第2章 概念模型设计
第二章 概念模型
– 事物的特征或本质
• 变量
– 属性的逻辑组合
属性与变量之间的关系是科学描述和解释的核心
变量类型
• • • • 观测变量 乘积变量 综合变量 虚变量
变量
性别 年龄 职业 社会阶级 颜色 土壤类型 植被类型 总成绩 SiO2/Al2O3 女性 男性 上流社会 工人 中年的 红色 黄壤 梧桐树 数学成绩 外语成绩 SiO2 Al2O3
• 创新性
基本ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ则
积累知识、搜集资料
• 搜集
– 有关的理论、学说、定律、定理、概念、观 念、猜想、假说、经验事实、感性材料…
观察、实验
• 观察
– 自然条件下，没对研究对 象进行改变的情况下进行 – 获得的是比较粗造的和表 面的经验知识
• 实验
– 获得更丰富的、更具体的、 更精确的感性材料和经验 知识的重要手段与途径
要素、结构和功能
• 结构与功能说明的是系统的内部与外部作用。功能是一 个过程，由系统的整体性的运动表现出来，而首先是由 系统的结构决定的。 • 系统的组成要素不同，功能不同。要素相同，结构不同， 功能也不同。 • 要使系统获得更好的机能，就不能仅停留在提高单个要 素的水平上，而要在一定要素的基础上，致力于改进系 统的结构。一定结构的系统对环境发生作用以实现一定 的功能。普里高津关于耗散结构理论的科学表述，是对 系统机构与功能动态变化规律的深刻揭示。
属性
讨论
• 反恐是怎么概念化的？
– 怎么对此问题进行测量 – 使用什么指标体系进行描述
• 使用TM图像估算地区粮食的产量
– 怎么进行概念化 – 确定什么指标 – 数据怎么获取
三 系统和地理系统
• • • • • 系统 物质系统的特性 系统要素 系统结构 系统功能
UML概述
UML建模基础——UML概述东软人才实训中心3 Sept. 2008©Neusoft Confidential课程结构1第五章：状态图和活动图2第三章：类图1第四章：交互图1第二章：用例图1第一章：UML 概述、Rose 简介课时（H ）内容培训目标•能够使用Rose工具画UML类图•能够看懂用UML表示的设计第一章：UML 概述、Rose 简介学时：1学时教学方法：讲授ppt ＋上机练习目标:本章旨在向学员简要介绍UML建模的重要性、UML的概念模型,通过本课的学习，学员应该掌握如下知识：1）了解UML的概念模型2）简要介绍UML的“4+1view ”3）了解Rose工具UML概述•什么是UML?–UML: 统一建模语言Unified Modeling Language–UML是由Rational公司三位世界级面向对象技术专家Grady Booch，Ivar Jacobson和Jim Rumbaugh提出的。
–UML是一种标准的图形化建模语言，它是面向对象分析与设计的一种标准表示。
•什么是UML?–不是一种可视化编程语言，而是一种可视化建模语言–不是工具或知识库的规格说明，而是建模语言的规格说明，是一种表示的标准–不是过程，也不是方法，但是允许任何一种过程和方法使用它•什么是模型?–模型就是真实世界的简化–为我们提供一个系统的原型•为什么要建模?–为了更好的理解我们将要或正在开发的系统–是把复杂的系统变成小的系统，采用“各个击破”的原则逐一解决–因为我们通常无法理解一个复杂系统的全部–模型能为我们做什么?•帮助我们对系统进行可视化•允许我们详细说明系统的结构或行为•给出一个指导我们构造系统的模板•对我们做出的决策进行文档化业务流程计算机系统可视化建模可视化建模就是用标准的图形表示法来建模“建模获取系统的关键部分”UML•什么是可视化建模?可视化建模的作用•可视化建模获取业务流程–用例（use case）分析是一种从用户的角度获取业务流程的技术–使用相同的语言，不至于产生歧义–用例分析能让分析师在构建系统之前理解要构建什么可视化建模的作用(续)•可视化建模是一个交流工具–使用相同的语言，不至于产生歧义业务领域计算机领域Logical ViewPhysical View User InterfaceBusiness Logic Database Java JSPC++ JavaSQL•管理复杂性–把3000多个类放在一张图中不好–可视化建模的“包”（package）•把元素模型化成有意义的组合•为不同的人提供不同级别的抽象–软件构架(architecture)•促进复用(reuse)–复用是软件的“圣杯”–不止是复用代码，而是复用建立原始工件时需要的所有分析、设计、实现、测试、文档化–可以有一个类复用、多个类（或一个组件）的复用、应用模式等复用方式–可视化建模让你从复用的角度看，如果想复用工件，什么是可用的UML的概念模型•UML的概念模型–UML建模的三个主要元素•构造块：事物、关系、图•规则：命名、范围、可见性、完整性、执行•公共机制：规范说明、通用划分、扩展机制•UML元素–构造块–事物•对模型中最具有代表性的成分的抽象–关系•把事物结合在一起–图•聚集了相关的事物•UML元素–构造块–事物–结构事物：通常是UML模型的静态部分，描述概念或物理元素•类•接口•用例：通常代表一个需求•协作：表示一个用例的实现•主动类：至少拥有一个进程或线程的类•组件：系统中物理的、可替代的部件，如源代码文件•节点：运行时存在的物理元素，如一个设备•UML元素–构造块–事物（续）–行为事物：是UML模型的动态部分，是模型中的动词•交互（interaction）：可描述一个对象群体的行为或单个操作的行为•状态机（state machine）：可描述单个类或一组类之间协作的行为–分组事物：是UML中的组织部分•包（package）–注释事物：是UML中的注释部分•注解（note）•UML元素–构造块–关系–关系•依赖（dependency）：一个事物发生变化会影响到另一个事物。
数据模型与概念模型
2.1 信息的三种世界及其描述 2.2 概念模型及其表示
2.2.1 概念模型的基本概念 2.2.2 概念模型的表示方法
2.3 常见的三种数据模型
2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 数据模型概述 层次模型及特点 网状模型及特点 关系模型概述
2.1 信息的三种世界及其描述
和事物的变化情况准确、如实、全面地表示。
3. 信息的计算机世界
1) 数据项(Item)：对象属性的数据表示。 2) 记录(Record)：实例的数据表示。记录有型和值 之分：记录的型是结构，由数据项的型构成；记录 的值表示对象中的一个实例，它的分量是数据项值。 3) 文件(File)：对象的数据表示，同类记录的集合。
课程
1 讲授 m n n
供应商
m 供应 p
教师
参考书
项目
零件
(3)单个实体型内的联系
同一个实体型内的各实体之间也可以存在一对一， 一对多，多对多的联系 。
职工 1 n 实体型1 m n
领导
单个实体型内部1:n 联系
联系名
单个实体型内的 m:n联系
2.2.2
概念模型的表示方法
目前描述概念模型最常用的方法是实体－联系（Entity-Relationship）方法， 即E－R方法，使用的工具称为E－R图。E－R图所描述的现实世界的信 息结构称为实体－联系模型（ E－R模型）。 1) 用长方形表示实体集，长方形内写明实体集名。 2) 用椭圆形表示实体集的属性，并用线段将其与相应的实体集连接起来。 3) 用菱形表示实体集间的联系，菱形内写上联系名，用线段分别与有关实 体集连接起来，在线段旁标出联系的类型。如果联系具有属性，则该属 性仍用椭圆框表示，仍需要用线段将属性与其联系连接起来。
第2章 概念模型设计
2.1 概念模型的基础知识
2.1.2 信息的三种世界及其描述 2．信息世界 •实体的特征在称为属性； •实体通过其属性表示称为实例； •同类实例的集合称为对象，对象即实体集中的实体用属性表 示得出的信息集合。 信息世界通过概念模型（也称信息模型）、过程模型和状态 模型反映现实世界，它要求对现实世界中的事物、事物间的 联系和事物的变化情况准确、如实、全面地表示。
2.1 概念模型的基础知识
2.1.2 信息的三种世界及其描述 1．信息的现实世界 信息的现实世界通过实体、特征、实体集及联系进行划 分和认识。 （1）实体（Entity） 现实世界中存在的可以相互区分的事物或概念称为实体 。例如，一个学生、一个工人、一台机器、一部汽车等是事 物实体，一门课、一个班级等称为概念实体。 （2）实体的特征（Entity Characteristic） 每个实体都有自己的特征，利用实体的特征可以区别不 同的实体。 （3）实体集（Entity Set）、实体型及实体集间的联系 实体集不是孤立存在的，实体集之间有着各种各样的联 系，例如学生和课程之间有“选课”联系，教师和教学系之 间有“工作”联系。 5
7
2.1 概念模型的基础知识
2.1.2 信息的三种世界及其描述 3．信息的计算机世界 计算机世界也叫机器世界或数据世界。在计算机世界中 用到下列术语。 （1）数据项（Item） 数据项是对象属性的数据表示。 （2）记录（Record） 记录是实例的数据表示。 （3）文件（File） 文件是对象的数据表示，是同类记录的集合。 （4）数据模型（Data Model） 现实世界中的事物反映到计算机世界中就形成了文件的 记录结构和记录，事物之间的相互联系就形成了不同文件间 的记录的联系。记录结构及其记录联系的数据化的结果就是 数据模型。 8
