1 引言
目前我軍車輛器材管理信息系統(tǒng)廣泛應用于倉庫、供應站及部隊單位，作為器材籌措、儲存、供應和管理的統(tǒng)一業(yè)務平臺。器材計算機管理系統(tǒng)是實現(xiàn)器材倉庫業(yè)務流程規(guī)范化，統(tǒng)計數(shù)據(jù)標準化，數(shù)據(jù)傳輸網絡化，信息采集自動化的基本條件。器材庫存管理數(shù)據(jù)庫作為器材管理信息系統(tǒng)的核心組成部分，集中存儲了大量日常工作數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在器材保障各業(yè)務部門之間流通和共享，直接應用于各部門的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和查詢，并作為器材消耗預測分析、庫存控制模型分析等決策支持系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)源，間接服務于高層管理決策。因此，如何設計結構合理、模式規(guī)范的應用數(shù)據(jù)庫，使系統(tǒng)能夠高效存儲和優(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。
2 相關理論和方法
數(shù)據(jù)庫設計是要求在特定的應用環(huán)境中構造出較優(yōu)的數(shù)據(jù)庫模式，建立起業(yè)務數(shù)據(jù)庫使系統(tǒng)能有效地存儲數(shù)據(jù)，滿足用戶的各種應用需求。數(shù)據(jù)庫設計要遵循規(guī)范化設計原則，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潔、結構更加合理的關系模式取代原有關系的過程。規(guī)范化的目的是使消除存儲異常，使數(shù)據(jù)冗余盡量小，便于插入、刪除和更新。以函數(shù)依賴為基礎的關系模式的規(guī)范化等級主要有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)實體聯(lián)系E—R圖寫出的關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，把每個關系模式的各個屬性按數(shù)據(jù)分析階段所得到的語義寫出其數(shù)據(jù)依賴，同時，考察不同的關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，逐一分析這組關系模式，確定他們屬于第幾范式，進行模式分解。
2.2 模式分解原則
進行模式分解時由于受到數(shù)據(jù)間的相互約束，分解不可能是隨意的。在規(guī)范化的關系分解過程中，不僅要著眼于提高關系的范式等級，而且應遵守以下3條原則：
(1)無損分解原則。無損分解就是在關系分解過程中，既不丟失數(shù)據(jù)也不增加數(shù)據(jù)，同時還能保持原有的函數(shù)依賴。一個關系分解為多個關系，原來的數(shù)據(jù)就存儲到多個關系中。起碼要求分解后不能丟失原來的信息。
(2)相互獨立原則。所謂獨立是指分解后的新關系之間相互獨立，對一個關系內容的修改不應該影響到另一關系。
(3)范式等級適當。關系分解必須從實際出發(fā)，并不是范式等級越高，分解得越細就越好。若把關系分解得過于瑣碎，雖然對于消除數(shù)據(jù)冗余和更新異常等有好處，但在進行檢索操作時往往又需要進行鏈接，從而使檢索效率大大降低。而且在數(shù)據(jù)庫操作中，通常檢索操作多于更新操作．其結果很可能是分解帶來的好處與檢索的效率降低相比，得不償失。因此一般規(guī)范化只需達到3NF就可以了。
2.3 改善數(shù)據(jù)庫性能
關系數(shù)據(jù)庫的性能好壞主要體現(xiàn)在查詢速度上，這是數(shù)據(jù)庫應用的一個關鍵問題，必須在數(shù)據(jù)庫的設計中加以認真考慮，特別是對那些響應時間要求較苛刻的應用環(huán)境，應予以特別注意�？梢詮囊韵聨讉�方面改善數(shù)據(jù)庫性能，提高查詢速度．達到數(shù)據(jù)庫設計的優(yōu)化目的。
(1)減少連接操作。連接操作對數(shù)據(jù)庫的查詢速度有著重要的影響。參與聯(lián)接的關系越多，查詢越慢。對一些常用的和性能要求較高的數(shù)據(jù)庫查詢，最好是一元查詢，這與規(guī)范化的要求相矛盾。此時可以通過逆規(guī)范化，即把規(guī)范化的關系再合并起來，以保證性能。但這樣會引起更新異常，必須采取相應的措施來保證數(shù)據(jù)庫的完整性，但也會增加系統(tǒng)的開銷。因此，做逆規(guī)范化時需要權衡利弊，仔細分析應用的數(shù)據(jù)存取需求和實際的系統(tǒng)性能。
