圖書館信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

1、18系統(tǒng)概念及數(shù)據(jù)流程系統(tǒng)內(nèi)部框架及數(shù)據(jù)字典1.1 信息分類及相互關(guān)系中國(guó)人民大學(xué)圖書館信息系統(tǒng)是圍繞學(xué)校圖書館的各項(xiàng)業(yè)務(wù)活動(dòng)而建立的，其中涉及的信息大體上可以分為四類：業(yè)務(wù)過程信息、讀者信息、費(fèi)用信息和管理信息。其中業(yè)務(wù)過程信息是指完成業(yè)務(wù)所產(chǎn)生的過程控制信息，如借閱信息、書刊出入庫信息等，都是局部信息；讀者信息是指在讀者整個(gè)在校期間需要在整個(gè)系統(tǒng)范圍內(nèi)共享的信息，是基本信息；管理信息是由基本信息和業(yè)務(wù)過程信息加工得到的，如讀者流動(dòng)情況、書刊平均借閱天數(shù)、效率分析等，是派生信息。讀者借閱活動(dòng)和各類信息之間的關(guān)系1.2 貫穿系統(tǒng)的兩條信息線集成各局部系統(tǒng)的重要目標(biāo)是確保整個(gè)系統(tǒng)不隨著局部系統(tǒng)的

2、改變而改變，不隨著新系統(tǒng)的加入而發(fā)生大的變化。找出圖書館信息系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系，確立好各局部系統(tǒng)之間的接口，是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的前提。貫穿整個(gè)圖書館信息系統(tǒng)有兩條信息線：讀者信息線和費(fèi)用信息線。以此為框架來構(gòu)造和集成整個(gè)系統(tǒng)。證件信息包括讀者主索引、借閱記錄等等；費(fèi)用信息包括在各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生的各類費(fèi)用及消耗成本等。這兩條信息線在系統(tǒng)中體現(xiàn)為具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它獨(dú)立于各局部系統(tǒng)而存在。從整體的、發(fā)展的角度來構(gòu)筑好這一基礎(chǔ)框架是本系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的核心。2. 各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖及數(shù)據(jù)字典21財(cái)務(wù)管理子系統(tǒng)證件調(diào)整功能：負(fù)責(zé)全館財(cái)務(wù)、物資采購及發(fā)放、安全保衛(wèi)及衛(wèi)生清潔等工作。其中財(cái)務(wù)管理包括：全館人員工資、獎(jiǎng)金發(fā)

3、放及經(jīng)費(fèi)管理。流程： 罰款收據(jù) 支付罰款 證件檢查讀 者 讀者id 結(jié)算數(shù)據(jù) 罰單 罰 收 財(cái) 調(diào)單據(jù)處理單 據(jù) 務(wù) 整行 政 科應(yīng)收款項(xiàng) 工資報(bào)表 會(huì)計(jì)憑證 采購計(jì)劃預(yù)算數(shù)據(jù) 會(huì)計(jì)憑證 應(yīng)付款項(xiàng) 支付工資職 工現(xiàn)金額 財(cái)務(wù)調(diào)整財(cái)務(wù)調(diào)整支付款 項(xiàng)采 訪 科 資金 送進(jìn)計(jì)劃 采購資料 批準(zhǔn)/不批準(zhǔn) 審批準(zhǔn) / 查 不批準(zhǔn)主管部門 需配置及初始化的表：賬務(wù)登記表字段中文名稱字段名類型長(zhǎng)度說明業(yè)務(wù)號(hào)trad_noi20發(fā)生業(yè)務(wù)的統(tǒng)一編號(hào)日期trad_dated業(yè)務(wù)發(fā)生的日期收入incomei30業(yè)務(wù)收入的金額支出outcomei30業(yè)務(wù)的支出憑證號(hào)proof_noc10本項(xiàng)業(yè)務(wù)涉及的憑證的編號(hào)摘要c