第二章_控制系统的数学模型
R
a
La
Ea
+
if -
i a (t ) U a (t )
m Mm
Jm fm
MC
dia ( t ) R a i a (t) E a dt E a C e m ( t ) u a La M m (t) M c (t) J m M m (t) C mi a (t) dm ( t ) f m m ( t ) dt
2.2 控制系统的复数域数学模型
1、传递函数的定义
在零初始条件下，线性定常系统输出量的拉普拉斯变 换与输入量的拉普拉斯变换之比，定义为线性定常系统 的传递函数。 即，
传递函数与输入、输出之间的关系，可用结构图表示:
若已知线性定常系统的微分方程为 dnc(t ) dn 1c(t ) dc(t ) a0 a1 a n 1 anc(t ) n n 1 dt dt dt m m 1 d r(t ) d r(t ) dr (t ) b0 b1 b m 1 b mr(t ) m m 1 dt dt dt
设 c(t)和r(t)及其各阶导数初始值均为零，对上 式取拉氏变换，得
(a0s a1s
n m
n 1
an 1s an )C(s)
(b 0s b1s
m 1
bm 1s bm )R(s)
则系统的传递函数为
C(s) b 0sm b1sm 1 bm 1s bm G (s ) R(s) a0sn a1sn 1 an 1s an
L[f (t )] e sF(s)
F ( s ) f ( 1 ) ( 0 ) ( 1 ) L[ f (t )dt ] , f (0) f (t )dt t 0 s s
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
2-概念模型与数据模型
3. 文件（File） 文件（ ）
对应于实体集的数据称为文件。 对应于实体集的数据称为文件。 如所有学生的记录组成了一个学生文件。 如所有学生的记录组成了一个学生文件。
2.1.3 三个世界之间的关系
记录↓ 项↓ 实体内部联系 机器世界 信息世界 型 → 实体↓ 学生 学生 1 学生 2 ↓属性 姓 名 年龄 性别 籍贯 男 男 男 女 湖南 湖北 山西 四川 ← 型 ← 值1 ← 值2 ← 值3 ← 值4
1. 字段（Field） 字段（ ）
对应于属性的数据称为字段，也称为数据项。 对应于属性的数据称为字段，也称为数据项。字段的命 名往往和属性名相同。 名往往和属性名相同。 如学生有学号、姓名、年龄、性别、系等字段。 如学生有学号、姓名、年龄、性别、系等字段。
2. 记录（Record） 记录（ ）
对应于每个实体的数据称为记录。 对应于每个实体的数据称为记录。 如一个学生（ 计算机） 如一个学生 （ 990001， 张立 ， 20， 男 ， 计算机 ） ， 张立， ， 为一个记录。 为一个记录。
学 号
实 体 之 间 的 联 系
实体值 1 →
990927 胡 伟 22 990652 张春明 24 991091 程会军 23 990676 王 翌 22 ↑特征
实体值 3 → 实体值 4 →
学生 3 学生 4 ↑事物
现实世界
在计算机世界中，信息模型被抽象为数据模型， 在计算机世界中，信息模型被抽象为数据模型，实体型内 部的联系抽象为同一记录内部各字段间的联系， 部的联系抽象为同一记录内部各字段间的联系，实体型之 间的联系抽象为记录与记录之间的联系。 间的联系抽象为记录与记录之间的联系。 现实世界是设计数据库的出发点， 现实世界是设计数据库的出发点，也是使用数据库的最终 归宿。 归宿。 实体模型和数据模型是现实世界事物及其联系的两级抽象。 实体模型和数据模型是现实世界事物及其联系的两级抽象。 而数据模型是实现数据库系统的根据。 而数据模型是实现数据库系统的根据。 通过以上的介绍， 通过以上的介绍，我们可总结出三个世界中各术语的对应 关系如下表所示。 关系如下表所示。 现实世界 信息世界 计算机世界 事物总体 实体集 文件 事物个体 实体 记录 特征 属性 字段 事物间联系 实体模型 数据模型
第2、3章概念模型和关系模型复习要点
总体要点：实体与联系、E-R图画法、关系模型、E-R图向关系模型的转换、关系模型的数学基础（关系代数）一概念模型: 实体-联系模型。
实体：可以相互区分的事物。
实体集：同类实体的集合。
联系：实体集之间的相互关联。
