第二章CIMS体系结构及系统设计方法课件.ppt

1、2023-1-7第二章CIMS体系结构及系统设计方法第二章第二章CIMS体系结构及体系结构及系统设计方法系统设计方法武汉科技大学 机械自动化学院 工业工程系2020/11/9 星期一第二章CIMS体系结构及系统设计方法q2.1 CIMS的体系结构的体系结构q2.2 CIMS支撑环境（网络数据库）组成支撑环境（网络数据库）组成q2.3 CIMS分系统组成与体系结构分系统组成与体系结构q2.4 CIMS系统设计方法系统设计方法 第二章CIMS体系结构及系统设计方法支撑环境：服务器、交换机、光纤、通信协议、网络接口和软件等构成网络C/S分布式DB集中式DBBWD应用环境：计算机、工作站、操作系统、D

2、BMS等应用软件CADCAPPCAMPDM销售采购、仓储MRP-II财务人力资源质量标准质量数据采集质量分析评价质量控制策略制造装备物料运输和存储设备搬运机器人立体仓库C3P分系统ERP分系统CAQ分系统MAS分系统第二章CIMS体系结构及系统设计方法第二章CIMS体系结构及系统设计方法第二章CIMS体系结构及系统设计方法支撑环境支撑环境网络组成：网络组成：服务器、光纤、交换机、网关、网桥、路由器、通信协议服务器、光纤、交换机、网关、网桥、路由器、通信协议等软硬件构成等软硬件构成支撑环境支撑环境数据库：数据库：DB2、ORACLE、SYBASE、IMFOMIX、SQL-SEVER分分布式数据库

3、，可以通过浏览器等多种方式对数据库进行访问布式数据库，可以通过浏览器等多种方式对数据库进行访问第二章CIMS体系结构及系统设计方法第二章CIMS体系结构及系统设计方法2.3.1 MAS（制造自动化分系统）组成（制造自动化分系统）组成1 1）制造装备：）制造装备：加工设备（自动线、数控机床、加工设备（自动线、数控机床、FMSFMS等）、等）、测量设备（三坐标测量机、各种量仪等）、辅助设备（刀测量设备（三坐标测量机、各种量仪等）、辅助设备（刀具、夹具等）具、夹具等）2 2）物料运输和存储设备：）物料运输和存储设备：运输物料小车、上下物料装置、运输物料小车、上下物料装置、搬运机器人、自动化立体仓库等

4、搬运机器人、自动化立体仓库等3）车间作业计划：）车间作业计划：生产计划分解、任务分配、车间物料生产计划分解、任务分配、车间物料需求计划、加工能力平衡等需求计划、加工能力平衡等第二章CIMS体系结构及系统设计方法CAD计算机辅助设计计算机辅助设计CAPP计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计CAM计算机辅助制造计算机辅助制造PDM产品数据管理产品数据管理2.3.2 C3P（CAD/CAPP/CAM/PDM分系分系统）组成统）组成第二章CIMS体系结构及系统设计方法第二章CIMS体系结构及系统设计方法第二章CIMS体系结构及系统设计方法产品结构树产品结构树(EBOM)产品图纸产品图纸 三维模型三维模

5、型产品工艺文件产品工艺文件MBOM典型工艺文件典型工艺文件工艺设计资源工艺设计资源其他其他.统一统一产品产品数据数据模型模型统一的产品数据库统一的产品数据库(电子仓库电子仓库)统一的产品数据统一的产品数据(含工艺文件含工艺文件)管理系统（管理系统（PDM）数据管理数据管理,数据查询数据查询,数据共享数据共享,安全安全,版本版本,更改更改,发放发放,工作流程工作流程,电子邮件电子邮件.网络网络CAD电子文档电子文档电子文档电子文档电子文档电子文档 电子文档CAPPCAM 相关部门产品数据管理（PDM）第二章CIMS体系结构及系统设计方法 MRP物料需求计划物料需求计划 MRP-II制造资源计划制