4、hief_intrc50業(yè)務(wù)內(nèi)容的摘要22書刊管理子系統(tǒng) 功能：組織和管理藏書。組織和管理藏書：根據(jù)藏書的不同類型、內(nèi)容、性質(zhì)和使用價(jià)值進(jìn)行合理的組織編目、科學(xué)的分類，根據(jù)借閱的需求擬更新藏書建議目錄，負(fù)責(zé)館藏剔舊處理，根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)更新書刊信息；采訪部行政科下達(dá)預(yù)算財(cái)務(wù)科開單據(jù)整合賬單考核審批分類統(tǒng)計(jì)核算上報(bào)處理調(diào) 整上報(bào)圖書庫分類清理清理核算流程： 現(xiàn)金 審批通過的項(xiàng)目 撥款額 預(yù)算項(xiàng)目 財(cái)務(wù)狀況 預(yù) 支 預(yù) 額 算 工 作 財(cái)務(wù) 報(bào) 數(shù)量 表 財(cái)務(wù) 調(diào)整 采 計(jì) 圖書處理更新計(jì)劃 購 劃 領(lǐng)款通知 采購圖書 會(huì)計(jì)憑證 圖書處理 發(fā)票開支費(fèi)用 各類圖書分類 圖書處理更新舊圖書資料 財(cái)務(wù)狀

5、況 需配置及初始化的表：在庫書刊字典字段中文名稱字段名類型長(zhǎng)度說明編號(hào)book_noc16全館書刊的統(tǒng)一編號(hào)，可作為識(shí)別標(biāo)志書名book_namec50書刊名稱作者wri_namec10作者的姓名出版社pub_housec50出版社的名稱出版日期pub_dated本版的出版日期版次pub_timesi4類別book_varc20按本館圖書的分類方法分類借閱者rea_noc8讀者的標(biāo)志號(hào)庫存地點(diǎn)save_placei16用戶定義的完整性約束要求類別和借閱者的填入值必須有效，即必須是存在的值。23 讀者管理子系統(tǒng) 功能：更新和查詢讀者信息、辦理借閱證件。 流程：證件管理子系統(tǒng):支付賬單 賬戶調(diào)整

6、綜合反饋收款服務(wù)通知服務(wù)結(jié)果帳單 返回 各 種分析核實(shí)費(fèi) 用圖書調(diào)整圖書庫讀者 收據(jù) 服務(wù)請(qǐng)求 有效 id 服務(wù)細(xì)則 退役罰 款 無效號(hào)碼注銷核對(duì)帳 單 id借閱部結(jié)算違章 退役 id無欠款id細(xì)則罰款 尚有欠款 收據(jù)帳務(wù)核對(duì)證件庫證件調(diào)整證件調(diào)整 需配置及初始化的表： 讀者信息字典字段中文名稱字段名類型長(zhǎng)度說明姓名namec8讀者姓名idrea_noc8讀者id號(hào)性別sexc2年齡agei2系別departc20讀者所屬系別 證件信息字典字段中文名稱字段名類型長(zhǎng)度說明idrea_noc8讀者id號(hào)借書本數(shù)book_numi8借書總冊(cè)數(shù)借書信息書 編號(hào) book_noc16書的編號(hào)借書日期 b

7、ook_datec16 注:上表中有用戶定義的完整性約束條件的字段如下:性別要求只能取”男”或”女”兩者之一;年齡取值域?yàn)?55;系別的取值要求必須是本校存在的系;借書本數(shù)的最大值是3.24 人事管理子系統(tǒng) 功能：全館人員調(diào)動(dòng)、組織管理、考勤以及工資報(bào)表的制定。 流程： 調(diào)整職工資金 收 據(jù)單據(jù) 歸記財(cái)務(wù)科上報(bào) 人事調(diào)動(dòng)申請(qǐng) 變動(dòng)名單 人職工 品評(píng)綜合整 理員 變?nèi)耸聶n案表 調(diào) 動(dòng)各部調(diào)整 動(dòng) 情 人員 行政科 人員調(diào)令 況 調(diào)整 人 變 情 員 動(dòng) 況上報(bào) 調(diào) 采訪部 動(dòng) 人事調(diào)動(dòng)申請(qǐng) 變動(dòng)名單整理說明人事檔案 人事變動(dòng)結(jié)果 需配置及初始化的表：工作人員字典 字段中文名稱字段名類型長(zhǎng)度說明科

8、室代碼dept_codec8工作人員所在科室姓名namec8工作人員姓名人員編號(hào)emp_noc6每個(gè)人分配一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)號(hào)工作類別jobc8職稱titlec10工作人員的職稱，本系統(tǒng)用戶名user_namec16如果是本系統(tǒng)用戶，則為用戶名，否則為空本月出勤情況workdayi2本月出勤天數(shù)概念設(shè)計(jì)階段一 任務(wù):根據(jù)需求分析的結(jié)果:數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典來設(shè)計(jì)出圖書館得分e-r圖和基本e-r圖,為下一步的邏輯設(shè)計(jì)階段提供素材.二 各個(gè)具體的實(shí)體:系別名字年齡標(biāo)志性別罰款單據(jù)金額書號(hào)信息證號(hào)日期編號(hào) 借閱書號(hào)日期借書證號(hào)職工號(hào)編號(hào)金額工資清單名字日期讀2金額日期收支編號(hào)普通收據(jù)職稱號(hào)工作科室編號(hào)管理

