数据模型
数据模型标准
数据模型标准数据模型是指描述数据结构、数据性质、数据关系的方式，是信息系统中对现实世界中事物和概念的抽象。
数据模型对于数据库的设计和实现起着重要的作用，它可以规范数据的组织方式，提供数据操作的接口，并且能够确保数据的完整性和一致性。
数据模型标准是指在数据模型设计过程中遵循的一系列规范和标准。
这些标准可以包括数据结构、数据类型、约束条件、关系定义等，旨在规范化数据的存储和处理方式，提高数据的质量和可靠性。
数据模型标准可以分为以下几个方面：1.数据结构标准：数据结构是指数据元素之间的关系和组织方式。
常见的数据结构有层次结构、网络结构、关系结构等。
关系结构是最常见和应用最广泛的一种数据结构，它基于关系模型，使用表格来存储和组织数据，每个表格代表一个实体类型，每一行代表一个实体，每一列代表一个属性。
2.数据类型标准：数据类型是指数据的存储格式和取值范围。
常见的数据类型有整型、字符型、浮点型、日期型等。
数据类型标准规定了每种数据类型的取值范围、存储长度和表示方式，确保数据的有效性和一致性。
3.约束条件标准：约束条件是指对数据的限制和约定。
常见的约束条件有主键约束、唯一约束、外键约束等。
主键约束规定了表中某一列的值必须唯一且非空，唯一约束规定了表中某一列的值必须唯一但可以为空，外键约束规定了表与表之间的关联关系。
约束条件标准可以确保数据的完整性和一致性。
4.关系定义标准：关系定义是指表与表之间的关联关系。
常见的关系定义有一对一关系、一对多关系、多对多关系等。
关系定义标准规定了关系的类型、属性和约束条件，用于描述和管理表与表之间的关联关系。
5.命名标准：命名标准是指命名对象和属性的规范。
对象的命名应该具有描述性、唯一性和易于理解性，属性的命名应该具有明确性和可读性。
命名标准可以方便用户理解和使用数据模型，提高代码的可读性和维护性。
总之，数据模型标准是确保数据模型设计和实现的正确性和可靠性的重要保证。
遵循数据模型标准可以提高数据的质量和可管理性，降低系统开发和维护的成本，提高数据系统的效率和可靠性。
数据模型的名词解释
数据模型的名词解释数据模型在现代社会存在着越来越重要的地位，它也成为研究诸多决策制定、分析处理许多事物的重要依据。
在计算机技术发展至今，数据模型也日渐被普及到各种行业和企业当中，在提升效率、精确分析领域发挥着重要作用。
本文针对数据模型的概念，相关内容进行详细解读，总结出数据模型的定义、类型和用途等重要部分，以供读者更加深入的了解数据模型的实质及其应用价值。
一、数据模型的定义数据模型的定义是指：数据模型是描述各种数据概念、实体和关系以及它们之间的关系的抽象模型，它将信息储存成抽象关系，以便于进行更加有效的管理和处理。
也就是说，数据模型是一个通用化的系统，它可以把复杂的问题简化，以便于系统的分析和有效的处理。
二、数据模型的类型1、结构化数据模型结构化数据模型是一种以表格形式记录各类实体和关系的模型，通过建立实体与实体之法的多重关系，可以对各类实体属性进行统一的管理和控制。
它包括关系型数据模型、网状数据模型、层次数据模型等。
2、非结构化数据模型非结构化数据模型具有较强的弹性，可以用于存储不规则的、多元的数据，例如开放文本、图像和视频等。
常见的非结构化数据模型包括对象关系模型（Object-Relational Model）、网络模型（NetworkModel）和关联模型（Associative Model）等。
三、数据模型的用途1、储存实体和关系数据模型可以将各类数据项和实体以及它们之间的关系进行统一的存储，可以储存各类的记录、词语和文件等，以及它们之间的关系，使得数据的管理变得更加有效和便捷。
2、数据挖掘（Data Mining）数据模型可以通过它的结构将复杂的信息抽象成更加有效的形式，从而可以大大简化数据挖掘的任务，让数据挖掘更加准确、快速。
3、数据库设计数据模型可以帮助管理者更加有效精确的规划出一个完整的数据库系统，有利于对现实世界概念、实体及其关系的表达，使得数据的管理更加有效。
综上所述，数据模型是管理和处理复杂信息的抽象模型，是各种行业和企业中提高效率、精确分析所不可缺少的重要手段。
《数据模型》课件
第三范式（3NF）
在2NF的基础上，消除传递依 赖，确保非主属性只依赖于主 键。
BCNF范式
更严格的规范化形式，确保所 有决定因素都是候选键。
数据模型的优化
索引优化
合理使用索引，提高数据查询效率。
查询优化
优化查询语句，减少不必要的计算和数据访 问。
分区优化
根据数据访问模式，将数据分区存储，提高 查询性能。
详细描述
根据数据抽象层次，数据模型可以分为概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型；根据使用范围，数据模型 可以分为通用数据模型和特定领域数据模型；根据面向对象的不同，数据模型还可以分为对象-关系数据模型、 关系数据模型和非关系数据模型等。
02
常见的数据模型
关系型数据模型
总结词
最常用、最成熟的数据模型
详细描述：关系型数据模型广泛应用于各种领域，如金融、电子商务、社交网络 、企业资源计划（ERP）系统等。它能够满足大量数据的存储、检索和管理需求 ，提供可靠的数据一致性和完整性保障。
面向对象数据模型
总结词
模拟现实世界的对象
VS
详细描述
面向对象数据模型是一种基于对象的模型 ，它模拟现实世界的对象和概念。在面向 对象数据模型中，对象由属性和方法组成 ，属性是对象的特征，方法定义了对象的 行为。面向对象数据模型支持继承和多态 等面向对象特性。
构。
逻辑设计
根据概念设计，构建出 具体的逻辑模型，包括 实体、属性、关系等。
物理设计
