基础数据管理模块建模
数据建模是什么
数据建模是什么数据建模是指将现实世界中的事物和概念转化为计算机可以理解和处理的数据结构的过程。
通过数据建模，可以将复杂的现实世界问题简化为可操作的数据模型，用于数据管理、分析和决策支持等方面。
数据建模是数据管理的关键环节，对于组织的战略决策和业务流程优化具有重要意义。
本文将介绍数据建模的定义、作用、方法和流程，并探讨数据建模在实际应用中的意义。
数据建模的定义数据建模是将现实世界的实体、关系和属性等概念转化为计算机可处理的数据结构的过程。
它是构建信息系统的前提和基础，是实现数据驱动决策的关键手段。
数据建模包括实体关系模型、层次模型、面向对象模型等多种形式，其中最常用的是实体关系模型。
数据建模的作用数据建模在数据管理、分析和决策支持等方面起着重要作用。
首先，数据建模可以帮助我们理解现实世界的复杂性，将其抽象为简单的数据结构，从而更好地管理和组织数据。
其次，数据建模可以为数据分析提供基础，通过建立合适的模型，可以更好地进行数据分析和挖掘，为组织的战略决策提供支持。
此外，数据建模还可以用于业务流程优化，通过分析和建模现有业务流程，可以发现问题并提出改进措施。
数据建模的方法数据建模的方法包括概念建模、逻辑建模和物理建模等。
概念建模是指根据需求和领域知识，将现实世界的实体和关系进行抽象和定义，形成概念模型。
逻辑建模是在概念模型的基础上，定义实体的属性和关系的约束条件，形成逻辑模型。
物理建模是将逻辑模型转化为实际数据库系统的设计和实施，包括表的设计、索引的创建等。
数据建模流程数据建模的流程可以分为需求分析、概念建模、逻辑建模和物理建模等阶段。
首先，在需求分析阶段，需求分析师与用户沟通，了解业务需求和数据要求，形成需求文档。
然后，在概念建模阶段，根据需求文档，构建概念模型，包括实体、关系和属性等概念的定义和联系。
接着，进入逻辑建模阶段，根据概念模型，定义实体的属性和关系的约束条件，形成逻辑模型。
最后，在物理建模阶段，将逻辑模型转化为实际数据库系统的设计和实施，包括表的设计、索引的创建等。
基于MES的SPC模块设计
对在线自动检测的计量型数据，可提供自动采集录入接 口，可以通过MES数据采集系统，实现实时采集录入检 验数据。
（ORACLE数据库管理技术，软件与硬件接口技术）
检验数据维护的界面设计
2.3 数据分析（SPC）模块
数据分析：通过检验数据检索条件，查找检验数据，生成相关控 制图，进行异常判断和过程能力指数分析等。（C#编程技术）
质管模块
进货检验 中检成检 采购建议
产品信息
数
据
控制特性
基 础
采 集
不良信息
数
据
检 计量 验值 数 据
计数 值
手工录入 自动采集 数据库方式 仪器采集
检 验 数 据 管 理
检验规则
层别信息
基
础
层别信息
数据库
数
据
机器别
管 理
班组别 人员别。。。
质量分析任务
检验项目及 参 条件 数
设 置
控制图选择
显示参数选择
μ±6 σ…………(1-3.4PPM)?