9、人員系統(tǒng)用戶名名字 圖書藏 處作 者狀態(tài)類別版次出版日期書 價(jià)出版社書 名書 號(hào)職 稱職稱號(hào)職稱名工資姓名編號(hào)系統(tǒng)用戶名職工職稱號(hào)職務(wù)科室三 四個(gè)子系統(tǒng)分e-r圖:1財(cái)務(wù)管理初步e-r圖：人事行政科普通收據(jù)讀者罰款單據(jù)被罰 1 1 1遞交讀者 遞交2 n n 工資清單 n p 1包含1管理人員改進(jìn)后的e-r圖： n工資清單采購計(jì)劃罰款單據(jù)罰款結(jié)算1結(jié)算2 m 1 1預(yù)算讀者 1 1 應(yīng)付工資 n業(yè)務(wù)額 n n n調(diào)整 m會(huì)計(jì)賬務(wù) 2 圖書管理子系統(tǒng):初步e-r圖：借閱讀者圖書 n 1n1包含1被罰n包含2罰款單據(jù)11n更新書目n遞送 編目部1改進(jìn)后的e-r圖：涉及1借閱圖書n1 n n涉及2

10、對(duì)應(yīng) 1 1 處理細(xì)則采購細(xì)則3 人事管理子系統(tǒng):初步e-r圖：工資清單人事行政科遞送1n n包含包含 m管理人員改進(jìn)后的e-r圖：記錄 領(lǐng)取職工1 n 1 1 屬于11 n 領(lǐng)導(dǎo)工資清單出勤記錄 選評(píng) 1部門 1職稱4 讀者管理子系統(tǒng):初步e-r圖：借書證 1 1讀者 n n 更新 1 1財(cái)務(wù)部門管理部門經(jīng)討論，“讀者管理”并不是管理學(xué)生辦理借書證的問題，而是管理讀者罰款的情況，所以更改如下：改進(jìn)后的e-r圖：進(jìn)行 借閱借書證 1 n 1 1 待付涉及 n n 圖書罰款單據(jù) 四 圖書館數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)基本e-r圖:經(jīng)過分析,知道分er圖中的“認(rèn)識(shí)行政科 ” 實(shí)體實(shí)際上是”管理人員”，所以在設(shè)計(jì)

11、總的er圖 時(shí)將其改為“管理人員”實(shí)體. 遞交3含有普通收據(jù)遞交2管理人員包含3工資清單遞交包含2更新書目包含被罰罰款單據(jù)讀者遞交借閱圖書(一) 基本e-r圖草圖(二)修改過程1 合并分e-r圖，生成總e-r圖各個(gè)子系統(tǒng)的局部應(yīng)用面向問題不同，導(dǎo)致各個(gè)實(shí)體和實(shí)體的屬性之間的沖突，因此合并時(shí)必須消除這些沖突：（1） 屬性沖突：因?yàn)樵O(shè)計(jì)分e-r圖前有過充分討論，所以沒有屬性沖突（2） 命名沖突：財(cái)務(wù)管理子系統(tǒng)e-r圖里的“讀者”和讀者管理子系統(tǒng)e-r圖里的“借書證”兩個(gè)實(shí)體代表同一概念，二者都用“讀者”來表示（3） 結(jié)構(gòu)沖突：“讀者”是一個(gè)實(shí)體，但是在實(shí)體“借閱”中卻變成了一個(gè)屬性，所以在合并e-