6、造资源计划 ERP企业资源计划企业资源计划主要功能：主要功能：1）信息处理：采集、传输、加工、查询；）信息处理：采集、传输、加工、查询；2）事务处理：经营计划、物料、生产、财务、人力）事务处理：经营计划、物料、生产、财务、人力 资源管理等；资源管理等；3）辅助决策：预测未来。）辅助决策：预测未来。2.3.3 MRPMRP-II ERP（管理信息（管理信息分系统）组成分系统）组成第二章CIMS体系结构及系统设计方法第二章CIMS体系结构及系统设计方法2.3.4 CAQ（质量控制与管理分系统）组成（质量控制与管理分系统）组成第二章CIMS体系结构及系统设计方法如何建立现实和计算机这两个世界之间的映

7、射关系呢？如何建立现实和计算机这两个世界之间的映射关系呢？第二章CIMS体系结构及系统设计方法2.4.1 2.4.1 概论概论 模型（系统）模型（系统）是抽取研究对象的本质特征，忽略是抽取研究对象的本质特征，忽略掉或精简掉一些非本质因素后的表示法。掉或精简掉一些非本质因素后的表示法。这种表示法的形式：这种表示法的形式：数学公式；数学公式；缩小的物理装置；缩小的物理装置；图形表格；图形表格；某些特性或规则的语言文字的叙述。某些特性或规则的语言文字的叙述。在研究过程中有一种共同语言，能毫不含糊地进在研究过程中有一种共同语言，能毫不含糊地进行分析研究和交流。行分析研究和交流。第二章CIMS体系结构及

8、系统设计方法 在集成制造系统建模，已有若干公认比较成熟的在集成制造系统建模，已有若干公认比较成熟的建模方法：建模方法：过程链模型过程链模型EPCEPC；功能模型功能模型IDEF0IDEF0；数据流程图数据流程图DFDDFD；信息模型信息模型E-RE-R等。等。集成建模方法正是要研究这些方法及模型之间的集成建模方法正是要研究这些方法及模型之间的关系，以便在其间关系，以便在其间建立有效的链接和相互的映射建立有效的链接和相互的映射。说明：说明：目前没有一种建模方法能够全面地建立制造系统的模型目前没有一种建模方法能够全面地建立制造系统的模型。2.4.1 2.4.1 概论概论第二章CIMS体系结构及系统

9、设计方法 广泛用来描述企业事件与经营过程的一种传统方法，事广泛用来描述企业事件与经营过程的一种传统方法，事件驱动的过程链模型件驱动的过程链模型(Event-driven Process Chain)，简称为，简称为EPC模型模型。主要被用于。主要被用于企业的经营过程重构企业的经营过程重构(BPR)、过程模、过程模型的定义与控制型的定义与控制等。等。EPC的主要元素就是的主要元素就是功能功能和和事件事件：功能被事件触发，功：功能被事件触发，功能也能产生相应的事件。经营过程的控制流就这样由交替能也能产生相应的事件。经营过程的控制流就这样由交替出现的功能和事件彼此连接而构成，控制流的分支选择、出现的

10、功能和事件彼此连接而构成，控制流的分支选择、汇合连接以及并发进行，则通过逻辑操作符汇合连接以及并发进行，则通过逻辑操作符(如：与、或、如：与、或、异或异或)或者更复杂的表达式来完成。或者更复杂的表达式来完成。2.4.22.4.2事件驱动的过程链模型（事件驱动的过程链模型（EPCEPC）第二章CIMS体系结构及系统设计方法2.4.22.4.2事件驱动的过程链模型（事件驱动的过程链模型（EPCEPC）第二章CIMS体系结构及系统设计方法 主要元素：功能主要元素：功能 和事件和事件 事件：当过程的状态事件：当过程的状态发生改变时即产发生改变时即产生业务事件，通常是对完成某一功能而做出的响应。如：生业

11、务事件，通常是对完成某一功能而做出的响应。如：MRP（产生一个采购计划和一个生产作业计划）等产生一个采购计划和一个生产作业计划）等 功能：完成一个活动或者一项任务，也可通过激活应用来自动功能：完成一个活动或者一项任务，也可通过激活应用来自动完成。完成。如：数据分类统计，审批，更改等如：数据分类统计，审批，更改等 说明：说明：工作流程由交替出现的功能和事件工作流程由交替出现的功能和事件彼此连接彼此连接而构成；控而构成；控制流的制流的分支分支选择、选择、汇合汇合连接以及连接以及并发并发进行，则通过逻辑操作符进行，则通过逻辑操作符(比比如与、或、异或如与、或、异或)完成。完成。2.4.22.4.2事