候选码是在一个实体集（或联系集）中可以用于区分不同实体的单个属性或若干属性的组合。
主码：当一个实体集中有多个候选码，可以选定其中的一个作为主码。
联系—实体集之间的对应关系：一对多联系(1:n) 多对多联系(n:n)一对一联系(1:1) 注意：两个方向结合才能判断一个联系的类型。
二逻辑模型概念模型（实体-联系）只能反映信息世界的抽象表示，还没有反映组织数据和操作数据的方式。
逻辑模型完成此项任务。
逻辑模型要体现三个方面的特征：1）数据结构，描述数据用什么结构组织起来；2）数据操作，描述可以对数据进行哪些操作；3）数据约束，描述数据规则从而保证数据完整。
关系数据模型的特点：用表及表间关联表示数据组织结构；用关系操作表示数据操作；包含一组完整性约束规则。
关系模型的基本概念关系：将一个没有重复行、重复列的二维表看成一个关系。
属性：二维表的每一列在关系中称为属性。
元组（记录）：二维表的每一行在关系中称为关系的一个元组。
关键字：用于区分不同元组的属性或属性组合。
关系中能够作为关键字的属性或属性组合不是唯一的。
凡在关系中能够区分不同元组的属性或属性组合，成为候选关键字，在候选关键字中选择一个作为关键字，成为主关键字或主键。
主键是唯一的。
外部关键字：如果关系中某个属性（或属性组合）是另一个关系的关键字，则称此属性（或属性组合）为本关系的外部关键字。
外部关键字体现联系。
设计关系型数据库中，要明确给出数据库需要哪些关系（表），每个关系有哪些属性，把这些称为数据库的关系模式。
逻辑模型设计阶段的任务就是设计出整个数据库的关系模式。
从概念模型设计的结果——E-R图中，可以导出关系模式，导出方法遵循两点原则：E-R图中的每个实体，都转换成一个关系模式。
第2章连续控制系统的数学模型
第2章连续控制系统的数学模型2.1 控制系统数学模型的概念控制理论分析、设计控制系统的第一步是建立实际系统的数学模型。
所谓数学模型就是根据系统运动过程的物理、化学等规律，所写出的描述系统运动规律、特性、输出与输入关系的数学表达式。
建立描述控制系统的数学模型，是控制理论分析与设计的基础。
一个系统，无论它是机械的、电气的、热力的、液压的、还是化工的，都可以用微分方程加以描述。
对这些微分方程求解，就可以获得系统在输入作用下的响应（即系统的输出）。
对数学模型的要求是，既要能准确地反映系统的动态本质，又便于系统的分析和计算工作。
2.1.1 数学模型的类型数学模型是对系统运动规律的定量描述，表现为各种形式的数学表达式，从而具有不同的类型。
下面介绍几种主要类型。
1. 静态模型与动态模型根据数学模型的功能不同，数学模型具有不同的类型。
描述系统静态（工作状态不变或慢变过程）特性的模型，称为静态数学模型。
静态数学模型一般是以代数方程表示的，数学表达式中的变量不依赖于时间，是输入输出之间的稳态关系。
描述系统动态或瞬态特性的模型，称为动态数学模型。
动态数学模型中的变量依赖于时间，一般是微分方程等形式。
静态数学模型可以看成是动态数学模型的特殊情况。
2. 输入输出描述模型与内部描述模型描述系统输出与输入之间关系的数学模型称为输入输出描述模型，如微分方程、传递函数、频率特性等数学模型。
而状态空间模型描述了系统内部状态和系统输入、输出之间的关系，所以称为内部描述模型。
内部描述模型不仅描述了系统输入输出之间的关系，而且描述了系统内部信息传递关系，所以比输入输出模型更深入地揭示了系统的动态特性。
3. 连续时间模型与离散时间模型根据数学模型所描述的系统中的信号是否存在离散信号，数学模型分为连续时间模型和离散时间模型，简称连续模型和离散模型。
连续数学模型有微分方程、传递函数、状态空间表达式等。
离散数学模型有差分方程、Z传递函数、离散状态空间表达式等。
第二章4-SWAT模型
SWAT 地表水过程
SWAT 针对 HRU 计算汇流时间，包括河道汇流和坡面汇流时间。河道汇流 时间计算如下：
0.62 L n0.75 ct
A 0.125 cs 0.375 式中：ct 为河道汇流时间，h；L 为河道长度，km；n 为河道曼宁系数；A 为 HRU 面积，km2；cs 为河道坡度，m/m。坡面汇流时间用下式计算：
2 SWAT 原理概述
水循环的陆面部分
营养物质
SWAT模拟流域内几种不同形式的氮、磷的运动与转换。氮、磷营 养物质可以通过地表径流和壤中流进入主河道传输到下游河段。
2 SWAT 原理概述
水循环的陆面部分
杀虫剂
杀虫剂可以用来研究流域内化学物质的运动。SWAT模拟杀虫剂 经由地表径流进入河网，通过下渗进入土壤和地下含水层的运动 过 程 ， 所 用 的 模 拟 方 程 来 自 GLEAMS 模 型 （ Leonard et al.,1987）。