12、r圖時(shí)，把讀者單獨(dú)作為一個(gè)屬性，而在“借閱”中用一個(gè)屬性“讀者號(hào)”來標(biāo)示2 消除不必要的冗余 由于某些聯(lián)系可以導(dǎo)出其它的聯(lián)系，這種聯(lián)系可以被消除。如圖書管理子系統(tǒng)中的實(shí)體“更新書目”，其可以由實(shí)體“圖書”和“采購計(jì)劃”導(dǎo)出，其可以在總e-r圖中消除。實(shí)體“編目部” 可以由“圖書”即“處理細(xì)則”導(dǎo)出。在總e-r圖中，實(shí)體之間具有明確完整的關(guān)系，多余的關(guān)系將導(dǎo)致維護(hù)的困難和破壞數(shù)據(jù)庫的完整性。 (三)總e-r圖草圖 領(lǐng)導(dǎo)借閱部門讀者1n屬于進(jìn)行圖書涉及1涉及2罰款單據(jù)待付1 1選評(píng) 1 n n 職工n 1 n 1 1職稱 n n 1 領(lǐng)取遞交3 記錄 1 1 1 1工資清單采購計(jì)劃 結(jié)算1 1處理

13、細(xì)則 1 出勤記錄1結(jié)算2 1預(yù)算罰款 1 1 應(yīng)付工資業(yè)務(wù)額讀者 m m m調(diào)整 n財(cái)務(wù)記錄 三.邏輯設(shè)計(jì)部分:（一）概念模型向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換及依賴關(guān)系分析： 根據(jù)總e-r圖中的實(shí)體與實(shí)體之間的聯(lián)系以及轉(zhuǎn)換的一般原則，得到如下的關(guān)系：持有 1讀者讀者證件 1 1 根據(jù)以上1:1關(guān)系得可到關(guān)于讀者關(guān)系：讀者(讀者編號(hào),姓名,性別,年齡,系別, 借書編號(hào),獎(jiǎng)懲記錄,學(xué)號(hào),獎(jiǎng)懲資金,日期,續(xù)借,預(yù)約);但考慮到存儲(chǔ)時(shí)的冗余,及實(shí)際運(yùn)行時(shí)的效率,故將讀者的借閱信息拿出來作為單獨(dú)的實(shí)體,作為借閱記錄。讀者(證件號(hào), 姓名,性別,年齡,系別, 學(xué)號(hào)); 該關(guān)系的函數(shù)依賴圖：學(xué)號(hào)姓 名性 別年 齡系 別 從

14、函數(shù)依賴圖可以看出，該關(guān)系中不存在部分函數(shù)依賴、傳遞函數(shù)依賴，且只有學(xué)號(hào)能夠確定其它各項(xiàng)。所以該關(guān)系是bcnf范式。 2證件(證件號(hào), 證件類別); 證件號(hào)證件類別證件注冊(cè) 該關(guān)系來源于證件實(shí)體， 該關(guān)系的函數(shù)依賴圖如下： 該關(guān)系仍然是bcnf范式。 3圖書( 圖書編號(hào),書名,作者,出版社,出版日期,版次,庫存點(diǎn)，簡(jiǎn)介); 該關(guān)系來源于圖書實(shí)體，它的函數(shù)依賴圖如下：借閱編號(hào)書 名 圖書編號(hào)作 者出版社出版日期版 次庫存點(diǎn) 簡(jiǎn)介 該關(guān)系仍然是bcnf范式。罰款記錄 待付讀者4罰款記錄(罰款記錄號(hào),證件號(hào),罰款日期,罰款金額,原因說明);罰款記錄號(hào)證件號(hào)罰款日期罰款金額原因說明 該關(guān)系是bcnf范

15、式。5借閱紀(jì)錄(證件號(hào),圖書編號(hào),圖借閱日期,還書日期,續(xù)借標(biāo)志,預(yù)約標(biāo)志,罰款記錄號(hào)); 續(xù)借標(biāo)志借閱記錄號(hào)證件號(hào)圖書編號(hào)借閱日期還書日期續(xù)借標(biāo)志 同上的分析可知:為提高查找效率,消除冗余,消除插入刪除等的冗余,將人事管理系統(tǒng)中的職工的職稱,部門,出勤狀況等分別作為實(shí)體,記錄不同情況下的情況。6職員( 職員編號(hào),姓名,性別,年齡,職務(wù)號(hào),領(lǐng)導(dǎo)編號(hào),部門號(hào));職員編號(hào)姓名性別年齡職務(wù)號(hào)領(lǐng)導(dǎo)編號(hào)部門號(hào) 7職稱(月薪,職稱名,科室名,職稱號(hào));科室名月薪職稱名職稱號(hào) 8部門(部門號(hào),部門名,部門負(fù)責(zé)人)部門號(hào)部門名部門負(fù)責(zé)人 9出勤記錄(職員編號(hào), 出勤紀(jì)錄號(hào)，出勤次數(shù),獎(jiǎng)勵(lì)編號(hào),懲罰編號(hào));職員

