1 引言

    目前我軍車輛器材管理信息系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)、供應(yīng)站及部隊(duì)單位，作為器材籌措、儲(chǔ)存、供應(yīng)和管理的統(tǒng)一業(yè)務(wù)平臺(tái)。器材計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)器材倉(cāng)庫(kù)業(yè)務(wù)流程規(guī)范化，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)化，信息采集自動(dòng)化的基本條件。器材庫(kù)存管理數(shù)據(jù)庫(kù)作為器材管理信息系統(tǒng)的核心組成部分，集中存儲(chǔ)了大量日常工作數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在器材保障各業(yè)務(wù)部門之間流通和共享，直接應(yīng)用于各部門的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和查詢，并作為器材消耗預(yù)測(cè)分析、庫(kù)存控制模型分析等決策支持系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)源，間接服務(wù)于高層管理決策。因此，如何設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理、模式規(guī)范的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)，使系統(tǒng)能夠高效存儲(chǔ)和優(yōu)化查詢，是本論文亟需解決的問題，也是建立車輛器材管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)目標(biāo)。

2 相關(guān)理論和方法

    數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是要求在特定的應(yīng)用環(huán)境中構(gòu)造出較優(yōu)的數(shù)據(jù)庫(kù)模式，建立起業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)使系統(tǒng)能有效地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，滿足用戶的各種應(yīng)用需求。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)要遵循規(guī)范化設(shè)計(jì)原則，使數(shù)據(jù)冗余少，保證數(shù)據(jù)的唯一性、正確性和完整性。

    2.1 規(guī)范化理論

    所謂規(guī)范化就是用形式更為簡(jiǎn)潔、結(jié)構(gòu)更加合理的關(guān)系模式取代原有關(guān)系的過程。規(guī)范化的目的是使消除存儲(chǔ)異常，使數(shù)據(jù)冗余盡量小，便于插入、刪除和更新。以函數(shù)依賴為基礎(chǔ)的關(guān)系模式的規(guī)范化等級(jí)主要有5種，即第1范式(1NF)，第2范式(2NF)，第3范式(3NF)，BC范式(BCNF)和第4范式(4NF)，滿足這些范式條件的關(guān)系模式可在不同程度上避免冗余、插入和更新異常問題。

    根據(jù)實(shí)體聯(lián)系E—R圖寫出的關(guān)系模式通常存在一些操作上的異常問題，為了消除這些異常問題，需要進(jìn)行規(guī)范化處理，優(yōu)化數(shù)據(jù)模式。具體做法是：確定數(shù)據(jù)依賴，把每個(gè)關(guān)系模式的各個(gè)屬性按數(shù)據(jù)分析階段所得到的語(yǔ)義寫出其數(shù)據(jù)依賴，同時(shí)，考察不同的關(guān)系模式屬性之間是否還存在某種數(shù)據(jù)依賴，得到一組數(shù)據(jù)依賴及諸關(guān)系的全部數(shù)據(jù)依賴。按照數(shù)據(jù)依賴的理論，逐一分析這組關(guān)系模式，確定他們屬于第幾范式，進(jìn)行模式分解。

    2.2 模式分解原則

    進(jìn)行模式分解時(shí)由于受到數(shù)據(jù)間的相互約束，分解不可能是隨意的。在規(guī)范化的關(guān)系分解過程中，不僅要著眼于提高關(guān)系的范式等級(jí)，而且應(yīng)遵守以下3條原則：

    (1)無(wú)損分解原則。無(wú)損分解就是在關(guān)系分解過程中，既不丟失數(shù)據(jù)也不增加數(shù)據(jù)，同時(shí)還能保持原有的函數(shù)依賴。一個(gè)關(guān)系分解為多個(gè)關(guān)系，原來(lái)的數(shù)據(jù)就存儲(chǔ)到多個(gè)關(guān)系中。起碼要求分解后不能丟失原來(lái)的信息。

    (2)相互獨(dú)立原則。所謂獨(dú)立是指分解后的新關(guān)系之間相互獨(dú)立，對(duì)一個(gè)關(guān)系內(nèi)容的修改不應(yīng)該影響到另一關(guān)系。

