第第 66 章 系统需求结构化：概念数据章 系统需求结构化：概念数据库库 学习目标学习目标

概念数据模型、实体概念数据模型、实体 -- 关系图、实体类型、实体实例、关系图、实体类型、实体实例、属性、候选关键字、多属性、关系、基数和关联实体属性、候选关键字、多属性、关系、基数和关联实体

提出各种合适的问题，以确定信息系统的数据需求提出各种合适的问题，以确定信息系统的数据需求 绘制实体绘制实体 -- 关系（关系（ ERER ）图以表示普通的业务情况）图以表示普通的业务情况 概念数据建模在信息系统的总体分析与设计中的作用概念数据建模在信息系统的总体分析与设计中的作用 区别一元关系、二元关系和三元关系区别一元关系、二元关系和三元关系 区别关系和关联实体，并在数据模型中正确地使用关联区别关系和关联实体，并在数据模型中正确地使用关联

实体实体 将数据建模与过程模型和逻辑建模联系起来将数据建模与过程模型和逻辑建模联系起来

6.16.1 概念数据模型概念数据模型

一个表示组织的总体数据结构而与任何数一个表示组织的总体数据结构而与任何数据库管理系统或其它实现技术无关的详细据库管理系统或其它实现技术无关的详细模型模型

实体实体 E-RE-R 图，表示信息系统中的数据是如图，表示信息系统中的数据是如何组织的，何组织的，

目的是创建正确的目的是创建正确的E-RE-R图图

原始原始 DFDDFD上的数据存储名称通常对上的数据存储名称通常对应于实体应于实体 --关系图中数据实体名称关系图中数据实体名称

数据流中的数据元素必须是实体 -关系图中实体和关系的属性

6.1.16.1.1 概念数据建模过程概念数据建模过程

整个系统开发过程中的一种数据建模和数整个系统开发过程中的一种数据建模和数据库设计活动。概念数据建模适合系统规据库设计活动。概念数据建模适合系统规划和系统分析阶段的各种任务。划和系统分析阶段的各种任务。

6.1.26.1.2 交付物和结果交付物和结果 系统分析阶段的概念数据建模步骤地主要交系统分析阶段的概念数据建模步骤地主要交

付物物是实体付物物是实体 -- 关系图（关系图（ E-RE-R ）图。）图。实体—实体—关系图是数据模型的基础，它描述数据对象、关系图是数据模型的基础，它描述数据对象、属性、及其关系。属性、及其关系。

一种由矩形、菱形和弧线组成的表示法，表示尽可能多的有关数据的含义。通常用 CASE 工具或者其

它智能绘图软件包开发

Microsoft Visio， Rational RoseDatabase Model Diagram（数据

库模型图）

概念数据建模过程中，最多产生和分析概念数据建模过程中，最多产生和分析 44 个个 E-E-RR 图（新系统还是替换老系统）图（新系统还是替换老系统） 一个一个 E-RE-R 图仅仅包含项目的应用所图仅仅包含项目的应用所需求需求的数据的数据 要被替换的应用系统的要被替换的应用系统的 E-RE-R 图图 整个数据库的整个数据库的 E-RE-R 图，新应用的数据库从这个图，新应用的数据库从这个数据库中获取数据库中获取

整个数据库的整个数据库的 E-RE-R 图，要被替换的应用系统的图，要被替换的应用系统的数据从这个数据库中获取数据从这个数据库中获取

数据流所包含的数据元素也出现在数据模型数据流所包含的数据元素也出现在数据模型中，反之亦然。中，反之亦然。

过程模型中的每个数据存储必须与数据模型过程模型中的每个数据存储必须与数据模型中表示的业务对象（数据实体）相联系。中表示的业务对象（数据实体）相联系。

其它交付物其它交付物 一组要被存储到数据字典或一组要被存储到数据字典或存储库存储库中有关中有关数据对象的条目。数据对象的条目。

把一个信息系统的数据模型过程模型和逻辑模型联系在一起的机制

6.26.2 为概念数据建模收集信息为概念数据建模收集信息 自顶向下方法：直接了解业务的性质而获自顶向下方法：直接了解业务的性质而获

取数据模型，而不是根据计算机显示、报取数据模型，而不是根据计算机显示、报表或者商业表单的任何特殊的信息需求。表或者商业表单的任何特殊的信息需求。（（ P198P198 表表 6.16.1 关键问题）关键问题）

自底向上方法：商业文档在自底向上方法：商业文档在 DFDDFD 上表现上表现为数据流，并将表明系统处理的数据，这为数据流，并将表明系统处理的数据，这些数据可能是系统的恶数据库必须维护的些数据可能是系统的恶数据库必须维护的数据。（数据。（ P198P198 表表 6.2PVF6.2PVF 客户订单）客户订单）

6.36.3 实体实体 -- 关系模型关系模型

实体实体 -- 关系图（关系图（ E-RE-R 图）一个组织或业务图）一个组织或业务领域中的实体、关联和数据元素的一种详领域中的实体、关联和数据元素的一种详细的、图形化逻辑表示。细的、图形化逻辑表示。

