联系； 反之亦然。 工厂 2) 一对多联系（1:n 1 ）:设有两个实体集A和B，对于A 的每一个实体， B中有一个或多个实体与之联系； 负责 而对于B的每一个实体，A中至多有一个实体与之联 1 职工 学校 系。 厂长 3) 多对多联系（m:n）:设有两个实体集 A和B，对于A 1 m 的每一个实体，B中有一个或多个实体与之联系； 参加 工作 反之亦然。 n n 一对一的联系是一对多联系的特例，一对多的联系是 体育团体 教师 多对多联系的特例
02第二章数据模型(答案)
第二章数据模型一、单项选择题1、按照传统的数据模型分类，数据库系统可分为三种类型（ B ）。
A、大型、中型和小型B、层次、网状和关系C、西文、中文和兼容D、数据、图形和多媒体2、在概念模型中，客观存在并可以相互区别的事物称为（ C ）。
A、物体B、物质C、实体D、个体3、用树型结构来表示实体之间联系的模型称为（ A )。
A、层次模型B、关系模型C、运算模型D、网状模型4、按照数据模型划分，ACCESS是一个( A )。
A、关系型数据库管理系统B、网状型数据库管理系统C、层次型数据库管理系统D、混合型数据库管理系统5、关系数据模型用（ C ）结构表示实体和实体间的联系。
A、树型B、网状C、二维表D、对象6、E-R图中用（ C ）表示实体间的联系。
A、矩形B、正方形C、菱形D、椭圆形7、实体间的联系存在着( D )。
A、1:1联系B、1:n联系C、m:n联系D、1:1、1:n(n:1)和m:n8、一个公司可以接纳多名职员参加工作，但每个职员只能在一个公司工作，从公司到职员之间的联系类型是（ D ）。
A、多对多B、一对一C、多对一D、一对多9、E-R方法的三要素是( C )。
A、实体、属性、实体集B、实体、码、关系C、实体、属性、关系D、实体、域、码10、E-R表示法是设计( A )常用的方法。
A、概念模型B、数据库逻辑结构设计模型C、数据库物理结构设计模型D、都可以11、Access基于( C )数据模型。
A、层次B、网状C、关系D、面向对象12、E-R图在数据库设计中被广泛使用，椭圆表示( C )。
A、实体B、实体的主键C、实体的属性D、实体间的联系13、常见的数据模型有( C )。
A、面向对象、空间数据模型和NoSQLB、实体、属性和联系C、层次、网状和关系D、矩形、椭圆形和菱形二、判断题1、关系模型是目前最常用的数据模型。
√2、概念模型的表示与系统采用的数据模型有关。
×3、同类实体的集合称为实体型。
第2章 信息系统建模
第2章 信息系统建模 UML采用一组图形符号来描述软件模型，这些图 形符号具有简单、直观、规范的特点。因而UML的特 点是：开发人员学习和掌握起来比较简单；所描述的 软件模型可以直观地理解和阅读；由于具有规范性， 所以能够保证模型的准确、一致。 2. UML的基本内容 作为一种对客观系统的建模语言，UML提供了描 述事物实体、性质、结构、功能、行为、状态、关系 的建模元素，并通过一组图来描述由建模元素所构成 的多种模型。UML的建模元素包括基本建模元素、关 系元素和图三大类，见图2.10。
测试
建立测试模型
细化 迭代1 迭代2
…
…
…
…
…
迭代n -1 迭代n
图2.9 信息系统建模过程
第2章 信息系统建模 2.1.4 信息系统建模语言 信息系统建模语言是描述信息系统模型的规则符号集。 信息系统建模语言与信息系统开发方法和开发过程有关，不 同的开发过程规定了不同的开发步骤和开发工作，不同的开 发方法规定了不同的建模语言。像结构化方法就采用数据流
第2章 信息系统建模
模型分析
需求理解
现实系统
建立模型
模型
图2.1 建模过程
第2章 信息系统建模 2. 信息系统模型 信息系统属于智能性系统，在信息系统中蕴藏着大量的 信息、知识、方法和技术。信息系统无论是在开发过程中， 还是在开发成功之后，都不具备其它简单物质系统的形态外 显性。信息系统这种深刻的包藏性，给信息系统的开发带来 了极大的困难，使得在整个信息系统开发过程中，人们对它 难以把握和描述。为了工程化、有效地开发信息系统，人们 除了寻求有效的开发方法，严密地组织工程过程之外，还需 要在开发的各个阶段，以某种有效的形式把信息系统描述和 表现出来，这样开发人员才能够有针对性地进行交流和讨论。 我们把通过确定的形式，对信息系统本质特性的描述称为信 息系统建模，而所描述的结果称为信息系统模型。
数据库第2章 数据模型
4．域（Domain）
某个（些）属性的取值范围称为该属性的域。例如，性别的域为（男，女）， 姓名的域为字符串集合，学院名称的域为学校所有学院名称的集合。
4．文件集（File Set） 文件集是若干文件的集合，即由计算机操作系统通过文件系统来组织和管理。它 与信息世界中的对象集相对应。
文件系统通过对文件、目录、磁盘的管理，可以对文件的存储空间、读写权限等 进行管理。
2.1.4 三种世界的转换
信息的三种世界之间是可以进行转换的。人们常常首先将现实世界抽象为信 息世界，然后将信息世界转换为计算机世界。也就是说，首先将现实世界中 客观存在的事物或对象抽象为某一种信息结构，这种结构并不依赖于计算机 系统，是人们认识的概念模型；然后再将概念模型转换为计算机上某一具体 的DBMS支持的数据模型。这一转换过程如图2-1所世界抽象为信息世界的过程中，实际上是抽象出 现实系统中有应用价值的元素及其关联。这时所形成的信 息结构就是概念模型。这种信息结构不依赖于具体的计算 机系统。
2.2.1 概念模型的基本概念
1．实体（Entity）