    (3)范式等級(jí)適當(dāng)。關(guān)系分解必須從實(shí)際出發(fā)，并不是范式等級(jí)越高，分解得越細(xì)就越好。若把關(guān)系分解得過于瑣碎，雖然對(duì)于消除數(shù)據(jù)冗余和更新異常等有好處，但在進(jìn)行檢索操作時(shí)往往又需要進(jìn)行鏈接，從而使檢索效率大大降低。而且在數(shù)據(jù)庫(kù)操作中，通常檢索操作多于更新操作．其結(jié)果很可能是分解帶來(lái)的好處與檢索的效率降低相比，得不償失。因此一般規(guī)范化只需達(dá)到3NF就可以了。

    2.3 改善數(shù)據(jù)庫(kù)性能

    關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的性能好壞主要體現(xiàn)在查詢速度上，這是數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵問題，必須在數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)中加以認(rèn)真考慮，特別是對(duì)那些響應(yīng)時(shí)間要求較苛刻的應(yīng)用環(huán)境，應(yīng)予以特別注意。可以從以下幾個(gè)方面改善數(shù)據(jù)庫(kù)性能，提高查詢速度．達(dá)到數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的優(yōu)化目的。

    (1)減少連接操作。連接操作對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢速度有著重要的影響。參與聯(lián)接的關(guān)系越多，查詢?cè)铰�。�?duì)一些常用的和性能要求較高的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢，最好是一元查詢，這與規(guī)范化的要求相矛盾。此時(shí)可以通過逆規(guī)范化，即把規(guī)范化的關(guān)系再合并起來(lái)，以保證性能。但這樣會(huì)引起更新異常，必須采取相應(yīng)的措施來(lái)保證數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性，但也會(huì)增加系統(tǒng)的開銷。因此，做逆規(guī)范化時(shí)需要權(quán)衡利弊，仔細(xì)分析應(yīng)用的數(shù)據(jù)存取需求和實(shí)際的系統(tǒng)性能。

    (2)減小關(guān)系大小及數(shù)據(jù)量。被查詢關(guān)系的大小對(duì)查詢速度影響很大。為了提高查詢速度，可以采用水平分割或垂直分割等方法把一個(gè)關(guān)系分成幾個(gè)關(guān)系，使每個(gè)關(guān)系的數(shù)據(jù)量減少。垂直分割可提高常用數(shù)據(jù)的查詢速度，但也可能使某些操作不得不執(zhí)行連接操作，從而降低了效率。因此，決定是否進(jìn)行垂直分割取決于是否垂直分割后數(shù)據(jù)庫(kù)上的所有操作的總效率得到了提高。同時(shí)，垂直分割還要確保無(wú)損連接和保持函數(shù)依賴。

3 器材庫(kù)存管理數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

    3.1 概念設(shè)計(jì)

    本系統(tǒng)主要涉及到器材的調(diào)撥供應(yīng)、器材入庫(kù)和出庫(kù)等業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)的管理，涉及主要實(shí)體有請(qǐng)領(lǐng)單位或部門、器材、調(diào)撥單、倉(cāng)庫(kù)、出庫(kù)單、入庫(kù)單等。采用E—R模型來(lái)描述實(shí)體間的聯(lián)系，如圖l所示。器材調(diào)撥時(shí)由器材使用部門根據(jù)請(qǐng)領(lǐng)計(jì)劃申請(qǐng)調(diào)撥單，核準(zhǔn)的調(diào)撥單由倉(cāng)庫(kù)執(zhí)行。器材入庫(kù)、出庫(kù)時(shí)倉(cāng)庫(kù)需根據(jù)入庫(kù)、出庫(kù)單進(jìn)行操作。這里只描述其中主要的實(shí)體及其關(guān)系。

圖l 車輛器材倉(cāng)儲(chǔ)管理信息系統(tǒng)出／入庫(kù)

    3.2 邏輯結(jié)構(gòu)

    數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為關(guān)系表，以便在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)中實(shí)現(xiàn)。通常首先將E—R圖中的每一個(gè)實(shí)體和聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系表，然后進(jìn)行模式分解規(guī)范化處理，得到關(guān)系大小和關(guān)系連接均適中的最優(yōu)表結(jié)構(gòu)。本數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模型的主要表結(jié)構(gòu)如下。