6.3.16.3.1 实体实体 实体：组织希望维护数据的用户环境中的人、场实体：组织希望维护数据的用户环境中的人、场

所、对象、事件或概念。所、对象、事件或概念。 实体类型：一个共享公共性质或特征的实体集。实体类型：一个共享公共性质或特征的实体集。 实体实例：实体类型的一个具体值。实体实例：实体类型的一个具体值。

一个实体有自己的标识一个实体有自己的标识使其有别于其它实体使其有别于其它实体

E—R 图用矩形表示

6.3.26.3.2 属性属性

属性：组织感兴趣的命名性质或特征。属性：组织感兴趣的命名性质或特征。

E—R 图用椭圆表示

6.3.36.3.3 候选关键字和标识符候选关键字和标识符

候选关键字：惟一地标识实体类型的每个候选关键字：惟一地标识实体类型的每个实例的属性（或属性结合）实例的属性（或属性结合）

标识符：被选作一个实体类型的惟一的、标识符：被选作一个实体类型的惟一的、辩识特征的候选关键字。辩识特征的候选关键字。

学生

学号 姓名 住址 电话学生

PK 学号

姓名 地址 电话

Microsoft Visio等价表示

6.3.46.3.4 多值属性多值属性 多值属性：对于每个实体实例可以取多个值得属性。多值属性：对于每个实体实例可以取多个值得属性。 重复组：逻辑上相关的二个或多个属性集。重复组：逻辑上相关的二个或多个属性集。

雇员

雇员号

雇员名 地址

部门名

Microsoft Visio 不支持多属性，把重复数据分离到另一个实体中

雇员

雇员号 挂靠名

挂靠时间

挂靠关系

依靠

6.3.56.3.5关系关系 关系：组织关心的一个或多个实体类型的关系：组织关心的一个或多个实体类型的

实例间的关联。实例间的关联。

教师

职称性别 职务

姓名 教工号

教

学生

性别姓名 系

学号 年级

学

课程

学时 学分课名课程号

成绩1

N M

N

教师 -学生 -课程 E-R 图

许多工具都不采用关系菱形

描述系统所有数据对象的组成和属性，描述描述系统所有数据对象的组成和属性，描述数据对象之间关系的图形语言。数据对象之间关系的图形语言。

““一对一”（一对一”（ 11 ：： 11 ）） 一个对象一个对象 AA 关联一个对象关联一个对象 B,B, 反之，一个对象反之，一个对象 BB 关关

联一个对象联一个对象 AA。如，夫妻。。如，夫妻。 ““一对多”（一对多”（ 11 ：： NN）） 一个对象一个对象 AA 关联多个对象关联多个对象 B,B, 反之，一个对象反之，一个对象 BB 关关

联一个对象联一个对象 AA。如，父子。。如，父子。 ““多对多”（多对多”（ NN：： MM）） 一个对象一个对象 AA 关联多个对象关联多个对象 B,B, 反之，一个对象反之，一个对象 BB 关关

联多个对象联多个对象 AA。如，叔侄。。如，叔侄。

人与车关系 E-R 图

人

年龄地址 驾驶证号

姓名

拥有车

ID号制造模型 实体类型

制造商 颜色

拥有者

N M

6.46.4 概念数据建模和概念数据建模和 E-RE-R 模型模型

度：参与一个关系的实体类型的数量。度：参与一个关系的实体类型的数量。 一元关系（递归关系）：一个实体类型的一元关系（递归关系）：一个实体类型的

实例间的一种关系实例间的一种关系 二元关系二元关系

6.4.16.4.1 关系的度关系的度 度：参与一个关系的实体类型的数量。度：参与一个关系的实体类型的数量。 一元关系（递归关系）：一个实体类型的实一元关系（递归关系）：一个实体类型的实

例间的一种关系例间的一种关系 二元关系：二个实体类型的实例间的一种关二元关系：二个实体类型的实例间的一种关

系。系。 三元关系：三个实体类型的实例间的一种同三元关系：三个实体类型的实例间的一种同时发生的关系。时发生的关系。

6.4.26.4.2 关系的基数关系的基数 基数：指实体基数：指实体 BB 的能够（或者必须）与实体的能够（或者必须）与实体

AA 的每个实例关联的实例数量。的每个实例关联的实例数量。 最小基数和最大基数：最小基数指实体最小基数和最大基数：最小基数指实体 BB 的的

可以与可以与 AA 的每个实例关系的最小实例数。的每个实例关系的最小实例数。

电影 存储 音像店

最小基数 0

鱼尾纹，表示最大基数为“多”

关联实体：与一个或多个实体类型关联的实体类型，关联实体：与一个或多个实体类型关联的实体类型，并包含这些实体实例间的关系特有的属性。并包含这些实体实例间的关系特有的属性。

EMPLOYEE Completes COURSE

Date_Completed

EMPLOYEE Completes COURSE

Date_Completed

本章作业本章作业