95.44%
2σ μ 2σ 1.5σ
3.4ppm
6σ μ
6σ
1.2 （SPC）质量控制图的原理
控制图的形成：
将正态分布图按顺时针 方向旋转90°，再将图 旋转180 ° , 就是一张 典型的控制图—单值控 制图。图中UCL= +3 为上控制限，CL= 为 中心线，LCL= -3为 下控制限。
查处异常，采取措施，保证消 除，不再出现，纳入标准。
贯彻20字方针
2.1 质量检验建模与基础数据管理模块
质量检验建模。
对于不同的产品质量执行标准，其检验项目的类别和判定方法 可能会有很大的不同。需要根据产品的执行标准来查阅需要哪 些检验项目以及如何对这些检验项目结果进行质量判定，这就 需要一个质量检验建模过程。
数据建模基础
数据建模基础一、什么是数据建模1.1 数据建模的定义数据建模是指在建立信息系统的过程中，对数据进行抽象和规范化的过程。
它通过对数据的组织、描述和关系的建立，将现实中的复杂信息转化为计算机可处理的数据模型。
1.2 数据建模的作用数据建模是信息系统开发的基础工作，它有以下几个作用：1.明确需求：数据建模可以帮助开发人员和用户明确系统的需求，理清需求之间的关系和约束。
2.系统设计：数据建模可以为系统设计提供基础架构，定义业务对象和业务关系，有助于系统的模块化和可扩展性。
3.数据管理：数据建模可以规范数据的存储和管理，提高数据的可靠性和可维护性。
4.决策支持：数据建模可以帮助管理者进行数据分析和决策，提供统一的数据视图和查询接口。
二、数据建模的方法2.1 实体关系模型（ERM）实体关系模型是最基本的数据建模方法之一，它使用实体、属性和关系来描述现实世界中的事物和事物之间的关系。
1.实体（Entity）：表示现实世界中具有独立存在和唯一标识的事物，可以是具体的对象或抽象的概念。
2.属性（Attribute）：表示实体的特征或属性，用于描述实体的特性和状态。
3.关系（Relationship）：表示实体之间的联系或关联，用于描述实体之间的关系和依赖。
2.2 关系模型（RM）关系模型是基于关系代数和集合论的数据建模方法，它使用表格和关系运算符来处理数据的组织、存储和查询。
1.表格（Table）：关系模型使用表格来表示数据，每个表格对应一个实体或关系，表格由行和列组成。
2.关系运算符（Relational Operator）：关系模型使用关系运算符来实现数据的查询和操作，包括选择、投影、连接和除等操作。
2.3 UML建模UML（Unified Modeling Language）是一种通用的建模语言，可以用于描述系统的静态结构和动态行为。
1.类图（Class Diagram）：用于描述系统的静态结构，包括类、对象、属性和关系等。
UML软件建模任务驱动教程(第3版)用户管理模块建模
单击菜单【File】→【Save】，或者单击工具栏中的【Save】按钮保存所绘制的类图。
同 步 训 练
任务描述
设计图书管理系统用户管理模块的“用户权限类”，且使用Rational Rose 绘制 “用户权限类”的类图。
操作提示
（1）“用户权限类”的主要属性有用户权限编号、用户类型名称、用户权限选项 等。 （2）“用户权限类”的主要方法有获取对应用户的权限、删除用户权限、新增用 户权限等。
方法指导
2．UML 模型中的类之间有哪些关系，分别如何进行描述
（1）关联关系 ③ 组合关系
组合关系是聚合关系的一种特殊情况，是比聚合关 系还要强的关系，也称为强聚合关系。它要求普通的关 系中代表整体的对象负责代表部分的对象的生命周期。 组合关系不能共享。组合中整体拥有各部分，部分与整 体共存，如整体不存在了，部分也会随之消失。
引例探析
知识疏理
1．类图的功能
类图显示了模型的 静态结构，特别是 模型中存在的类、 类的内部结构以及 它们与其他类的关 系等。
类图不显示暂时性 信息。类图由许多 说明性的（静态的） 模型元素（例如类、 包和它们之间关系） 组成。
类图可以组织在（并且属 于）包中，仅显示特定包 中的相关内容。它是最常 用的UML 图，显示出类、 接口以及它们之间的静态 结构和关系；它用于描述 系统的结构化设计。
添加属性后的类
修改属性的名称
属性的作用域图标列表
任务实施
4．添加和修改类的属性 （2）修改类属性
任务实施
4．添加和修改类的属性 （3）利用对话框添加类的其他属性
任务实施
5．添加和修改类的方法