    (1)Items表。Items表主要屬性有器材代碼(ItemID)、器材種類(ItemCategoryID)、器材名稱(Name)、型號(hào)(Spccifica·tion)、單位(Unit)、價(jià)格(StandardPrice)、安全儲(chǔ)備量(SafeDa—ta)。為了保持系統(tǒng)器材目錄的完整性，防止因刪除一些器材導(dǎo)致系統(tǒng)出錯(cuò)，用一個(gè)lsDeleted字段標(biāo)記器材是否已被刪除，已刪除的器材不再出現(xiàn)于入庫(kù)單和出庫(kù)單中。heralD字段為主鍵。具有唯一性。

    (2)WareHouses表。WareHouses表主要屬性有倉(cāng)庫(kù)代碼(WareHouselD)、倉(cāng)庫(kù)編號(hào)(WareHouseCode)、倉(cāng)庫(kù)名稱(De—scription)、倉(cāng)庫(kù)保管員(UscrName)、上級(jí)倉(cāng)庫(kù)(ParentWareHou—seID)，WareHouseID字段為主鍵，具有唯一性，WareHouseCode是為提高輸人效率而設(shè)置的輸入代碼。

    (3)ReceiptMain表。ReceiptMain表主要屬性有計(jì)劃單號(hào)(ReceivingCode)、入庫(kù)日期(ArriveDate)、經(jīng)辦人(Receiver-ID)、倉(cāng)庫(kù)(WareHouseID)、供貨單位(SupplierID)、質(zhì)檢員(CheekerlD)、收貨單位(ReviewerID)、備注(Description)。同時(shí)增加一個(gè)ReceiptlD字段，自動(dòng)遞增，標(biāo)識(shí)入庫(kù)流水單號(hào)。ReceiptlD字段為主鍵，具有唯一性。

    (4)DeliveryMain表。DeliveryMain表主要屬性有出庫(kù)單號(hào)(DeliverylD)、出庫(kù)日期(DeliveryDate)、經(jīng)辦人(UserName)、倉(cāng)庫(kù)(WareHouselD)、所在部門(DepartmentlD)、搬運(yùn)工(ReviewerlD)、備注(Description)。將DeliveryID字段作為表的標(biāo)識(shí)列，自動(dòng)遞增，標(biāo)識(shí)出庫(kù)流水單號(hào)。DeliverylD字段為主鍵，具有唯一性。

   3．3 物理實(shí)現(xiàn)

    本文采用Microsoft公司最新發(fā)布的一款關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)SQL Server 2008，它繼承了SQL Server2000和SQL Server2005可靠性、可用性、可編程性和易用性等方面的特點(diǎn)，在保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、服務(wù)器簡(jiǎn)化管理操作、增加應(yīng)用程序穩(wěn)定性和系統(tǒng)執(zhí)行效能方面等更具強(qiáng)大的性能優(yōu)勢(shì)，是大規(guī)模聯(lián)機(jī)事務(wù)處理(OLTP)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和電子商務(wù)應(yīng)用程序的優(yōu)秀數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)。本系統(tǒng)在SQL Server 2008環(huán)境中建立了器材庫(kù)存管理數(shù)據(jù)庫(kù)Qica—Ware。其樹狀結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 Qica，Ware樹狀結(jié)構(gòu)

4  結(jié)束語(yǔ)

    數(shù)據(jù)庫(kù)將信息系統(tǒng)中大量數(shù)據(jù)按一定的模型組織起來(lái)，提供存儲(chǔ)、維護(hù)、檢索數(shù)據(jù)的功能，使用戶可以方便、及時(shí)、準(zhǔn)確地從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得所需的信息。數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)是信息系統(tǒng)開發(fā)和建設(shè)的重要組成部分，需要與應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相結(jié)合，因而是件復(fù)雜而細(xì)致的工作。本文僅對(duì)器材庫(kù)存管理數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，并應(yīng)用多表連接和嵌套子查詢實(shí)現(xiàn)了特定目標(biāo)的查詢應(yīng)用，更細(xì)致和更完善的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)如視圖設(shè)計(jì)、觸發(fā)器設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)過程設(shè)計(jì)和安全性設(shè)計(jì)等還有待深入進(jìn)行。

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本文標(biāo)題：車輛器材庫(kù)存管理數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

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