将逻辑模型映射到物理 存储，优化数据存储和
查询效率。
数据模型的规范化
第一范式（1NF）
确保每个列都是不可分割的最 小单元，消除重复组。
第二范式（2NF）
什么是数据模型
在非关系模型中，概念模型中的实体型反映为记录型, 实体型的属性反映为记录的字段。因此，图的结点表示为记录型，结点之间的连线表示为记录型之间的联系。
在非关系数据模型中，将两个记录型之间的一对一、一对多和多对多的联系，归结为一个只有1:n联系的基本层次联系，（因为1:1可以看作是1:n的特例，m:n可以分解为两个1:n的联系）。
E－R模型是概念模型的表示。它是对现实世界客观事务及其联系的抽象，是用户对系统的应用需求的概念化表示，计算机不能直接处理它。
要使计算机能够处理E－R模型中的信息。首先必须将它转化为具体的DBMS能处理的数据模型。
E－R模型可以向现有的各种数据模型转换。而目前市场上DBMS大部分是基于关系数据模型的，所以我们只学习E－R模型向关系数据模型的转换方法。
根据联系的类型不同，联系转换为关系后，关系的码的确定也相应有不同的规则：
? 若联系R为1:1联系，则每个相关实体的码均可作为关系的候选码；
? 若联系R为1:n联系，则关系的码为n端实体的码；
? 若联系R为n:m联系，则关系的码为相关实体的码的集合；
第三步：根据具体情况，把具有相同码的多个关系模式合并成一个关系模式
? 财务处管理职工的工资情况
? 科研处管理科研项目和职工参加项目的情况
第一步：确定局部应用范围，设计局部E－R模型
（1）确定局部应用范围
本例中初步决定按照不同的职能部门划分不同的应用范围，即分为三个子模块：人事管理、工资管理和项目管理。
下面以人事管理为例，说明设计局部E－R模型的一般过程。
? 项目（项目号，名称，起始日期，鉴定日期）
第二步：将每个联系转换为关系模式
用关系表示联系，实质上是用关系的属性描述联系，那么该关系的属性从何而来呢？我们说，对于给定的联系R，由它所转换的关系具有以下属性：
十大数据分析模型详解
十大数据分析模型详解数据分析模型是指用于处理和分析数据的一种工具或方法。
下面将详细介绍十大数据分析模型：1.线性回归模型：线性回归模型是一种用于预测数值型数据的常见模型。
它基于变量之间的线性关系建立模型，然后通过拟合这个模型来进行预测。
2.逻辑回归模型：逻辑回归模型与线性回归模型类似，但应用于分类问题。
它通过将线性模型映射到一个S形曲线来进行分类预测。
3.决策树模型：决策树模型是一种基于树结构的分类与回归方法。
它将数据集划分为一系列的决策节点，每个节点代表一个特征变量，根据特征变量的取值选择下一个节点。
4.随机森林模型：随机森林模型是一种集成学习的方法，通过建立多个决策树模型来进行分类与回归分析。
它通过特征的随机选择和取样来增加模型的多样性和准确性。
5.支持向量机模型：支持向量机模型是一种用于分类和回归分析的模型。
其核心思想是通过找到一个最优的分割超平面，使不同类别的数据点之间的间隔最大化。
6.主成分分析：主成分分析是一种常用的数据降维方法，用于减少特征维度和提取最重要的信息。
它通过找到一组新的变量，称为主成分，这些主成分是原始数据中变量的线性组合。
7.聚类分析：聚类分析是一种无监督学习方法，用于对数据进行分类和分组。
它通过度量样本之间的相似性，将相似的样本归到同一类别或簇中。
8.关联规则挖掘：关联规则挖掘是一种挖掘数据集中的频繁项集和关联规则的方法。
它用于发现数据集中的频繁项集，并根据频繁项集生成关联规则。
9.神经网络模型：神经网络模型是一种模拟人脑神经网络结构和功能的机器学习模型。
它通过建立多层的神经元网络来进行预测和分类。
10.贝叶斯网络模型：贝叶斯网络模型是一种基于概率模型的图论模型，用于表示变量之间的条件依赖关系。
它通过计算变量之间的概率关系来进行推理和预测。
以上是十大数据分析模型的详细介绍。
这些模型在实际应用中具有不同的优势和适用范围，可以根据具体的问题和数据情况选择合适的模型进行分析和预测。
数据模型
2.5 IDEF 1x方法 方法
IDEF(ICAM DEFinition)方法 <<IDEF建模分析和设 方法 建模分析和设 计方法>> 计方法 陈禹六编 清华大学出版社 (ICAM：Integrated Computer Aided Manufacturing) ： IDEF0: 功能模型 IDEF1: 信息模型 IDEF2: 仿真模型 IDEF3: 过程描述获取 IDEF4: 对象模型
阶段1: 阶段1: 人工管理阶段
计算机主要用于科学计算,此阶段没有统一软 计算机主要用于科学计算 此阶段没有统一软 此阶段 件管理数据，程序自带数据。 件管理数据，程序自带数据。 程序依赖于数据，程序不具有独立性。 程序依赖于数据，程序不具有独立性。 应用程序之间无法共享数据。 应用程序之间无法共享数据。
2.4 E_R 方法
联系方法(Entity－Relationship) 实体 － 联系方法 － E－R方法表 － 方法表 方法表示现实世界中对象的属性特征以 及对象集之间联系的特征。
E_R E_R基本元素及其表示方法 ：
实体 ：表示具有相同属性或特征的事物的集合。
学生
用矩形框表示，记录集名子写在框中。
学号
姓名
性别
学生
M
选课 成绩
N
课程
课程号
课程名
学分
E－R方法(E_R图) 方法(E_R图
概念设计： 概念设计：
学号 姓名 性别
定义实体；定义联系；定义 定义实体；定义联系； 系 属性
学生
区分实体集和非实体集的方法： 区分实体集和非实体集的方法： 它能被描述吗？ 有N个这类实例 它能被描述吗？ 选课 包括 一个实例可被区分或标识吗？ 吗？一个实例可被区分或标识吗？