16、號(hào)激勵(lì)號(hào)號(hào)懲罰編號(hào)出勤號(hào)出勤次數(shù)獎(jiǎng)勵(lì)編號(hào) 10獎(jiǎng)勵(lì)記錄(獎(jiǎng)勵(lì)編號(hào),獎(jiǎng)金,日期,獎(jiǎng)勵(lì)等級(jí));獎(jiǎng)勵(lì)號(hào)獎(jiǎng)金獎(jiǎng)勵(lì)等級(jí)日期同上的分析可知:為提高查找效率,消除冗余,消除插入刪除等的冗余,將財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)中的財(cái)務(wù)紀(jì)錄的職稱,部門,出勤狀況等分別作為實(shí)體,記錄不同情況下的情況 11財(cái)務(wù)記錄( 財(cái)務(wù)號(hào),業(yè)務(wù)編號(hào),日期);財(cái)務(wù)號(hào)業(yè)務(wù)編號(hào) 日期 12業(yè)務(wù)記錄( 業(yè)務(wù)編號(hào),收入,支出,日期,會(huì)計(jì)憑證,業(yè)務(wù)類型,乙方);業(yè)務(wù)編號(hào)支出日期乙方會(huì)計(jì)憑證業(yè)務(wù)類型收入 13懲罰記錄 (懲罰記錄編號(hào),罰金,日期,處分名);懲罰號(hào)罰金處分名日期 （二）優(yōu)化分析：1 在圖書館中，由于圖書數(shù)量上百萬冊(cè)，所以為了提高檢索效率，應(yīng)根據(jù)圖書

17、類別把圖書進(jìn)行水平分類，即按照?qǐng)D書的種類不同將圖書分成不同類型的圖書，如:文史圖書、自然科學(xué)圖書、工具圖書、古籍等。這樣相同類型的圖書存放在一起，便于提高查找效率。2 根據(jù)同上的原因，還應(yīng)將圖書進(jìn)行水平分類，即按照?qǐng)D書的著者不同將圖書大關(guān)系分成幾個(gè)更細(xì)的關(guān)系，即將著者，簡(jiǎn)介，借閱編號(hào)等分離出來作為一個(gè)關(guān)系，便于提高查找效率。 圖書號(hào)作者借閱編號(hào)簡(jiǎn)介 3 證件與讀者是緊密聯(lián)系的，二者同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)離開，并且日常查詢中二者常常同時(shí)被要求，因此，應(yīng)把這兩個(gè)關(guān)系合二為一。即: 讀者(證件號(hào), 姓名,性別,年齡,系別, 學(xué)號(hào)，證件類別); 該關(guān)系的函數(shù)依賴圖如下:學(xué) 號(hào)姓 名年 齡證件號(hào)系 別性 別證件

18、類別 從函數(shù)依賴圖可以看出該關(guān)系存在非碼決定因素， 沒有傳遞依賴和部分依賴， 所以是3nf范式。三.用戶子模式設(shè)計(jì)部分: 在圖書館數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，從效率、安全、方便角度考慮，應(yīng)設(shè)計(jì)用戶自模式。 1 對(duì)不同級(jí)別的用戶定義不同的視圖： 對(duì)普通讀者 借閱記錄(證件號(hào),圖書編號(hào),圖書借閱日期,還書日期); 管理人員可以直接訪問借閱記錄關(guān)系。 對(duì)一般職工 出勤記錄（職工編號(hào), 出勤紀(jì)錄號(hào)，出勤次數(shù)，職務(wù)編號(hào)）； 主管部門領(lǐng)導(dǎo)可以直接訪問到職工月薪，年齡等保密信息，財(cái)務(wù)部中也類似的有不同級(jí)別的職工定義不同的視圖，使得不同的用戶可以看到不同的信息。 2 定義一般的讀者對(duì)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用只包括對(duì)書的借出信息，著者，還書日期，和簡(jiǎn)介等信息的查找，不能對(duì)以上的信息的刪除和更改，更新信息只能由圖書館類的服務(wù)人員作相應(yīng)的操作。四物理設(shè)計(jì)部分： 圖書關(guān)系存取方式的分析與選取: 對(duì)圖書關(guān)系最經(jīng)常的操作是查找，則為提高查找效率,建立b+樹索引，則平均查找次數(shù)為b+樹的層數(shù)，故對(duì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)到有