提纲
1 SWAT 起源与发展 2 SWAT 原理概述 3 SWAT 结构与功能 4 SWAT 面临的问题与挑战
（1）SWAT 结构
SWAT可以对流域内一系列复杂的物理过程进行模拟，例如水循环和 营养物迁移转化等。流域内泥沙、营养物的产生与迁移等都是建立 在流域内水循环的基础之上。
四大子模块
SWAT原理——地表水过程
水量平衡方程如下：
t
SWt SW0 (Rday Qsurf Ea Wseep Qgw ) i 1 式中：SWt 为时段末土壤含水量，mm；SW0 为时段初土壤含水量，mm；t 为计算时段；
Rday 为第 i 天的降雨量，mm；Qsurf 为第 i 天的地表径流，mm；Ea 为第 i 天的蒸发量，mm； Wseep 为第 i 天渗漏量，mm；Qgw 为第 i 天基流量，mm。
第二章数据模型
10
信息世界
两类数据模型
现实世 界 象
抽 认
识
概念模型
现实世界 概念模型 数据库设计人员完成 概念模型 逻辑模型 数据库设计人员完成 逻辑模型 物理模型 由DBMS完成
15
3、概念模型的表示方法
概念模型是对信息世界建模，所以概念模型 应该能够方便、准确地表示出信息世界中的常用 概念。概念模型的表示方法很多，其中最为常用 的是P.P.S.Chen于1976年提出的实体-联系方法。 该方法用E-R图来描述现实世界的概念模型。
实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名； 属性：用椭圆表示，并用无向边将其与相应的实体 连接起来。
– 定义：
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 一对一联系，记为1:1 。
1 班长
1:1联系
24
两个实体型之间的联系
• 一对多联系（1：n）
– 实例
一个班级中有若干名学生， 每个学生只在一个班级中学习。
班级 1 组成
①一对一联系（one-to-one，1:1） ②一对多联系（one-to-many，1:N） ③多对多联系（many-to-many，M:N） 定义：设联系型R关联实体型A和B。如果对应A中的每一
个实体，B中有且仅有一个实体与之关联，则称R是一对一联 系型， 简记作1 ：1联系。如果对应A中的每一个实体，B中有 n个实体 (n>1)与之关联，则称R是一对多联系型，简记作1 ： N联系。 如果对应A中的每个实体，B中有n个实体(n>1)与之关 联，对应B中的每个实体，A中有m个实体(m>1)与之关联，则 称 R是多对多联系型，简记作M ：N联系。
关系数据库模型与关系数据库设计
–
属性（ 属性（Attribute） ） 主码（ 主码（Key） ）
表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。 表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组。
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。 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。
–
关系模型的基本概念2 关系模型的基本概念
用户定义的完整性(续 用户定义的完整性 续)
例:
学生学生（学号，姓名，性别，班级代号，年龄） 学生学生（学号，姓名，性别，班级代号，年龄）
– –
例如用户定义 “性别”只能取“男”或“女” 年龄在18到25岁之间
2.1.4. 典型的关系数据库系统
– – – – – – – – –
ORACLE SYBASE INFORMIX DB/2 COBASE PBASE EasyBase DM/2 OpenBase
关系数据模型的数据结构(续 关系数据模型的数据结构 续)
例2
学生实体、专业实体以及专业与学生间 的一对多联系 学生（学号，姓名，性别，班级代号，年龄） 学生（学号，姓名，性别，班级代号，年龄） 班级（班级代号，班级名称） 班级（班级代号，班级名称）
学生学生（学号，姓名，性别，班级代号，年龄）
学号 801 802 803 804 805 姓名 张三 李四 王五 赵六 钱七 性别 女 男 男 女 男 班级代号 年龄 1001 1001 1001 1002 1002 19 20 20 20 19
关系数据模型的数据结构
实体及实体间的联系的表示方法
– – – – –