数据模型及组成要素
数据模型及组成要素数据模型是描述数据结构、数据操作、数据约束和数据语义的一种抽象表示。
它定义了如何组织、存储和操作数据，以及数据之间的关系。
在计算机科学领域，常见的数据模型包括层次模型、网络模型、关系模型和对象模型等。
一、层次模型层次模型是最早出现的数据库模型之一，它将数据组织成一个树形结构。
在层次模型中，每个节点都可以有多个子节点，但只能有一个父节点。
这种父子关系反映了实际世界中的“一对多”关系。
1.1 节点在层次模型中，每个节点代表一个实体或记录。
节点可以包含属性，用于存储实体的相关信息。
在一个学生信息管理系统中，每个学生可以被表示为一个节点，包含姓名、年龄、性别等属性。
1.2 关系在层次模型中，父子节点之间通过关系连接起来。
父节点与其子节点之间存在着“一对多”的关系。
在学生信息管理系统中，每个班级可以被表示为一个父节点，而每个学生则是该班级的子节点。
1.3 根节点在层次模型中，根节点是位于最顶层的节点，并且没有父节点。
根节点代表了整个数据结构的起点。
在学生信息管理系统中，根节点可以表示整个学校，而每个班级则是根节点的子节点。
1.4 子节点在层次模型中，子节点是位于父节点下方的节点。
一个父节点可以有多个子节点，但每个子节点只能有一个父节点。
在学生信息管理系统中，每个班级可以有多个学生作为其子节点。
1.5 属性在层次模型中，属性是存储在每个节点中的数据项。
它们用于描述实体或记录的特征和属性。
在学生信息管理系统中，姓名、年龄、性别等都可以作为学生节点的属性。
二、网络模型网络模型是对层次模型的扩展和改进，它引入了更灵活的关系定义和多对多关系。
网络模型通过使用指针来建立不同实体之间的连接。
2.1 实体集在网络模型中，实体集是具有相同结构和属性的一组实体。
每个实体集都有一个唯一标识符，并且可以包含其他实体集作为其成员。
2.2 关系类型在网络模型中，关系类型定义了不同实体集之间的连接方式。
关系类型描述了一个实体与其他实体之间的联系，并定义了该联系所包含的属性。
简述数据模型的分类
简述数据模型的分类
数据模型是指对现实世界中的事物和其关系进行抽象和描述的方式。
数据模型的分类主要有三种：层次模型、网络模型和关系模型。
1. 层次模型
层次模型是最早的数据模型之一，它将数据组织成一棵树形结构，每个节点代表一个实体，每个实体可以有多个属性。
每个节点可以有多个子节点，但只能有一个父节点。
层次模型的优点是简单易懂，易于实现和维护，但缺点是不够灵活，只能表示一对多的关系。
2. 网络模型
网络模型是在层次模型的基础上发展而来的，它允许一个实体有多个父节点，这样就可以表示多对多的关系。
网络模型中的数据结构是一个图形，节点表示实体，边表示实体之间的关系。
网络模型的优点是比层次模型更灵活，可以表示多对多的关系，但缺点是复杂度较高，不易维护。
3. 关系模型
关系模型是目前最流行的数据模型，它将数据组织成一个二维表格，每个表格代表一个实体，每个实体有多个属性。
表格之间通过外键建立关系，可以表示一对多、多对多等各种关系。
关系模型的优点是简单易懂，易于实现和维护，具有较好的灵活性和扩展性，但缺点是对于复杂的数据结构，需要进行多表联接，查询效率较低。
总之，不同的数据模型适用于不同的场景，需要根据具体情况选择合适的数据模型。
在实际应用中，关系模型是最常用的数据模型，因为它具有较好的灵活性和扩展性，可以满足大部分的数据需求。
数据模型的3个组成要素
数据模型的3个组成要素1. 数据模型的定义数据模型是描述真实世界中各种实体、关系、属性等概念和它们之间关系的一种抽象规约。
它是抽象的、简化的和理论化的，是数据的逻辑结构和特征的集合体现，并且确定了处理这些数据所需的过程。
数据模型的主要目的是提供一个统一的概念框架。
2. 数据模型的三个组成要素数据模型的三个组成要素包括数据结构、数据操作和数据约束。
下面我们分别来详细介绍一下。
2.1 数据结构数据结构是数据模型中的一个非常重要的组成要素，它是指数据的逻辑组织形式，包括实体、属性、关系等。
实体就是现实中存在的事物，例如人、物、事等，实体在数据模型中通常用矩形表示。
属性就是实体的特定特征，例如人的身高、体重、姓名等，属性在数据模型中通常用椭圆形表示。
关系就是实体和属性之间的联系和互动，例如人和车之间存在拥有关系，关系在数据模型中通常用菱形表示。
基于数据结构的定义，我们可以通过各种关系建立出复杂的数据模型。
2.2 数据操作数据操作是数据模型中的另一个重要的组成要素。
它是指各种操作数据的方式和方法，包括插入、查询、修改和删除等。
插入就是将数据添加到数据库中，查询则是通过各种条件查询数据库中的数据，修改就是在数据存在的情况下对其进行修改，删除自然就是从数据库中删除数据。
在实际应用中，这些数据操作通常被封装成各种API供用户使用。
2.3 数据约束数据约束是数据模型中的第三个重要组成要素。
它是指对数据的格式、范围和完整性进行约束。
常见的数据约束包括主键约束、外键约束、唯一约束、非空约束等。
主键约束是指在一个表中只能有一个主键，而主键不能为NULL。
外键约束是指一个表中的列可以参考另一个表的列。
唯一约束是指表中的某一列不能有重复的值，而非空约束是指某一列的值不能为NULL。
这些约束保证了数据的规范性和有效性。
3. 总结数据模型是数据处理的基础，它是对真实世界中各种实体、关系、属性等概念的抽象和理论化。
数据模型由三个组成要素：数据结构、数据操作和数据约束，它们分别用来描述数据的逻辑组织形式、数据的操作方法和对数据格式、范围和完整性进行约束。
10大经典数据分析模型
