【文章內(nèi)容簡介】 個方面對系統(tǒng)的邏輯模型進行完整的描述。另外，數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容在數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中還要不斷的修改、充實、完善。數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲的定義如表 至表 所示。 表 數(shù)據(jù)項的定義 數(shù)據(jù)項名稱 數(shù)據(jù)項含義 數(shù)據(jù)類型 長度 取值范圍 患者編號 為每個患者設(shè)置一個代號 字符 4 a000j999 性別 患者的性別 字符 2 男、女 出生日期 患者出生的時間 日期 8 19**/**/**~2***/**/** 單位 患者所在單位 字符 20 所有單位 醫(yī)生編號 為每個醫(yī)生設(shè)置一個代號 字符 4 k000 t999 醫(yī)生姓名 醫(yī)生的名字 字符 50 中、外文 性別 醫(yī)生的性別 字符 2 男、女 生產(chǎn)日期 藥品出廠時間 日期 8 2***/**/** 出生日 期 醫(yī)生出生的時間 日期 8 19**/**/**~2***/**/** 科室 醫(yī)生所在科室 字符 20 醫(yī)院所有科室 職稱 醫(yī)生的職稱 字符 20 職稱 藥品的名稱 藥品的名字 字符 50 中、外文 所屬類別 藥品的類別 字符 50 中成藥、中草藥、西藥 保質(zhì)期 藥品保證質(zhì)量的期限 字符 8 1個月 ~3年 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 表 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義 表 數(shù)據(jù)流的定義 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名稱 含義說明 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成 患者 存儲患者的信息 患者編號 +患者姓名 +性別 +出生日期 +單位 醫(yī)生 存儲醫(yī)生的信息 醫(yī)生編號 +醫(yī)生姓名 +性別 +年齡 +職稱 +所屬科室 科室 存儲科室的信息 科室編號 +科室名稱 藥品 存儲藥品的信息 藥品編號 +藥品名稱 +批號 +藥品單價 +所屬類別 +生產(chǎn)日期 +保質(zhì)期 +藥品拼音碼 +藥品計量單位 醫(yī)技 存儲醫(yī)技的信息 醫(yī)技編號 +醫(yī)技名稱 +醫(yī)技拼音碼 +醫(yī)技計量單位 +醫(yī)技單 費用項 存儲費用的信息 費用編號 +費用名稱 +費用單位 +費用價格 處方 存儲處方的信息 處方號 +藥品編號 +患者編號 +醫(yī)生編號 +費用編號 +收據(jù)號 +數(shù)量 +單價 處置單 存儲處置單的信息 處置單號 +醫(yī)技編號 +患者編號 +醫(yī)生編號 +費用編號 +收據(jù)號 +數(shù)量 +單價 數(shù)據(jù)流名稱 簡要說明 數(shù)據(jù)流來源 數(shù)據(jù)流去向 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 患者信息 對患者信息進行維護 患者 患者編號 +患者姓名 +性別 +出生日期+年齡 +單位 掛號信息 對掛號信息進行維護 掛號登記 掛號類別 +患者編號 +患者姓名 +性別+單位 +科室 +醫(yī)生 +金額 處方信息 對處方信息進行維護 醫(yī)生工作站 處方號 +藥品編號 +患者編號 +醫(yī)生編號 +費用編號 +收據(jù)號 +數(shù)量 +單價 處置單信息 對處置單信息進行維護 醫(yī)生工作站 處置單號 +醫(yī)技編號 +患者編號 +醫(yī)生編號 +費用編號 +收據(jù) 藥品信息 對藥品信息進行維護 藥品信息 藥品編號 +藥品名稱 +批號 +藥品單價+所屬類別 +生產(chǎn)日期 +保質(zhì)期 +藥品拼音碼 +藥品計量單位 醫(yī)技信息 對醫(yī)技信息進行維護 醫(yī)技信息 醫(yī)技編號 +醫(yī)技名稱 +醫(yī)技拼音碼 +醫(yī)技計量單位 +醫(yī)技單價 收費信息 對收費信息進行維護 收據(jù) 收據(jù)號，患者編號，費用編號，金額，數(shù)量 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 表 數(shù)據(jù)存儲的定義 數(shù)據(jù)存儲名稱 簡要說明 輸入的數(shù)據(jù)流 輸出的數(shù)據(jù)流 數(shù)據(jù)存儲組成 掛號信息 患者掛號信息維護情況的記載文檔 D2 患者編號 +患者姓名 +性別 +出生日期 +年齡 +單位 +醫(yī)生 +科室 處方信息 關(guān)于處方情況的記載文檔 D3 處方號 +藥品編號 +患者編號 +醫(yī)生編號 +費用編號 +收據(jù)號 +數(shù)量 +單價 處置單信息 關(guān)于處置單情況的記載文檔 D4 處置單號 +醫(yī)技編號 +患者編號 +醫(yī)生編號 +費用編號 +收據(jù)號 +數(shù)量 +單價 收據(jù)信息 關(guān)于收據(jù)信息情況的記載文檔 D7 收據(jù)號，患者編號，費用編號，金額，數(shù)量 檢查信息 關(guān)于取藥信息維護后情況的記載文檔 D8 患者編號，醫(yī)生編號，醫(yī)技編號，數(shù)量，費用項 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 第 4章 系統(tǒng)設(shè)計 一般來說，系統(tǒng)設(shè)計分為系統(tǒng)總體設(shè)計和系統(tǒng)詳細設(shè)計。系統(tǒng)總體設(shè)計階段的基本目的是用比較抽象概括的方式確定系統(tǒng)如何完成預(yù)定的任務(wù)，也就是說應(yīng)該確定系統(tǒng)的物理配置方案，并進行確定組成系統(tǒng)的每個程序結(jié)構(gòu)。因此，系統(tǒng)總體設(shè)計階段主要由兩部分組成。首先，需要從數(shù)據(jù)流圖出發(fā)設(shè)想組成系統(tǒng)功能的若干個的合理的物理方案。然后，確定系統(tǒng)由哪些模塊組成以及這些模塊之間的動態(tài)調(diào)用關(guān)系。在進行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)該遵循的最主要的原理是模塊獨立原理，也就是說，系統(tǒng)應(yīng)該由一組完成相對 獨立 子功能的模塊組成。系統(tǒng)總體設(shè)計中的 模塊劃分根據(jù)軟件工程的原則要符合高內(nèi)聚低耦合。 數(shù)據(jù)庫設(shè)計是把現(xiàn)實世界的問題合理的表示出來，存儲在計算機中，以支持應(yīng)用程序的處理要求，是在現(xiàn)有數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)上建立數(shù)據(jù)庫的過程。我們用 ER圖對現(xiàn)實世界的問題進行表述，在用關(guān)系數(shù)據(jù)庫的關(guān)系模型對 ER 圖表示的信息進行組織和存儲。但是將 ER 圖像關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換過程并不是一個簡單的過程，因為在這里存在著一個轉(zhuǎn)換和設(shè)計好壞的問題。如果這個轉(zhuǎn)換沒有做好，有可能會產(chǎn)生許多數(shù)據(jù)冗余的問題，或者不能對問題的實質(zhì)進行正確表達，無法實現(xiàn)所需要的功能，更嚴(yán)重的還有可能在數(shù)據(jù)庫中留下 隱患，當(dāng)條件合適的時候使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)崩潰。所以數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化非常重要。 為了評價數(shù)據(jù)庫模式的優(yōu)劣，柯德在 1971 年到 1972 年之間提出了第一范式，第二范式，第三范式的概念。如果一個關(guān)系模式，它的每一個分量是不可分的數(shù)據(jù)項，則此關(guān)系模式為第一范式。如果一個關(guān)系模式屬于第一范式，并且每一個屬性都完全依賴于其主碼，則稱該關(guān)系模式為第二范式。如果一個關(guān)系模式為第一范式，同時不存在非主屬性對碼的傳遞依賴，則稱為第三范式。一般來說，設(shè)計的管理信息系統(tǒng)都要求滿足第三范式。 數(shù)據(jù)庫的開發(fā)實際上也是一種軟件工程，數(shù)據(jù)庫作為一 個獨立的產(chǎn)品有著其自身獨特的設(shè)計過程。因為這些過程為數(shù)據(jù)庫提供了一些最基本的保證。一般包括這幾方面：數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用設(shè)計和實現(xiàn)。 設(shè)計一個數(shù)據(jù)庫和設(shè)計一個軟件一樣，也要遵循一定的規(guī)則和周期，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)周期一般分為五個階段。需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計、物理設(shè)計、數(shù)據(jù)庫實施和維護 。 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 概念設(shè)計 概念設(shè)計的任務(wù)是在需求分析階段產(chǎn)生的需求說明書的基礎(chǔ)上，按照特定的方法把它們抽象為一個不依賴于任何具體機器的數(shù)據(jù)模型，即概念模型。