实体型：直接用关系（二维表）表示。 实体型：直接用关系（二维表）表示。 属性：用属性名（列名）表示。 属性：用属性名（列名）表示。 一对一联系：隐含在实体对应的关系中。 一对一联系：隐含在实体对应的关系中。 一对多联系：隐含在实体对应的关系中。 一对多联系：隐含在实体对应的关系中。 多对多联系：直接用关系表示 多对多联系：直接用关系表示。
(完整word版)长途汽车信息管理系统(word文档良心出品)
目录第一章需求分析1.1需求分析1.1.1业务流程分析1.1.2功能分析1.2 数据字典第二章概念模型设计2.1 E-R模型2.1.1数据库的局部E-R图2.1.2 数据库完整E-R图第三章逻辑模型设计3.1 E-R图的关系模型转换3.2 数据模型的规范化第四章数据库物理设计4.1 系统结构设计4.1.1 系统功能模块4.1.2 系统流程分析第五章数据库的实施5.1 创建数据库5.1.1创建表5.2 查看数据库关系图5.3 组织数据入库第六章数据库运行与维护6.1 查询表6.2 修改表6.3更新表6.4 插入表第七章设计心得参考文献第一章需求分析1.1需求分析长途汽车信息管理系统运用在汽车站和火车站等车站部门的系统工具，方便此系统部门的工作人员的工作，该系统主要根据此部门的特点建立的，是记录和查询汽车站信息的的依据。
早期的长途汽车站信息主要是人工记录和人工管理的，不仅不容易记录，而且还不容易保存。
随着计算机的不断普及和软件系统的不断发展加上信息系统开发的迫切需求，计算机长途汽车站信息管理系统应运而生了。
随着市场经济的不断飞速发展，交通道路环境的不断改善，人们的出行次数不断增多，人口流动频繁，数量不断加大，车站信息量迅猛增长，长途汽车站信息管理系统在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用。
本系统实现了汽车线路信息，汽车信息，票价信息的查询和管理，满足人们的需求。
1.1.1业务流程分析线路信息管理：车站管理员可以在线路信息管理模块对车站线路信息进行管理。
管理员首先建立汽车线路信息数据库，输入原始的线路信息，当有新的线路需要添加或者需要对已有的线路信息进行修改，删除的时候，管理员就可以进行相应的操作。
管理员也可以通过本模块查询到所有需要查询的线路的详细信息。
1.1.2 功能分析根据长途汽车管理系统能清楚了解各种信息，为坐车时提供方便，具体程序分为线路信息界面，汽车信息界面，车票信息界面，管理员信息界面这几个主体界面。
高中生物 第2章 第1节 细胞中的元素和化合物教案 新人教版必修1-新人教版高一必修1生物教案
层级
学习
过程
自主
预习
1.布置学生预习教材，补充完成[知识体系梳理]的内容，思考讨论以下问题。
2.PPT演示问题：
①组成细胞的元素的种类，如大量元素、主要元素、Байду номын сангаас本元素、最基本元素、微量元素分别是什么？
②组成生物界与非生物界的元素在种类和含量上有何异同？体现了什么特点？
③细胞中的化学元素所构成的化合物有哪些种类？
3.口述：从元素的角度，与学生探讨生物之间具有统一性和差异性吗？实验过程中该注意的事项是什么呢 ？引出重点、难点内容。
1.分组交流预习中存在的疑问，提炼问题，组间讨论，师生讨论。
2.思考讨论教师提出的问题，分析本课时的重、难点内容。（生物之间具有统一性和差异性。实验过程中，材料颜色要浅、菲林试剂要现配，甲液和乙液混合后在加入样液中等等。）
课 堂 教 学 过 程 设 计
程序
学习内容
教师行为
学生行为
媒体运用
导入
新课
创设
情境
1.展示元素周期表，引导学生思考元素在自然界中的存在情况。
2.提出问题：这些元素在生物体中也存在吗？
3.PPT演示：人体和岩石圈内化学元素的种类和含量比较图片
4.PPT演示“教学目标”，引导学生进入预习环节。如生物体内的存在哪些化学元素呢？它们与非生物界相比，在元素的种类和含量上有何异同呢？请预习教材P16～19的内容。
3.认识到微量元素不在于其在外界溶液中含量多，植物吸收量就多，而是需求量少，但不可缺少。
展示模型、PPT演示问题及答案
知识点二：实验——检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1.展示材料，如梨、花生、大豆，让学生思考：实验材料的选择有何讲究？
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2.1 概念模型的基础知识