10大经典数据分析模型数据分析在现代社会中起到了越来越重要的作用，而数据分析模型则是实现数据分析的核心工具。
以下是10大经典数据分析模型的介绍。
1.线性回归模型线性回归模型是最简单的数据分析模型之一，用于揭示自变量与因变量之间的线性关系。
该模型通过计算斜率和截距来预测因变量的值，并估计预测结果的准确性。
2.逻辑回归模型逻辑回归模型是一种用于处理二分类问题的模型。
它通过将线性回归模型的结果映射到一个概率值（0和1之间），来预测一个事件发生的概率。
3.决策树模型决策树模型通过一系列分支和节点构成树形结构，用于描述数据的决策过程。
它将数据逐步切分，直到得到最终的预测结果。
4.随机森林模型随机森林模型是一种集成学习方法，通过同时训练多个决策树模型，并将它们的输出结果进行集成，以获得更准确的预测结果。
5.K均值聚类模型K均值聚类模型是一种无监督学习方法，用于将数据点分成不同的类别（簇）。
它通过计算数据点之间的距离，将距离最近的数据点分为一组。
6.主成分分析模型主成分分析（PCA）模型用于降低数据维度，从而更好地理解数据。
该模型通过寻找数据中的主要方向（主成分），将数据投射到新的坐标系中。
7.关联规则模型关联规则模型用于分析数据中的关联关系，例如购物篮分析中的商品关联。
它通过计算项集之间的关联度来找出频繁出现的组合，并基于此提供推荐。
8.时间序列模型时间序列模型用于分析随时间变化的数据。
它通过识别和建模数据中的趋势、周期性和季节性等模式，进行预测和预测未来的值。
9.支持向量机模型支持向量机模型是一种用于二分类和回归问题的监督学习方法。
它通过寻找最优的超平面来将数据点分开，并在训练过程中考虑离超平面最近的支持向量。
10.神经网络模型神经网络模型是一种模拟人脑神经网络的机器学习模型。
它通过通过多个神经元进行信息传递和学习，实现对非线性数据和复杂模式的建模和预测。
每个数据分析模型都有自己的优点和适用场景，在实际应用中需要根据具体的数据和问题进行选择和调整。
数据库数据模型
层次型数据模型的特点
层次清晰
层次型数据模型的数据结构简单明了， 易于理解和操作。
查询效率
由于层次型数据模型的数据结构相对 简单，因此在查询和检索数据时通常
02 03
关系型数据库中的表
关系型数据库中的表也可以看作是层次型数据模型的实现 。表中的行表示记录或实体，表之间的关系则通过主键和 外键来维护。
XML文档
XML文档是一种自描述的数据格式，它采用树状结构来表 示数据之间的关系。XML文档可以被视为一种特殊的层次 型数据模型，其中每个元素节点表示一个记录或实体，元 素之间的关系表示父子关系或其他层次关系。
数据库数据模型
目 录
• 数据模型概述 • 关系型数据模型 • 面向对象数据模型 • 层次型数据模型 • 网状型数据模型
01
数据模型概述
数据模型的定义
数据模型是用于描述数据、数据关系 以及数据操作的抽象表示方法。它是 对现实世界数据特征的抽象，并使用 图形、表格等形式来表示。
数据模型通常包括数据结构、数据操 作和数据约束三个部分，用于描述数 据的组成、关系以及数据操作的规则。
灵活性
网状型数据模型可以方便地表示实体 和实体之间的关系，并且可以灵活地 添加、删除和修改数据。
高效性
由于网状型数据模型的结构简单，因 此在处理大量数据时具有较高的效率。
可扩展性
网状型数据模型可以容纳大量的数据 和复杂的结构，因此具有较好的可扩 展性。
复杂性
相对于层次型和关系型数据模型，网 状型数据模型的结构更加复杂，需要 更多的存储空间和计算资源。
数据模型的分类
数据模型的分类
1.关系型数据模型：关系型数据模型是由一个或者多个二维表组成的
数据结构，表的每行都代表一个实体集，表中的每一列代表实体的一种属
性值，通过主键以及外键关联表实现数据关联。
关系型数据库可以存储大
量数据、支持事务处理，可以使用SQL语句来实现数据查询、更新、插入、删除等操作。
2.非关系型数据模型：非关系型数据模型是一种非结构化数据模型，
它可以在大规模数据中提供快速读写能力，使用简单的key/value键值对
存储数据，避免了因数据结构固定性而带来的SQL开发的繁琐。
非关系型
数据模型常用于消息队列、缓存和NoSQL数据库等场景中。
3.网状数据模型：网状数据模型是一种可以表示实体之间多重关系的
数据模型，使用节点与关系组合的方式存储数据，网状数据模型可以用来
表示复杂的关系，如社交网络中的用户关系、可视化搜索，甚至可以用来
表示机器学习中的数据关系。
4.层次数据模型：层次数据模型是一种将数据结构化的一种方式，它
使用树状结构来表示数据之间的父子关系，层次数据模型有利于描述继承
类型的关系，常用于表示菜单结构和文件目录结构等。
数据模型的概念是啥啊
数据模型的概念是啥啊数据模型是从概念上对现实世界的事物及其关系进行抽象和描述的工具。
它是将现实世界中的实体、属性、关系和约束等要素转化为计算机能够处理的数据结构的方式之一。
数据模型可以帮助我们理解和分析现实世界，并且能够为设计和实现数据库系统提供指导。
数据模型的本质是对真实世界进行的一种抽象和近似。
在现实世界中，存在着各种复杂的事物及其之间的关系，而数据模型通过对这些事物进行抽象，将其转化为计算机可处理的形式，从而方便数据的存储、管理和处理。
数据模型包括三个层次：概念层、逻辑层和物理层。
概念层描述实体（Entity）、属性（Attribute）、关系（Relationship）和约束（Constraint）等要素，逻辑层描述数据的逻辑结构和操作方式，物理层描述数据的存储方式和存取方式。
在数据模型中，实体是指现实世界中可以独立存在并具有唯一标识的事物，例如一个人、一辆汽车或一本书。