利用快捷菜单添加类的方法
利用对话框添加类的其他方法
UML实例UML案例(完整建模)(汽车租赁系统)
theWorkRecord : WorkRecord
系统的状态图
系统的活动图
customer request Employee check the request no new request store the request have new request handle new request
Manager Interface
Skill Worker
系统功能需求
① ② ③ ④ 满足上述需求的系统主要包括以下模块： 基本数据维护模块 基本业务模块 数据库管理模块 信息查询模块
基本数据维护模块
① ② ③ ④ 基本数据维护模块包括的主要功能模块： 添加车辆信息 修改车辆信息 添加员工信息 修改员工数据
基本业务模块
① ② ③ ④ 基本业务模块包含的功能： 用户填写预定申请 工作人员处理预定请求 技术人员填写服务记录 工作人员处理还车
建立UML模型框架
选择J2EE模式
系统的用例图
① ② 创建用例图之前首先需要确定参与者。 系统中的参与者主要有两类： 客户 公司职员
系统的用例图
1. 客户参与的用例图 2. 公司职员参与的用例图
客户参与的用例图
公司职员参与的用例图
系统的时序图
1. 2. 3. 4. 管理人员开展工作的时序图 客户预订车辆的时序图 客户取车的时序图 客户还车的时序图
数据库模块
① ② ③ ④ 数据库模块的功能： 客户信息管理 车辆信息管理 租赁信息管理 职员信息管理
信息查询模块
① ② ③ ④
信息查询模块是查询数据库中的相关信息， 包括： 查询客户信息 查询职员信息 查询车辆信息 查询客户记录
UML图书管理系统建模实例
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6、数据查询模块
数据查询模块的功能结构图如图7-12 所示，其主要功能如下。
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图7-12 数据查询模块的功能结构图
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（1）根据“书目编号”和“图书 名称”查询书目信息。
（2）根据“借阅者编号”和“姓 名”查询借阅者信息。
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7.9 构建图书管理系统的顺序模 型 7.10 构建图书管理系统的活动模型 7.11 构建图书管理系统的包模型 7.12 构建图书管理系统的组件模型 7.13 构建图书管理系统的部署模型
7.14 导入与导出Rational Rose2003的模型
7.15 Rational Rose2003中发布系统模型
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（3）系统允许系统管理员对系统 进行维护、管理系统用户、设置用户 权限。
（4）系统可供图书管理员、图书 借阅员和借阅者本人查询图书信息、 借阅信息和罚款信息。
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通过以上分析，可以确定系统中有四 类参与者：图书借阅员、图书管理员、系 统管理员和借阅者。
系统管理员
主要是管理系统用户、为用户分配权限、设置系统参数、备份 数据等
借阅者 可以查询书目信息、借阅信息和罚款信息
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7.5 分析图书管理系统的用例
由于系统中存在四种类型的参与者， 下面分别从这四种类型的参与者角度出发， 列出图书管理系统的基本用例，如表7-2所 示。
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表7-2 图书管理系统的基本用例
数据建模基础
数据建模基础
数据建模是指将现实世界中的对象映射到抽象的数据模型中，以便于对其进行分析、设计和管理。
数据建模有助于规划、捕获和传达数据需求和数据结构，提高数据的质量和一致性，并为信息系统的开发提供基础。
数据建模基础包括以下几个方面：