(2)減小關系大小及數(shù)據(jù)量。被查詢關系的大小對查詢速度影響很大。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關系分成幾個關系，使每個關系的數(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，決定是否進行垂直分割取決于是否垂直分割后數(shù)據(jù)庫上的所有操作的總效率得到了提高。同時，垂直分割還要確保無損連接和保持函數(shù)依賴。
3 器材庫存管理數(shù)據(jù)庫結構設計
3.1 概念設計
本系統(tǒng)主要涉及到器材的調撥供應、器材入庫和出庫等業(yè)務流程和數(shù)據(jù)的管理，涉及主要實體有請領單位或部門、器材、調撥單、倉庫、出庫單、入庫單等。采用E—R模型來描述實體間的聯(lián)系，如圖l所示。器材調撥時由器材使用部門根據(jù)請領計劃申請調撥單，核準的調撥單由倉庫執(zhí)行。器材入庫、出庫時倉庫需根據(jù)入庫、出庫單進行操作。這里只描述其中主要的實體及其關系。
圖l 車輛器材倉儲管理信息系統(tǒng)出／入庫
3.2 邏輯結構
數(shù)據(jù)庫邏輯結構設計就是將概念結構轉換為關系表，以便在關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)中實現(xiàn)。通常首先將E—R圖中的每一個實體和聯(lián)系轉換為一個關系表，然后進行模式分解規(guī)范化處理，得到關系大小和關系連接均適中的最優(yōu)表結構。本數(shù)據(jù)庫邏輯模型的主要表結構如下。
(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(Spccifica·tion)、單位(Unit)、價格(StandardPrice)、安全儲備量(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致系統(tǒng)出錯，用一個lsDeleted字段標記器材是否已被刪除，已刪除的器材不再出現(xiàn)于入庫單和出庫單中。heralD字段為主鍵。具有唯一性。
(2)WareHouses表。WareHouses表主要屬性有倉庫代碼(WareHouselD)、倉庫編號(WareHouseCode)、倉庫名稱(De—scription)、倉庫保管員(UscrName)、上級倉庫(ParentWareHou—seID)，WareHouseID字段為主鍵，具有唯一性，WareHouseCode是為提高輸人效率而設置的輸入代碼。
(3)ReceiptMain表。ReceiptMain表主要屬性有計劃單號(ReceivingCode)、入庫日期(ArriveDate)、經辦人(Receiver-ID)、倉庫(WareHouseID)、供貨單位(SupplierID)、質檢員(CheekerlD)、收貨單位(ReviewerID)、備注(Description)。同時增加一個ReceiptlD字段，自動遞增，標識入庫流水單號。ReceiptlD字段為主鍵，具有唯一性。
(4)DeliveryMain表。DeliveryMain表主要屬性有出庫單號(DeliverylD)、出庫日期(DeliveryDate)、經辦人(UserName)、倉庫(WareHouselD)、所在部門(DepartmentlD)、搬運工(ReviewerlD)、備注(Description)。將DeliveryID字段作為表的標識列，自動遞增，標識出庫流水單號。DeliverylD字段為主鍵，具有唯一性。
3．3 物理實現(xiàn)
本文采用Microsoft公司最新發(fā)布的一款關系數(shù)據(jù)庫管理系統(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，在保護數(shù)據(jù)庫查詢、服務器簡化管理操作、增加應用程序穩(wěn)定性和系統(tǒng)執(zhí)行效能方面等更具強大的性能優(yōu)勢，是大規(guī)模聯(lián)機事務處理(OLTP)、數(shù)據(jù)倉庫和電子商務應用程序的優(yōu)秀數(shù)據(jù)庫平臺。本系統(tǒng)在SQL Server 2008環(huán)境中建立了器材庫存管理數(shù)據(jù)庫Qica—Ware。其樹狀結構如圖2所示。
圖2 Qica，Ware樹狀結構
4 結束語
數(shù)據(jù)庫將信息系統(tǒng)中大量數(shù)據(jù)按一定的模型組織起來，提供存儲、維護、檢索數(shù)據(jù)的功能，使用戶可以方便、及時、準確地從數(shù)據(jù)庫中獲得所需的信息。數(shù)據(jù)庫的設計是信息系統(tǒng)開發(fā)和建設的重要組成部分，需要與應用系統(tǒng)的設計相結合，因而是件復雜而細致的工作。本文僅對器材庫存管理數(shù)據(jù)庫的邏輯結構進行了初步設計，并應用多表連接和嵌套子查詢實現(xiàn)了特定目標的查詢應用，更細致和更完善的數(shù)據(jù)庫設計如視圖設計、觸發(fā)器設計、存儲過程設計和安全性設計等還有待深入進行。
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