属性是实体具有的某种性质或特征，例如人的姓名、汽车的颜色或书的作者。
关系是实体之间的联系或连接，例如人与汽车之间的拥有关系或书与作者之间的创作关系。
约束是对实体、属性和关系的限制或要求，例如人的年龄不能为负数、汽车的颜色只能为红、绿或蓝，或书与作者之间的关系必须是一对多。
数据模型有多种类型，常见的有层次数据模型、网状数据模型、关系数据模型和面向对象数据模型等。
层次数据模型是最早提出的一种数据模型，它以树状结构描述数据之间的层次关系。
在层次数据模型中，每个实体可以有一个或多个子实体，并且每个子实体只能有一个父实体。
这种模型适用于具有明确层次结构的数据，如组织机构、文件系统等。
网状数据模型是在层次数据模型的基础上发展起来的一种模型，它克服了层次数据模型中一个实体只能有一个父实体的限制。
在网状数据模型中，一个实体可以有多个父实体，也可以有多个子实体。
这种模型适用于需要描述复杂关系的数据，如计算机网络、电力系统等。
关系数据模型是目前应用最广泛的数据模型。
10大经典数据分析模型
10大经典数据分析模型数据分析是指通过收集、处理和分析一定数量的数据来发现其中的规律和趋势，并为决策提供支持的过程。
数据分析模型则是一种工具或方法，用于对数据进行建模和分析，从中提取有用的信息和知识。
下面是十大经典数据分析模型的介绍。
1.线性回归模型线性回归是一种常见的统计模型，用于建立自变量和因变量之间的线性关系。
通过最小化误差平方和来拟合数据，并得到线性方程。
线性回归模型可以用于预测和关联分析。
2.逻辑回归模型逻辑回归是一种用于分类问题的统计模型。
它通过将自变量的线性组合传递给一个逻辑函数（如sigmoid函数），来预测离散型因变量的概率。
逻辑回归模型常用于分类和预测分析。
3.决策树模型决策树是一种用于分类和预测的非参数的有监督学习模型。
它通过一系列的判断节点来对数据进行划分，并最终得到决策结果。
决策树模型直观、易于理解和解释，可用于特征选择和预测分析。
4.聚类模型聚类是一种用于无监督学习的技术，它将数据分为具有相似特征的组或簇。
聚类模型可以用于市场分割、用户细分、异常检测等应用。
常用的聚类算法有K-means、层次聚类等。
5.支持向量机模型支持向量机是一种用于分类和回归的监督学习模型，通过在高维特征空间上寻找最优的超平面来进行分类。
支持向量机模型可以用于文本分类、图像识别等任务。
6.关联分析模型关联分析用于寻找数据集中的频繁模式或关联规则。
它可以揭示物品之间的关联关系，例如购物篮分析中的商品关联。
常用的关联分析算法有Apriori和FP-Growth。
7.时间序列模型时间序列模型用于分析时间序列数据的特征和趋势。
它可以进行预测、季节性分析和趋势分析等。
常用的时间序列模型有ARIMA、SARIMA等。
8.神经网络模型神经网络是一种模拟人脑神经系统的计算模型，可以用于分类、预测和模式识别。
它由多个神经元和连接层组成，可以识别非线性关系。
常见的神经网络模型有多层感知机、卷积神经网络等。
9.主成分分析模型主成分分析用于降低数据维度，并找到最能解释数据变异的主成分。
数据模型ppt课件
年级 2005 2005 2005
…
关系数据模型的数据结构（续）
▪ 关系（Relation）
一个关系对应通常说的一张表
▪ 元组（Tuple）
表中的一行即为一个元组
▪ 属性（Attribute）
表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名称即属性名
▪ 主码（Key） 表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。
精选编辑ppt
2.3 最常用的数据模型
❖ 非关系模型
▪ 层次模型(Hierarchical Model) ▪ 网状模型(Network Model)
❖关系模型(Relational Model) ❖面向对象模型(Object Oriented Model） ❖对象关系模型(Object Relational Model)
精选编辑ppt
一、关系数据模型的数据结构
❖ 在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列
组成。
属性
学生登记表
元组
学号 2005004 2005006 2005008
…
姓名 王小明 黄大鹏 张文斌
…
年龄 19 20 18 …
性别 女 男 女 …
系名 社会学 商品学
法律 …
精选编辑ppt
▪ 域（Domain） 属性的取值范围。
▪ 分量 元组中的一个属性值。
▪ 关系模式 对关系的描述 关系名（属性1，属性2，…，属性n） 学生（学号，姓名，年龄，性别，系，年级）
精选编辑ppt
关系数据模型的数据结构（续）
❖ 关系必须是规范化的，满足一定的规范条件
最基本的规范条件：关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项,
▪ 查询 ▪ 插入 ▪ 删除 ▪ 更新
数据模型
本章主要内容
本章将着重介绍一下概念模型、层次模型、网状模 型、关系模型、面向对象模型等数据库系统的数据模 型的基本概念和设计方法，为后面的数据库设计打下 基础。
（1）数据描述
概念设计、逻辑设计和物理设计等各阶段中数据描 述的术语，概念设计中实体间二元联系的描述（1:1， 1:N，M:N）。
学校代码 学校名称 学校 地址
1
聘任
聘任日期
n
教师
教师代码
教师姓名
性别
职称
2.2.3 扩充E－R数据模型
1）依赖联系和弱实体集