概念模型使設(shè)計者的注意力能夠從復(fù)雜的實現(xiàn)細節(jié)中解脫出來，而集中在最重要 的信息的組織結(jié)構(gòu)和處理模式上。 以下是醫(yī)院門診收費管理系統(tǒng)的各個實體、屬性和 ER 圖。如圖 、圖 、圖 、圖 、圖 、圖 、 所示。 患者性別患者姓名 患者編號單位出生日期 圖 患者實體詳細屬性 醫(yī)生性別職稱科室醫(yī)生姓名 醫(yī)生編號出生日期 圖 科室科室編號 科室名稱 圖 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 藥品生產(chǎn)日期批號藥品拼音碼保質(zhì)期國家編號所屬類別藥品名稱藥品計量單位藥品單價 圖 屬性 醫(yī)技 醫(yī)技名稱醫(yī)技編號醫(yī)技計量單位醫(yī)技拼音碼醫(yī)技單價 圖 費用項價格費用編號 費用類別藥品 醫(yī)技費用名稱 圖 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 圖 醫(yī)院門診收費管理系統(tǒng)的 ER圖 邏輯設(shè)計 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計所得的 ER 模型是對用戶需求的一種抽象的表達形式，它獨立于任何一種具體的數(shù)據(jù)模型，因而也不能為任何一個具體的 DBMS 所支持。為了能夠建立起最終的物理系統(tǒng)，還需要將概念結(jié)構(gòu)進一步轉(zhuǎn)化為某一 DBMS 所支持的數(shù)據(jù)模型，然后根據(jù)邏輯設(shè)計的準(zhǔn)則、數(shù)據(jù)的 語義約束、規(guī)范化理論等對數(shù)據(jù)模型進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化。形成合理的全局邏輯結(jié)構(gòu)，并設(shè)計出用戶子模式。這就是數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計所要完成的任務(wù)。 數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計分為兩個步驟： ER 圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型 關(guān)系模型的邏輯結(jié)構(gòu)是一組關(guān)系模式的集合。 E－ R 圖則是由實體、實體的屬性和實體之間的聯(lián)系三個要素組成的。所以將 E－ R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型實際上就是要將實體、實體的屬性和實體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，這種轉(zhuǎn)換一般遵循如下原則： 1)一個實體型轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。實體的屬性就是關(guān)系的屬性，實體碼就是關(guān)系的碼 。 2)一個 1： 1 聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對應(yīng)的關(guān)系模式合并。如果轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系模式，則與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，每個實體的碼均是該關(guān)系的候選碼。如果與某一端實體對應(yīng)的關(guān)系模式合并，則需要在該關(guān)系模式的屬性中加入另一個關(guān)系模式的碼和聯(lián)系本身的屬性。 3)一個 1： n 聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系模式，也可以與 n 端對應(yīng)的關(guān)系模式合并。如果轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系模式，則與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及患者科室屬于 醫(yī)生醫(yī)技處置單處方藥品費用項 屬于屬于屬于屬于mnm nm 11mm n1 m1m 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，而關(guān)系的碼為 n 端實體 的碼。 4)一個 m： n 聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，而關(guān)系的碼為各實體碼的組合。 5)三個或三個以上的實體間的一個多元聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。