1. 实体：数据建模的基本组成部分是实体，实体是指现实世界中的一个独立、有明确身份和特征的事物，例如人、事物、地方等等。
2. 属性：实体的特征被称为属性，属性是描述现实世界中事物的各种特征的数据元素，例如年龄、性别、地址等等。
3. 关系：实体之间的交互和联系称为关系。
关系是两个或多个实体之间的连接，它们通常描述事物之间的连接或联系，例如一个人和他的朋友之间的联系。
4. 模型：数据建模通常使用图形、图表或符号来描述数据元素和它们之间的关系，这种表述被称为模型。
常见的数据建模模型包括实体关系模型（ER模型）、关系模型和多维模型等。
在数据建模过程中，需要根据实际情况选择不同的模型和方法，以达到更好的建模效果和实现目标。
数据库建模技术方案
数据库建模技术方案1.引言1.1 概述数据库建模技术是指通过对现实世界中的数据进行抽象和建模，设计出数据库的结构和关系，以实现数据的存储、管理和处理。
在信息化时代，数据库建模技术成为了一项基础而重要的工作，对于实现企业数据化管理和决策支持具有重要意义。
本文将从数据库建模技术的概述、方案以及未来发展等方面进行详细介绍和分析。
在进行数据库建模时，需考虑到数据的实体、属性、关系等因素，以及数据之间的联系和约束关系。
通过对现实世界的实体进行建模，我们可以将数据划分为不同的实体集合，并定义实体的属性和关系。
通过这样的抽象和建模工作，数据的结构和关系得以清晰地展示出来，为实现高效的数据管理和应用提供了基础。
数据库建模技术方案的选择与设计是数据库建模过程中的重要环节。
不同的数据库建模技术方案适用于不同的场景和需求。
常见的数据库建模技术方案包括关系模型、层次模型、网络模型等。
关系模型是最为常见和广泛应用的数据库建模技术方案，通过表格的形式展现数据之间的关系，具有较好的可扩展性和灵活性。
而层次模型和网络模型则适用于较为特殊的数据结构和应用场景。
在未来，随着大数据、云计算和人工智能等技术的快速发展，数据库建模技术也将不断创新和演进。
比如，随着数据量的增大，分布式数据库建模技术将得到更广泛的应用；随着数据的多样化和复杂化，图数据库建模技术将具备更大的发展空间。
此外，数据库建模技术还应与其他技术进行整合，如面向对象技术、数据挖掘技术等，以提高数据库的性能和功能。
综上所述，数据库建模技术是现代信息管理的重要组成部分，通过对现实世界的数据进行抽象和建模，实现数据的存储、管理和处理。
不同的数据库建模技术方案适用于不同的场景和需求，而未来的发展则需要与其他相关技术相结合。
对于企业和个人而言，熟练掌握和应用数据库建模技术，将有助于提高数据管理和决策支持的效率和质量。
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3．顺序图的绘制方法
（1）对象：用一个矩形框表示，并 有对象名和类名。 （2）生命线：从对象图标发出的一 条垂直虚线，表示在某段时间内对象 是存在的。
（3）激活期：用位于生命线上的一 个窄矩形表示，矩形框的两端分别表 示激活期的开始时间和终止时间
（4）消息：用一条带箭头水平线表 示，从消息的发出对象指向目标对象。
【教学导航】
知识技 能
目标
（1）熟悉UML顺序图的功能和组成元素 （2）理解顺序图的绘制方法 （3）学会构思顺序图 （4）学会在Rational Rose 2003中绘制顺序图
本章重 （1）UML顺序图的功能和组成元素 点 （2）在Rational Rose 2003中绘制顺序图
教学方 法
课时建 议
（3）使用Rational Rose 2003绘制浏 览出版社数据和新增出版社的顺序图。
【任务实施】
4.1 认识UML的顺序图 4.2 构思基础数据管理摸型的顺序图 4.3 绘制浏览出版社数据的顺序图 4.4 绘制新增出版社的顺序图
4.1 认识UML的顺序图
1．顺序图的功能
UML顺序图也叫时序图，用来描述对 象之间动态的交互关系，着重反映对象间 消息传递的时间顺序，说明对象之间的交 互过程，以及系统执行过程中，在某一具 体位置将会有什么事件发生。
根据以下的场景描述，绘制顾客从自 动售货机中购买饮料的顺序图。
顾客先向自动售货机的前端投入钱币，
顾客选择要购买的饮料，售货机的钱币识 别器接收顾客投入的钱币，识别器控制售 货机的出货器将一罐饮料送到前端。
【任务描述】
（1）认识UML顺序图的功能、组成 与绘制方法。
（2）分析与构思基础数据管理模块 的顺序图。