在现实世界中，某些实体集间还存在一种特殊的联系――依 赖联系。 例如，在人事管理数据库中存放的职工实体 集及其家庭成员实体集，前者以后者的存在 为前提，家庭成员实体集依赖于职工实体集。 这种依赖另一个实体集的存在而存在的实体 集称为弱实体集，它们与其他实体集间的联 系称为依赖联系，如右图所示。
职工代码 职工姓名 职工 性别 年龄
教师
教辅人员
管理人员
学校团体
行政级别
3）聚集
在EER数据模型中，将联系视为参与联系的实体集组合而成新实 体集，其属性为参与联系的实体的属性和联系的属性的并。这 种新实体集称为聚集。这样联系也能以聚集的形式参与联系。 下图是应用聚集的例子。
单位编码 系名
教师代码 姓名 聚 集
（3）自反联系
表示同一个实体集两部分实体之间的联系，是一种特殊的二元 联系。这两部分实体之间的联系也可以区分为1：1、1：n和m： n三种。 例如，在“人”这个实体集中存在夫妻之间的1：1联系;教师 实体集中为了描述领导与被领导关系，可用1：n联系描述;在课 程实体集中存在一门课程与另外一门或几门课程之间的预选课 联系。
常用的数据模型及其特点
常用的数据模型及其特点
1.层次模型
2.网状模型
网状模型采用的是一种网状结构，它允许多对多的关系，而且每个记录都可以有多个父亲或子孙。
这种模型主要用于处理复杂的数据关系，并且能够处理复杂的数据查询，但其缺点是难以维护和扩展。
3.关系模型
关系模型是目前最流行的数据模型之一，它建立在关系代数的基础之上，数据被组织成几个表格（也称为关系），每个表格内有多个数据项构成字段，每个数据项为字段中的一个元素。
这种模型具有良好的表达能力和查询能力，易于扩充和管理。
但是对于复杂查询处理，性能不够高效。
4.对象模型
对象模型是基于面向对象技术的一种新的数据模型，它采用了对象、类、继承等概念，将数据封装到对象中。
这种模型具有面向对象技术的各种特点，例如继承、多态等，也具备了传统的数据模型的数据管理特点。
这种模型的优点是可以很好地处理复杂的数据关系和对象继承等高层次性质，能够处理灵活、复杂的应用。
但是因为是面向对象技术，所以其使用和维护的成本比较高。
总的来说，不同的数据模型具有各自的优点和缺点，具体应用根据需要来选择。
在实际应用中，为了充分利用每种模型的优势，通常会选择多种数据模型进行整合使用。
第6章 数据模型
6.3.2 逻辑模型规范化
❖满足最低要求的范式是第一范式（1NF）。在 第一范式的基础上满足更多要求的称为第二 范式（2NF），其余范式以次类推。一般说来， 数据库只需满足第三范式（3NF）就可以被大 多数设计者和用户接受了。通过对关系模式 的分解，可以提高关系模式的范式等级，这 样的分解过程被称为规范化。
6.1.2 数据建模过程中的其它重要概念
❖ 机器世界中的某些概念与信息世界中的概念有着对 应关系，理解这些对应关系对于建立数据模型、设 计数据库都有着至关重要的作用。
实体 实体集
属性 码
一一对应
记录 文件 字段 记录码
信息世界
机器世界
6.1.2 数据建模过程中的其它重要概念
3．其它重要概念：域、联系、关系模式。 域：域描述的是属性的取值范围； 联系：实体与实体之间的关系。 实体间联系方式：两个不同实体之间存在着许
❖ E-R模型的建立和E-R图的设计过程主要依照上述三 种抽象机制，对需求分析阶段得到的系统相关数据 进行处理，并最终确定实体、属性和联系。E-R图 的从无到有大致可分为三步，即选择局部应用，设 计分E-R图和E-R图合并。
ERD
分ERD
ERD 集成
分ERD 分ERD
分ERD
分ERD 分ERD 集成
❖ 混合模式：该种方法将自顶向下和自底向上的两种 建模策略相互结合，首先，自顶向下确定全局概念 模型，然后以此模型为骨架，自底向上搭建局部概 念模型并逐步合并，直到全局概念模型生成。
6.2.3 概念模型抽象过程
❖ 最常用的概念抽象方法是实体联系法，简称E-R法。 Entity Relationship Diagram
6.3.1 逻辑模型建立的方法
一对多：
数据模型的名词解释
数据模型的名词解释数据模型是指题干中出现数据和比例，并以此作为论据，从而推测结论的推理。
但大家需要明白如果题干中出现了年份等的这些数据，并且对于题干的结论并未受到多大影响，那这些就不是数据模型。
数据模型一般会用样本比例大小说明样本在群体中的特性。
比如“某医院宣传：乙肝治愈率为70%”得出结论“看来该医院真的擅长医治乙肝”，例子中的结论是认为70%这个数值很大，所以该医院擅长治疗乙肝。
但是题干中没自然治愈率并作比较，我们怎么能够推断出来70%到底就是小就是大呢?所以必须想要强化它，就要证明的确这个数值非常大，就必须打听自然治愈率大于70%的;必须想要弱化它，就要证明的确这个数值不大，就必须打听自然治愈率大于70%的。
所以对于这种通过一个比例得结论的类型，我们必须想要强化弱化，首先必须明晰结论就是在说道这个比例就是小就是大，如果结论指出前提所给比例非常大，那么必须强化它只需打听一个比它大的值，必须想要弱化就打听一个比他小的值;如果结论指出前提所给比例不大，则恰好相反。
此题中只出现了一个数据就得出结论：外地人做生意不如本地人规模大(结论其实就是认为80%很大)。
要想加强它，则是要证明80%这个数值确实很大，我们则需要提供小于80%的类似数据进行比较才能正确得出题中结论。
观察四个选项，c项低收入人群以及d项总人口比例是题干中未提也没有关系的概念，故首先排除c、d两项。
要想说明外地人做生意不如本地人，我们需提供外地经营户占的比例。
根据题干可以得出纳税最多的经营户中，外地人占35%，本地经营则占65%，而65%明显小于80%，能证明外地人做生意不如本地人规模大，符合题意。
当b项情况出现时，说明本地人占本市个体经营户的90%。