2.1.1 数据模型 2．数据模型的要素 数据模型是由数据结构、数据操作和数据的约束条件3 各要素组成的。 （1）数据结构 数据结构用于描述系统的静态特征。它是表现一个数据 模型性质最重要的方面。 （2）数据操作 数据操作包括操作对象和有关的操作规则两部分。数据 库中的数据操作主要有数据检索和数据更新（即插入、删除 或修改数据的操作）两大类操作。 （3）数据约束条件 数据约束条件是一组数据完整性规则的集合。数据完整 性规则是指数据模型中的数据及其联系所具有的制约和依存 规则。
SQL Server数据库技术及应用教程
电子工业出版社同名教材 配套电子教案
第2章 概念模型设计
2.1 概念模型的基础知识
2.2 E-R模型的设计
2.3 实训——学籍管理系统概念结构设计Biblioteka 2.1 概念模型的基础知识
2.1.1 数据模型 1．数据库模型的概念 数据模型是对现实世界中各类数据特征的抽象和模拟。 数据库中的数据是结构化的，因此建立数据库首先要考虑如 何去组织数据，如何表示数据及数据之间的联系，并将其合 理的存储在计算机中，以便于对其进行有效的处理。 数据模型就是描述数据及数据之间联系的结构形式，它 研究的内容就是如何组织数据库中的数据。数据库技术中用 数据模型这个工具把现实世界的具体事物及其状态转换成计 算机能够处理的数据。数据模型是数据库技术的核心内容。 任何数据库系统的建立，都要依赖某种数据模型，来描述和 表示信息系统。在数据库的结构设计和实施阶段，使用组织 层数据模型（也称数据模型或组织模型），它是按计算机系 统的观点对数据建模，主要用于DBMS的实现。
2.1 概念模型的基础知识
2.1.2 信息的三种世界及其描述 2．信息世界 在信息世界中：实体的特征在头脑中形成的知识称为属 性；实体通过其属性表示称为实例；同类实例的集合称为对 象，对象即实体集中的实体用属性表示得出的信息集合。实 体与实例是不同的，例如王五是一个实体，而“王五，男， 20岁，计算机系学生”是实例，现实世界中的王五除了姓名 、性别、年龄和所在系外还有其他的特征，而实例仅对需要 的特征通过属性进行了描述。在信息世界中，实体集之间的 联系用对象联系表示。 信息世界通过概念模型（也称信息模型）、过程模型和 状态模型反映现实世界，它要求对现实世界中的事物、事物 间的联系和事物的变化情况准确、如实、全面地表示。
2.3 实训——学籍管理系统概念结构设计
本书以学籍管理系统为贯穿全书的讲解案例，该系统的主 要功能如表2-2所示。
2.3 实训——学籍管理系统概念结构设计
【实训】学籍管理系统的概念模型设计。 设计过程如下。 1．选择学籍管理系统的局部应用 2．数据抽象、确定实体及其属性与码
3．确定实体间关系和设计分E-R图
2.1 概念模型的基础知识
2.1.3 概念模型的基本概念 （3）实体集内部的联系 实际上，在一个实体集的实体之间也可以存在一对多或多 对多的联系。例如，学生是一个实体集，学生中有班长，而班 长自身也是学生。学生实体集内部具有管理与被管理的联系， 即某一个学生管理若干名学生，而一个学生仅被一个班长所管 ，这种联系是一对多的联系。
2.2 E-R模型的设计
2.2.1 概念模型的特点及设计方法 最常采用的策略是自底向上的方法，即自顶向下地进行 需求分析，然后再自底向上地设计概念结构，其方法如图2-7 所示。
2.2 E-R模型的设计
2.2.2 概念模型的设计步骤 按照图2-7所示的自顶向下分析需求与自底向上设计概 念结构方法，概念结构的设计可分为两步：第一步是抽象数 据并设计局部视图；第二步是集成局部视图，得到全局的概 念结构。其设计步骤如图2-8所示。
2.1 概念模型的基础知识
2.1.4 概念模型的表示方法 概念模型是对信息世界的建模，E-R图来描述现实世界的 概念模型，提供了表示实体集、属性和联系的方法。E-R图也 称为E-R模型。在E-R图中： （1）用长方形表示实体集，长方形内写实体集名。 （2）用椭圆形表示实体集的属性，并用线段将其与相应的实 体集连接起来。例如，学生具有学号、姓名、性别、年龄和所 在系，共5个属性，用E-R图表示如图2-5所示。 （3）用菱形表示实体集间的联系，菱形内写上联系名，用线 段分别与有关实体集连接起来，在线段旁标出联系的类型。
2.2 E-R模型的设计
2.2.1 概念模型的特点及设计方法 1．概念模型的特点 概念模型独立于数据库逻辑结构和支持数据库的DBMS， 其主要特点是： （1）概念模型是对现实世界的一个真实模型 概念模型应能真实、充分反映现实世界，能满足用户对 数据的处理要求。 （2）概念模型应当易于理解 概念模型只有被用户理解后，才可以与设计者交换意见 ，参与数据库的设计。 （3）概念模型应当易于更改 易于更改的概念模型有利于修改和扩充。 （4）概念模型应易于向数据模型转换 概念模型最终要转换为数据模型。设计概念模型时应当 注意，使其有利于向特定的数据模型转换。