客观存在并且可以互相区别的事物称为实体。实体可以是人，也可以是物， 也可以是抽象的概念；可以指事物本身，也可以指事物的联系。例如，一名 学生，一门课、一次选课、学生和课程的关系等，都是实体。实体是信息世 界的基本单位。
2.1.4 三种世界的转换
信息的三种世界在转换过程中，每种世界都有自己对象的概念描述，但是它 们之间又相互对应。信息的三种世界之间的对象对应关系见表2-1。
《数据库技术与应用》第2章 习题答案
第2章数据模型1.试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三个要素。
解：数据模型是数据库中用来对现实世界进行抽象的工具,是数据库中用于提供信息表示和操作手段的形式构架。
一般地讲,数据模型是严格定义的概念的集合。
这些概念精确描述了系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件。
因此数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。
(1)数据结构：是所研究的对象类型的集合,是对系统静态特性的描述。
(2)数据操作：是指对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许进行的操作的集合,包括操作及有关的操作规则,是对系统动态特性的描述。
(3)数据的约束条件：是一组完整性规则的集合。
完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则,用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化,以保证数据的正确、有效、相容。
2.模型的作用。
解：模型用于对客观事物及其联系进行有效的描述与刻画。
模型是对现实世界特征的模拟和抽象。
数据模型是现实世界数据特征的抽象，是用来描述数据的一组概念和定义。
不同的数据模型提供给我们模型化数据和信息的不同工具。
3.概念模型中以下术语：实体，实体型，实体集，属性，码，实体联系图(E-R图)解：实体：客观存在并可以相互区分的事物叫实体。
实体型：具有相同属性的实体具有相同的特征和性质,用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体,称为实体型。
实体集：同型实体的集合称为实体集。
属性：实体所具有的某一特性,一个实体可由若干个属性来刻画。
码：惟一标识实体的属性集称为码。
实体联系图(E-R 图)：提供了表示实体型、属性和联系的方法：·实体型：用矩形表示,矩形框内写明实体名；·属性：用椭圆形表示,并用无向边将其与相应的实体连接起来；·联系：用菱形表示,菱形框内写明联系名,并用无向边分别与有关实体连接起来,同时在无向边旁标上联系的类型(1:1,1:n 或 m:n)。
不同的联系。
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数据库系统原理及MySQL应用教程(第2版)
课后习题参考答案
第2章信息与数据模型
1. 信息的三种世界分别是：信息的现实世界、信息世界和信息的计算机世界。
这3个领域是由客观到认识、由认识到使用管理的3个不同层次，后一领域是前一领域的抽象描述。
信息的三种世界描述：
2．也称信息模型，按用户的观点对数据和信息建模，主要用于数据库设计。
3.实体：客观存在的实体事物。
实体型：用实体类型名和所有属性来共同表示同一类实体。
实体集：同一类型实体的集合
属性：实体所具有的某一特性
码：可以唯一标识一个实体的属性集
E-R图：E-R图也称实体-联系图(Entity Relationship Diagram)，提供了表示实体类型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。
4. 转换原则：一个实体转换为一个关系模式。
实体的属性就是关系的属性。
联系类型的转换：
1）.若实体间联系是1∶1，可以在两个实体类型转换成的两个关系模式中任意一个关系模式中加入另一个关系模式的码和联系类型的属性。
2.）若实体间的联系是1∶n，则在n 端实体类型转换成的关系模式中加入
1端实体类型的码和联系类型的属性。
3.）若实体间联系是m∶n，则将联系类型也转换成关系模式，其属性为两
端实体类型的码加上联系类型的属性，而码为两端实体码的组合。
5 A
6 D
7 C
8 D
9 A 10 A 11 B 12 C 13 B 14 A 15 C 16 C 17 D 18 A 19 C 20 B 21 A 22A 23 A 24 A
25(1)B (2)D (3)C (4)A
23 (1)D (2)C (3)C (4)B
27 答：
（1）学生与课程联系类型是多对多联系。
（2）课程与教师的联系类型是多对多联系。
（3）学生与教师的联系类型是一对多联系。
（4）完善本题E-R图的结果如下图所示。
28
(1)
（2）对应的关系模型结构如下：
科室（科名，科地址，科电话）
病房（病房号，床位号，科室名）
医生（工作证号，姓名，职称，科室名，年龄）
病人（病历号，姓名，性别，诊治，主管医生，病房号）（3）每个关系模式的候选码如下：
科室的候选码是科名；
病房的候选码是科室名、病房号；
医生的候选码是工作证号；
病人的候选码是病历号。
29
（1）
（2）这个ER图可转换4个关系模式：
商店（商店编号，商店名，地址）
主码：商店编号
职工（职工编号，姓名，性别，业绩，商店编号，聘期，月薪）主码：职工编号外码：商店编号
商品（商品号，商品名，规格，单价）
主码：商品号
销售（商店编号，商品号，月销售量）
主码：商店编号，商品号。