而90%明显大于80%，则是证明外地人做生意比本地人规模大，削弱了题干结论，不符合题意。
本题为加强型题目，故a项当选。
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如图2.11所示给出了一个简单的网状模型，其中2.11（a）是 学生选课E-R图。图2.11（b）中，S表示学生记录型，C表示课 程记录型，用联系记录型L表示S和C之间的一个多对多的选修 联系。
图2.12表示一个具体实例，其中C记录有一个指针，指向 该课程号的第一个L记录。L记录有两个指针，第一个指针指 向下一个同课程号的L记录，第二个指针指向下一个同学号 的L记录。S记录有一个指针，指向该学号的第一个L记录。 这里构成的单链表均为循环单链接，用这些链表指针实现联 系。
数据模型
• 在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表示 和处理现实世界中的数据和信息。
• 通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟。
• 数据模型应满足三方面要求
– 能比较真实地模拟现实世界 – 容易为人所理解 – 便于在计算机上实现
• 不同的数据模型实际上是提供模型化数据和信息 的不同工具。根据模型应用的不同目的，可以将 这些模型划分为两类，它们分属于两个不同的层 次。 • 第一类模型是概念模型，也称信息模型， 它是按用户的观点来对数据和信息建模，主要用 于数据库设计。 • 另一类模型是数据模型逻辑模型和物理模 型 ，主要包括网状模型、层次模型、关系模型等， 它是按计算机系统的观点对数据建模，主要用于 DBMS的实现。
例如，图2.13给出了一个简单的关系模型，其中图2.13（a） 给出了关系模式： 教师（教师编号，姓名，性别，所在系名） 课程（课程号，课程名，教师编号，上课教室）
图2.13（b）给出了这两个关系模式的关系，关系名称 分别为教师关系和课程关系，均包含两个元组，教师关系 的编号为主码，课程关系的课程号为主码。
2.2.1 信息世界中的基本概念
实体（Entity）:客观存在并可相互区别的事物称为实 体。 属性（Attribute）:实体所具有的某一特性称为属性。 码（Key）:码有时也称关键字。所谓码，是指在实体 属性中，可用于区别实体中不同个体的一个属性或几 个属性的组合，称为该实体集的“码”。 域（Domain）:属性的取值范围称为该属性的域。 实体型（Entity Type）:具有相同属性的实体必然具 有共同的特征和性质。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（Entity Set）:同型实体的集合称为实体集。
注意：一个系统的E-R图不是唯一的，从不同的侧面出 发画出的E-R图可能很不同。总体E-R图所表示的实体联系 模型，只能说明实体间的联系关系，还需要把它转换成数据 模型才能被实际的DBMS所接受。
【例2.2】 某大学选课管理中，学生可根据自己的情况选修 课程。每名学生可同时选修多门课程，每门课程可由多位教 师讲授，每位教师可讲授多门课程。画出对应的E-R图。 解：在该大学选课管理中，共有3个实体，学生实体的属 性有学号、姓名、性别和年龄，教师实体的属性有教师号、 姓名、性别和职称，课程实体的属性有课程号和课程名。如 图2.8（a）所示。其中，学生实体和课程实体之间有“选修” 联系，这是n：m联系，教师实体和课程实体之间有“开课” 联系，这是n：m联系，如图2.8（b）所示。
3. 同一实体集内的二元联系的画法 同一实体集内的二元联系表示其中实体之间相互联系，同 样有1：1、1：n和n：m联系。例如，职工实体集中的领导与 被领导的联系是1：n的，而职工实体集中的婚姻联系是1：l的。 同一实体集内的1：1、1：n和n：m联系如图2.4所示。
【例2.1】 试画出3个E-R图，要求实体型之间具有一对一、 一对多和多对多各种不同的联系。
1. 两个不同实体集之间联系的画法
两个不同实体集之间存在1：1、1：n和m：n联系，可以用图 形来表示两个实体集之间的这三类联系，如图2.2所示。
2. 两个以上不同实体集之间联系的画法
两个以上不同实体集之间可能存在各种关系，以3个不同实体 集A、B和C为例，它们之间的典型关系有1：n：m和r：n：m 联系。 对于1：n：m联系，表示A和B之间是1：n（一对多）联系， B和C之间是n：m（多对多）联系，A和C之间是1：m（一对多） 联系。这两个典型关系的表示方法如图2.3所示。
2.1.2 数据间联系的描述
对数据间联系的描述要指明各个不同记录型间所存在的 联系和联系方式。 数据模型中的“联系”是一种特殊类型记录，通常还要 对这种“联系”进行命名。数据库系统与文件系统本质不 同就表现在数据库中各个记录是互相联系的，正是通过这 种联系，数据库才能支持访问不同类型记录的数据，并提 高数据访问的效率 例如，在前面的学生选课问题中，“选修”联系将多 个学生记录与多个课程记录关联起来，即多个学生可以选 修同一门课程，一个学生也可以选修多门课程。
第二章 数据模型
2.1 2.2 2.3 2.4 什么是数据模型 概念模型 DBMS支持的数据模型 各种数据模型的总结
2.1 什么是数据模型
数据模型是客观事物及其联系的数据描述，它应具有描述 数据和数据联系两方面的功能。组成数据模型的三要素是数据 结构、数据操作和数据的完整性约束条件。 数据模型可以形式化地表示为： DM=(R，L) 其中，DM（Data Model）是数据模型的英文简称；R代 表记录型集合；L代表不同记录型联系的集合。 例如，在学生选课问题中，R是学生和课程两个记录型的 集合，L是它们之间的联系，即为“选修”联系。