图4-3 在顺序图【编辑】窗口中添加参与者
3．在顺序图【编辑】窗口添加对 象
（1）在顺序图【编辑】窗口添加第1 个对象
（2）在顺序图【编辑】窗口添加第2 个对象
（3）在顺序图【编辑】窗口添加第3 个对象
4．在顺序图【编辑】窗口设置 对象属性
在顺序图【编辑】窗口双击对象“数 据库操作类”图标，弹出如图4-9所示的 【Object Specification for Untitled】对话 框。
2．在顺序【编辑】窗口添加参 与者
在Rational Rose 2003【模型浏览】窗 口中的【Use Case View】节点中选择已创 建的参与者，这里单击选择“图书管理 员”。
然后按住左键将其从【模型浏览】窗
口中拖动到顺序图中，此时顺序图【编辑】 窗口中显示参与者“:图书管理员”和泳道 “:图书管理员”，对象“:图书管理员” 下有虚线条。如图4-3所示。
案例教学法、分组讨论法、自主学习法、探究式训练法 4课时（含引导训练和同步训练）
【引导训练】
【任务1】创建一个Rose模型“04基础数据 管理模块模型”
【任务描述】
创建一个Rose模型，将其命名为“04 基础数据管理模块模型”，且保存在本章 对应的文件夹中。
【任务2】绘制“出版社数据管理”子模块 的 用例图
顺序图存在两个轴：一是水平轴，表
示不同的对象；二是垂直轴，表示时间， 如图4-2所示。
图4-2 顺序图示意
2．顺序图的组成元素
一个顺序图主要由四种元素构成：对 象、生命线、激活期和消息，如图4-2所示。
（1）对象：表示参与交互的对象。 （2）生命线：表示对象存在的时间。 （3）激活期：表示对象被激活的时 间段。
【操作示范与知识讲解】
【实例引导】 我们到银行的ATM机取款，主要的步 骤有：读卡、输入并验证密码、确定取款 金额、更新账户、出款、打开票据、退卡 等，这些操作主要由用户、读卡机、ATM 屏幕、账户和出款机按一定顺序协作完成， 其执行顺序示意图如图4-1所示。
图4-1 从ATM机取款的顺序图
【试一试】
1．建立新的顺序图
在Rational Rose 2003的【模型浏览】 窗口【Logical View】对应的行单击右键， 在弹出的快捷菜单中选择【New】选项， 然后单击下一级菜单项【Sequence Diagram】。
此时，在【Logical View】节点下添 加了一个默认名称为“NewDiagram”的项， 输入一个新的顺序图名称“浏览出版社数 据顺序图”。
图4-9 【Object Specification for Untitled】对话框
在该对象框中可以设置对象的Name （对象名称）、Class(相关联的类)、 Documentation（文档说明）以及 Persistence等属性。
5．在顺序图【编辑】窗口中设置 字体大小和调整对象位置
在顺序图【编辑】窗口中拖动鼠标左 键选中顺序图中的参与者和3个对象，然后 单击右键，在弹出的快捷菜单中依次指向 【Format】→【Font Size】，然后单击菜 单项【10】，即可设置字体大小，如图411所示。
4.2 构思基础数据管理模型的顺序图
1．构思浏览出版社数据的顺序图
浏览出版社数据的主要参与者是图书 管理员，涉及的类主要有出版社数据管理 界面、出版社类和数据库操作类。
2．构思新增出版社的顺序图
新增出版社的主要参与者是图书管理 员，涉及的类主要有出版社数据管理界面、 出版社类和数据库操作类。
4.3 绘制浏览出版社数据的顺序图
第4章 基础数据管理模块建模
本章主要对出版社管理和部门管理等 基础数据管理模块建模。
交互图用于对系统进行动态建模，交 互图分为顺序图和通信图，两种图在语义 上是等价的。
顺序图强调消息发送的时间顺序，通 信图则强调接收和发送消息的对象的组织 结构。
Rose支持顺序图和通信图之间的相互 转换，本章主要介绍顺序图的绘制，通信 图的绘制将在第6章予以介绍。
【任务描述】 分析“出版社数据管理”子模块的功 能需求、参与者和用例，使用Rational Rose 2003绘制“出版社数据管理”子模块 的用例图。
【任务3】绘制“出版社类”和“出版社数 据 管理界面类”的类图
【任务描述】 设计图书管理系统基础数据管理模块 的“出版社类”和“出版社数据管理界面 类”，且使用Rational Rose 2003绘制“出 版社类”和“出版社数据管理界面类”的 类图。