2.1 概念模型的基础知识
2.1.2 信息的三种世界及其描述 1．信息的现实世界 信息的现实世界通过实体、特征、实体集及联系进行划 分和认识。 （1）实体（Entity） 现实世界中存在的可以相互区分的事物或概念称为实体 。例如，一个学生、一个工人、一台机器、一部汽车等是事 物实体，一门课、一个班级等称为概念实体。 （2）实体的特征（Entity Characteristic） 每个实体都有自己的特征，利用实体的特征可以区别不 同的实体。 （3）实体集（Entity Set）及实体集之间的联系 实体集不是孤立存在的，实体集之间有着各种各样的联 系，例如学生和课程之间有“选课”联系，教师和教学系之 间有“工作”联系。
2.1 概念模型的基础知识
2.1.3 概念模型的基本概念 2．实体联系的类型 实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之间的联系。 实体与实体之间的联系通常比较复杂，一般分为3种类型。 （1）两个实体集之间的联系 两个实体集之间的联系可概括为3种： ① 一对一联系（1:1） 例如，在一个班级有一个班长，一个学生只能在一个班级 里任班长，则班级与班长之间具有一对一联系。 ② 一对多联系（1:n）。 例如，一个系可以有多个教研室，而一个教研室只属于一 个系，则系与教研室之间具有一对多联系。 ③ 多对多联系（m:n）。 例如，一个学生可以选修多门课程，一门课程可以被多个 学生选修，则学生与课程之间具有多对多联系。
2.1 概念模型的基础知识
2.1.2 信息的三种世界及其描述 4．现实世界、信息世界和计算机世界的关系 现实世界、信息世界和计算机世界这三个领域是由客观 到认识、由认识到使用管理的三个不同层次，后一领域是前 一领域的抽象描述。 现实世界、信息世界和计算机世界的转换关系如图2-1 所示。
2.1 概念模型的基础知识
2.1 概念模型的基础知识
2.1.2 信息的三种世界及其描述 3．信息的计算机世界 计算机世界也叫机器世界或数据世界。在计算机世界中 用到下列术语。 （1）数据项（Item） 数据项是对象属性的数据表示。 （2）记录（Record） 记录是实例的数据表示。 （3）文件（File） 文件是对象的数据表示，是同类记录的集合。 （4）数据模型（Data Model） 现实世界中的事物反映到计算机世界中就形成了文件的 记录结构和记录，事物之间的相互联系就形成了不同文件间 的记录的联系。记录结构及其记录联系的数据化的结果就是 数据模型。
4．合并分E-R图、消除冗余和设计基本E-R图
2.2 E-R模型的设计
2.2.1 概念模型的特点及设计方法 2．概念模型设计的方法 概念模型是数据模型的前身，它比数据模型更独立于机 器、更抽象，也更加稳定。概念模型设计的方法有4种： （1）自顶向下的设计方法 该方法首先定义全局概念模型的框架，然后逐步细化为 完整的全局概念模型。 （2）自底向上的设计方法 首先定义各局部应用的概念模型，然后将它们集成起来 ，得到全局概念模型的设计方法。 （3）逐步扩张的设计方法 此方法首先定义最重要的核心概念模型，然后向外扩充 ，生成其他概念模型，直至完成总体概念模型； （4）混合策略设计的方法 采用自顶向下与自底向上相结合的方法。
2.1 概念模型的基础知识
2.1.3 概念模型的基本概念 （2）多实体集之间的联系 两个以上的实体集之间也会存在有联系，其联系类型为 ：一对一、一对多、多对多3种。 ① 多实体集之间的一对多联系。 例如一门课程可以有若干教师讲授，一个教师只讲授一 门课程；一门课程使用若干本参考书，每一本参考书只供一门 课程使用。所以课程与教师、参考书之间的联系是一对多的。 ② 多实体集之间的多对多联系 在两个以上的多个实体集之间，当一个实体集与其他实体 集之间均存在多对多联系，而其他实体集之间没有联系时，这 种联系称为多实体集间的多对多联系。
2.1.3 概念模型的基本概念 1．概念模型涉及的基本概念 （1）对象（Object）和实例（Instance） 对象是实体集信息化（数据化）的结果。对象中的每一 个具体的实体的抽象为该对象的实例。 （2）属性（Attribute） 属性为实体的某一特征的抽象表示。一个实体可以由若 干个属性来描述。 （3）码（Key）、主码和次码 码也称关键字，它能够惟一标识一个实体。例如在学生 的属性集中，由于学号可以惟一地标识一个学生，所以学号 为码。实体集中不能惟一标识实体属性的叫次码。 （4）域（Domain） 属性的取值范围称为属性的域。