12、件驱动的过程链模型（事件驱动的过程链模型（EPCEPC）第二章CIMS体系结构及系统设计方法 其他元素：控制流、逻辑操作符、信息对象、组织单元。其他元素：控制流、逻辑操作符、信息对象、组织单元。控制流：连接功能与事件的有向弧，用以表示过程的控制逻辑。控制流：连接功能与事件的有向弧，用以表示过程的控制逻辑。逻辑操作符：用来实现控制流的分支与汇合，主要包括与、或、逻辑操作符：用来实现控制流的分支与汇合，主要包括与、或、异或三类简单的逻辑操作。异或三类简单的逻辑操作。信息对象：完成功能时所需要的数据信息，它们既可以作为功能信息对象：完成功能时所需要的数据信息，它们既可以作为功能 的输入，也可以是功能

13、输出的结果。的输入，也可以是功能输出的结果。组织单元：负责执行功能单元的组织。组织单元：负责执行功能单元的组织。注意：主线条、关联、业务流程重构或重组注意：主线条、关联、业务流程重构或重组。2.4.22.4.2事件驱动的过程链模型（事件驱动的过程链模型（EPCEPC）第二章CIMS体系结构及系统设计方法2.4.22.4.2事件驱动的过程链模型（事件驱动的过程链模型（EPCEPC）第二章CIMS体系结构及系统设计方法 1981 1981年，在美国空军公布的年，在美国空军公布的ICAMICAM（Integrated Integrated Computer Aided ManufacturingCo

14、mputer Aided Manufacturing）工程中，首次采）工程中，首次采用了名为用了名为“IDEFIDEF”的方法。的方法。IDEFIDEF是是ICAM Definition ICAM Definition MethodMethod的缩写，后来就称之为的缩写，后来就称之为Integration Integration Definition MethodDefinition Method，简称，简称IDEFIDEF。IDEF0IDEF0描述系统的描述系统的功能活动功能活动及其及其联系模型联系模型方法。方法。2.4.3 2.4.3 系统功能模型（系统功能模型（IDEF0IDEF0）第二

15、章CIMS体系结构及系统设计方法 1.基本概念基本概念 工调规则工调规则盒子的边表示所进入或离开的箭头的作用。它们分别是输入、控制、输出与机制盒子的边表示所进入或离开的箭头的作用。它们分别是输入、控制、输出与机制 IDEF0模型由一系列图形组成，图形的元素由模型由一系列图形组成，图形的元素由盒子及箭头构成。盒子及箭头构成。盒子表示活动，箭头表示处理的事件。盒子表示活动，箭头表示处理的事件。2.4.3 2.4.3 系统功能模型（系统功能模型（IDEF0IDEF0）第二章CIMS体系结构及系统设计方法控制（控制（C C）：表示活动的条件、规则或约束；）：表示活动的条件、规则或约束；输入（输入（I

16、I）：）：表示为完成此活动所需要的数据表示为完成此活动所需要的数据；输出（输出（O O）：）：表示执行活动时产生的数据表示执行活动时产生的数据；机制（机制（M M）：是执行活动的人或设备。）：是执行活动的人或设备。说明：说明：1.1.每个活动盒子至少有一个控制箭头，不允许既没有输入又没有每个活动盒子至少有一个控制箭头，不允许既没有输入又没有控制。控制。2.2.输入与输出的关系就是活动（盒子），是将输入数据转变为输输入与输出的关系就是活动（盒子），是将输入数据转变为输出数据的一种变换。出数据的一种变换。1.基本概念基本概念 2.4.3 2.4.3 系统功能模型（系统功能模型（IDEF0IDEF0