與該多元聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，而關(guān)系的碼為各實體碼的組合。 6)具有相同碼的關(guān)系模式可合并。 數(shù)據(jù)庫的概念模型到邏輯模型的轉(zhuǎn)換結(jié)果并不是惟一的，為了進一步提高數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的性能，還應(yīng)對所得的關(guān)系模型進行適當(dāng)?shù)男薷暮驼{(diào)整，這就是數(shù)據(jù)庫模型優(yōu)化所要完成 的工作。應(yīng)用規(guī)范化理論優(yōu)化邏輯模型一般要做如下工作： 1)確定出每個關(guān)系模式內(nèi)部屬性之間的數(shù)據(jù)依賴和不同關(guān)系屬性之間的數(shù)據(jù)依賴。關(guān)系模型的規(guī)范化理論是以分析屬性間的函數(shù)依賴為基礎(chǔ)，通過對關(guān)系模式的分解，逐步消除各處插入、刪除異常，減少數(shù)據(jù)的冗余。因此，確定數(shù)據(jù)依賴關(guān)系是優(yōu)化邏輯模型的首要工作。確定函數(shù)依賴依據(jù)的是需求分析階段所得到的具體語義。 2)對各個關(guān)系模式之間的數(shù)據(jù)依賴進行極小化，消除冗余的聯(lián)系。 3)按照數(shù)據(jù)依賴和規(guī)范化理論對關(guān)系模式逐一進行分析，考察是否存在部分函數(shù)依賴、傳遞函數(shù)依賴、多值依賴等， 從而確定各關(guān)系模式分別屬于第幾范式。確定各關(guān)系的范式級別為接下來的范式的分解和合并提供了依據(jù)。 4)根據(jù)需求分析階段所得的實際應(yīng)用需求，確定是否對某些關(guān)系模式進行分解或合并。尤其值得注意的是，由于復(fù)雜的關(guān)系數(shù)據(jù)庫查詢操作通常涉及多個關(guān)系表之間的相互連接，從而一定程度地影響了查詢速度，而模式分解過多又進一步加劇了多關(guān)系模式的連接操作，造成了整體效率的降低。提高查詢效率和分解關(guān)系模式是邏輯設(shè)計優(yōu)化中一對矛盾。對于一個具體應(yīng)用來說，到底規(guī)范化進行到什么程度，需要綜合多種因素，權(quán)衡利弊得失，最后構(gòu)造出一個較為切合實 際需求的邏輯模型。通常，以模式分解、優(yōu)化達到 3NF 要求比較合適。 5)對關(guān)系模式進行進一步的分解和合并，減低數(shù)據(jù)的冗余和提高數(shù)據(jù)操作的效率。對于已形成的關(guān)系模式，在不影響查詢速度、保持?jǐn)?shù)據(jù)處理方式和用戶具體要求相一致的前提下可進行必要的分解、優(yōu)化。對于模式過小、關(guān)聯(lián)關(guān)系較多所引起的整體效率減低，或所形成的關(guān)系模式與用戶需求差別較大的情況，必須進行必要的合并。需要強調(diào)，規(guī)范化本身是一種理論，它是數(shù)據(jù)設(shè)計人員用于判斷所設(shè)計的關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式優(yōu)劣程度的工具，它的存在使數(shù)據(jù)庫設(shè)計有了嚴(yán)格的理論基礎(chǔ)，同是由于規(guī)范化可以 較好地解決冗余與更新異?，F(xiàn)象，因而已成為數(shù) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 據(jù)庫設(shè)計所要考慮的重要環(huán)節(jié)之一。但在實際設(shè)計中，由于種種現(xiàn)實因素的影響，優(yōu)化所產(chǎn)生的關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式往往作為設(shè)計人員和用戶實現(xiàn)具體模型的一個參考。 將概念設(shè)計所得的 ER 圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型如下所示 . 1)患 者 {患者編號 ，患者姓名，性別，出生日期，單位 } 2)醫(yī) 生 {醫(yī)生編號 ，醫(yī)生姓名，性別，年齡，職稱，所屬科室 } 3)科 室 {科室編號 ，科室名稱 } 4)醫(yī) 技 {醫(yī)技編號 ，醫(yī)技名稱，醫(yī)技拼音碼，醫(yī)技計量單位，醫(yī)技單價 } 5)費用項 {費用編號 ，費用名稱，費用單位，費用 價格 } 6)藥 品 {藥品編號 ，藥品名稱，批號，藥品單價，所屬類別，生產(chǎn)日期，保質(zhì)期，藥品拼音碼，藥品計量單位 } 7)處 方 {處方號 ， 藥品編號 ，患者編號， 醫(yī)生編號 ， 費用編號，收據(jù)號， 數(shù)量，單價 ,執(zhí)行狀態(tài) } 8)處 置 {處置單號 , 醫(yī)技