中央大學。范錚強 1

2004Fall 資訊模式

資料庫和資料模型

國立中央大學資訊管理系

范錚強2004.09

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講題大綱

模型資料模型基本觀念

能見度實體關係模型

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什麼是「模型」Model

地球儀地圖

政治地理圖街道圖等高線圖

房屋實體模型、展示屋颱風衛星雲圖

模型用抽象的方式來呈現具體的事物

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模型的意義？

透過對模型的觀察，可瞭解真實世界 (real world)

模型為真實世界的簡化簡化什麼部分？保留什麼部分？目的和手段

資料模型透過對資料的呈現，瞭解真實世界So what?

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Visibility

資訊科技帶來的一個重要好處：能見度Wal-Mart 的存貨能見度

Business Model 的改變品質能見度

E.g. 輪胎上下游能見度

供應鏈管理、物流 track and trace

水平能見度E.g. 旅遊網站

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傳統大賣場通路的補貨

總部

發貨中心

賣場前台

供應商 議價

送貨

上架賣場倉庫

訂單送貨

盤點

訂單解決了問題

多層的架構尚存問題

庫存積壓有時缺貨

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Wal-Mart 的連續供貨

總部

發貨中心

賣場

連續供貨

供應商 訂單售貨交易資訊

送貨

連續發貨上架

發貨指令

議價

機會科技帶來的能見度改變訂貨方式削減存貨

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Wal-Mart 的特點

CRP連續補貨系統幫助Wal-Mart將其前端的 POS系統與總部即時性連線，並提供供應商充足的資訊Cross-docking

碼頭邊交叉運貨貨架由供應廠商負責協同補貨盡力提供該廠商必要的訊息，甚至包括所有競爭廠商的銷售金額，全面讓供應廠商自由競爭完全去除庫存及物流CPFR, RFID, …

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RFID: 最近的熱課題

Radio Frequency Identification 射頻辨識台灣很多人對 RFID發展的重點

RFID tag 的生產， Reader 的生產EPC-global的重點

IT-enabled business modelsIT-centered business models

能見度增加後，你能做什麼？單一個產品，從生產、配銷、販售、一直到廢棄「能見」：見到什麼？──見到某一個模型

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資料庫應用

資工：重點在資料庫管理系統的設計易用的查詢語言易建構的資料結構

易於 navigate, update, query

有效率的查詢Query optimization

資管：重點在於有效的反映真實世界配合 IT 帶來能高見度的機會需有更好的模型設計方法

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組織中的資訊流

現有的表單、記錄等，都只是資料的載具﹐用來反映真實世界中的實物 資訊系統可做到目前不能做到的事。問題：我們做不做？

資訊流

實物流

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資料：結構、處理

資料模型蔡倫的文明：表單、記錄資訊文明：資料庫

問題：如何將具象用資料庫來表現資料如何結構化﹐方便達成處理的需求

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資料庫模型的發展

檔案包含重複的片段 repeating segments

階層式 Hierarchical資料模型只能反映真實世界中的階層 1:n 關係

網路式 Network資料模型能反映多對多關係

關連式 Relational資料庫但這些資料模型都侷限於 DMBS的資料結構

不能有效反映真實世界

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系統開發階段

需求分析定義問體、範圍

系統分析瞭解問題不需考慮技術可行性

系統設計技術可行性執行效率

程式撰寫、建置修改

真實世界

邏輯模型

實體設計

系統

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系統分析：資料觀、流程觀、狀態觀

流程觀：文件、表單流 (Document Flow), 資料流 (Data Flow)因處理的流程而變

資料觀表現真實世界中的事物、事件－－比較穩定語意資料模式 (Semantics Data Modeling)

狀態觀程式流程圖，狀態轉換 (State Transition)特定功能的細節

以資料觀為主的分析，比較穩定，且具前瞻性

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ANSI SPARC DB architecture

CODASYL 分組委員會Committee on Data Systems

三層資料庫架構將資料庫設計和硬體分離外部基模、用戶基模

External schema, user schema, sub-schema

企業基模Enterprise schema, logical schema

實體基模Physical schema, internal schema

Schema 基模

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ANSI SPARC schemata

真實世界

邏輯基模

實體基模

用戶基模用戶基模用戶基模用戶基模用戶基模

資料庫

觀察、模式化邏輯資料庫設計

資料庫建置

確認

確認子系統設計

實體基模實體基模

資料庫資料庫

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基本的實體關係模型 (E-R modeling)

陳品山 Peter Chen提出設計得好的模型，保證 3NF

Entity：實體物體、觀念、事件

Relationship：關係關係

Attributes：屬性實體或關係的性質

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基本的實體關係模型 (E-R modeling) 2

Typing：類型具體的案例 InstancesTypes

Entity type用長方形來表示

Attribute用小圓圈來表示通常省略

只關心重要的關係

Employee

ID# Name SexBirthDate

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Relationship Type關係類

代表兩實體類的關係可用菱形表示其他顯示法很多

連接性 Connectivity and Cardinality

Connectivity connectivity between the instances in the connecting entity types1 對 1, 1 對多 , 多對多

Cardinalitythe actual number associated with the connectivitye.g.: a 1-m relationship can be (0,1)-(0,5)

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進階觀念

複合性實體同時具有關係和實體的特性

關係和屬性屬性和 1-n 關係

實體群組

最後，將所有實體和關係的屬性列出

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例子 1

訂單

項次

訂單明細n

1

產品／零件

組成

n1

供應商

零件

供應n

m

訂單明細

產品

訂貨1

n

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例子 2

訂單

項次

訂單明細n

1

組成

n1

供應商

零件

供應n

m

訂貨 1n

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練習

練習：圖書館