2.2 概念模型
计算机只能处理数据，所以首先要解决的问题是按用户 的观点对数据和信息建模，然后按计算机系统的观点对数据 建模。图2.1所示的是现实世界客观对象的抽象过程。
现实世界
信息世界
机器世界
将现实世界的问题用概念模型来表示
将概念模型转换为 DBMS 支持的数据模型
概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层 次。概念模型用于信息世界的建模，是现实世界的第一层 抽象，是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具。
多对多联系（简记为m：n）
1. 1：1联系 如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多有一 个（也可以没有）实体与之联系，反之亦然，则称实体集A 与实体集B具有1：l联系。 例如，学校里面，一个班只有一个正班长，而一个班长 只在一个班中任职，则班与班长之间具有一对一联系。 2. 1：n联系 如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体 （n≥0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实 体集A中至多只有一个实体与之联系，则称实体集A与实体集 B有1：n联系。 例如，一个班有若干名学生，而每个学生只在一个班中 学习，则班与学生之间具有一对多联系。
将它们合并在一起，给“选修”联系添加“分数”属性， 给“开课”联系添加“上课地点”属性，得到最终的E-R图， 如图2.8（c）所示。
2.3 DBMS支持的数据模型
E-R方法是抽象和描述现实世界的有力工具，用E-R图表 示的概念模型独立于具体的DBMS所支持的数据模型，它是 各种数据模型的共同基础。还需将概念模型转换为DBMS支 持的数据模型，也就是说必须把数据库组织成符合DBMS规 定的数据模型。 目前成熟地应用在DBMS中的数据模型有层次模型、网状 模型和关系模型。
层次模型的主要优点如下： 1. 比较简单，仅用很少的几条命令就能操纵数据库。 2. 结构清晰，节点间联系简单，只要知道每个节点的双 亲节点，就可以知道整个模型结构。 3. 可以提供良好的数据完整性支持。 层次模型的缺点如下： 1. 不能直接表示两个以上实体间的复杂联系和实体间多 对多联系。 2. 对数据的插入和删除的操作限制太多。 3. 查询孩子节点必须通过双亲节点。
2.3.1 层次模型
层次数据模型是数据库系统最早使用的一种模型，它的数据 结构是一棵“有向树”。层次模型的特征是：
有且仅有一个节点（即根节点）没有父节点。 其他节点有且仅有一个父节点。
例如，图2.9所示为一个系教务管理层次数据模型，图2.9 （a）是实体之间的联系，图2.9（b）是实体型之间的联系。 图2.10是一个实例。
2.2.2 实体间的联系方式
在现实世界中，事物内部以及事物之间是有联系的，这些联 系在信息世界中反映为实体（型）内部的联系和实体（型） 之间的联系。实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之 间的联系。实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系。 两个实体集之间的联系可以分为以下3类： 一对一联系（简记为1：1） 一对多联系（简记为1：n）
2.2.3 实体联系表示法（E-R方法）
建立概念模型最常用的方法是实体-联系方法，简称E-R方 法。该方法直接从现实世界中抽象出实体和实体间的联系， 然后用E-R图来表示数据模型。 在E-R图中实体用方框表示；联系用菱形表示，并且用边 将其与有关的实体连接起来，并在边上标上联系的类型；属 性用椭圆表示，并且用边将其与相应的实体连接起来。对于 有些联系，其自身也会有某些属性，同实体与属性的连接类 似，将联系与其属性连接起来。
3. m：n联系 如果实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体 （n≥0）与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实 体集A中也有m个实体（m≥0）与之联系，则称实体集A与实 体集B具有多对多联系，记为m：n。 例如，一门课程同时有若干个学生选修，而一个学生可 以同时选修多门课程，则课程与学生之间具有多对多联系。
关系模型的主要优点如下： 1. 与非关系模型不同，关系模型具有较强的数学理论根据。 2. 数据结构简单、清晰，用户易懂易用，不仅用关系描述实 体，而且可用关系描述实体间的联系。 3. 关系模型的存取路径对用户透明，从而具有更高的数据独 立性和更好的安全保密性，也简化了程序员的工作以及数 据库建立与开发工作。 关系模型的缺点如下： 1. 由于存取路径对用户透明，询效率往往不如非关系模型， 因此为了提高性能，必须对用户的查询表示进行优化，这 样又将增加开发数据库管理系统的负担。 2. 关系必须是规范化的关系，即每个属性是不可分的数据项， 不允许表中有表。
2.3.2 网状模型 用网状结构表示实体及其之间联系的模型称为网状模型。 网中的每一个节点代表一个记录型，联系用链接指针来实现。 广义地讲，任何一个连通的基本层次联系的集合都是网状模 型。它取消了层次模型的两点限制，网状模型的特征如下： 允许节点有多于一个的父节点。 可以有一个以上的节点没有父节点。