17、）第二章CIMS体系结构及系统设计方法输入输出（输入输出（I/O）箭头：表示活动进行的是什么）箭头：表示活动进行的是什么(what)；控制（控制（C）箭头：表明为何这么做）箭头：表明为何这么做(why）；）；机制（机制（M）箭头：表示如何做）箭头：表示如何做(how)。1.基本概念基本概念 2.4.3 2.4.3 系统功能模型（系统功能模型（IDEF0IDEF0）第二章CIMS体系结构及系统设计方法示例：示例：1.基本概念基本概念 2.4.3 2.4.3 系统功能模型（系统功能模型（IDEF0IDEF0）第二章CIMS体系结构及系统设计方法ICOM码表示法码表示法：1.基本概念基本概念 2.4

18、.3 2.4.3 系统功能模型（系统功能模型（IDEF0IDEF0）第二章CIMS体系结构及系统设计方法结点树结点树：1.基本概念基本概念 2.4.3 2.4.3 系统功能模型（系统功能模型（IDEF0IDEF0）第二章CIMS体系结构及系统设计方法（1 1）建立一张数据表，列出在父图范围内首先想到）建立一张数据表，列出在父图范围内首先想到的一些活动；的一些活动；（2 2）对作用在数据上的活动进行命名，用盒子将活）对作用在数据上的活动进行命名，用盒子将活动名包围起来；动名包围起来；（3 3）布置合适的箭头；）布置合适的箭头；（4 4）画出草图；）画出草图；（5 5）检查图形目的、观点及平衡性、

19、精确性，必要）检查图形目的、观点及平衡性、精确性，必要时写出文字说明重要部分。时写出文字说明重要部分。2.怎样画怎样画IDEF0图图 2.4.3 2.4.3 系统功能模型（系统功能模型（IDEF0IDEF0）第二章CIMS体系结构及系统设计方法 3.CIMS的的IDEF0 图例图例2.4.3 2.4.3 系统功能模型（系统功能模型（IDEF0IDEF0）第二章CIMS体系结构及系统设计方法 数据流程图数据流程图(Data Flow Diagram，简称，简称DFD)采采用图示化的形式说明在一个系统（局部）中，输入用图示化的形式说明在一个系统（局部）中，输入的数据是什么，输出的数据是什么，对数据

20、进行怎的数据是什么，输出的数据是什么，对数据进行怎样的转换或处理，样的转换或处理，DFD图可以清晰地表达信息系统图可以清晰地表达信息系统中的数据流程或信息流程，是描述现行系统中各职中的数据流程或信息流程，是描述现行系统中各职能部门业务流程的一种工具。能部门业务流程的一种工具。1.基本概念基本概念 2.4.4 2.4.4 数据流程图（数据流程图（DFDDFD）第二章CIMS体系结构及系统设计方法 2数据流程图的基本符号数据流程图的基本符号 数据流程图有外部实体、处理过程、数据流、数据存贮四种基数据流程图有外部实体、处理过程、数据流、数据存贮四种基本元素，这些元素均用图示的形式表示，称之为本元素，

21、这些元素均用图示的形式表示，称之为DFDDFD的基本符号的基本符号。外部实体外部实体处理过程处理过程数据流数据流数据存贮数据存贮2.4.4 2.4.4 数据流程图（数据流程图（DFDDFD）第二章CIMS体系结构及系统设计方法（1 1）外部实体）外部实体 外部实体是指不受系统控制，在系统以外的人外部实体是指不受系统控制，在系统以外的人和事，它表达了系统中有关数据的外部来源或去处。和事，它表达了系统中有关数据的外部来源或去处。例如，顾客、供应商。供应科、技术科等，外部实例如，顾客、供应商。供应科、技术科等，外部实体也可以是另外一个信息系统，它向该系统提供数体也可以是另外一个信息系统，它向该系统提

22、供数据或接收来自该系统向它发出的数据。据或接收来自该系统向它发出的数据。2数据流程图的基本符号数据流程图的基本符号 2.4.4 2.4.4 数据流程图（数据流程图（DFDDFD）第二章CIMS体系结构及系统设计方法（2 2）处理过程）处理过程 处理过程是对数据进行的变换操作，即对流向处理过程是对数据进行的变换操作，即对流向它的数据进行一定的处理变换，产生出新的数据。它的数据进行一定的处理变换，产生出新的数据。处理过程采用圆框表示，在圆框内的说明该处理处理过程采用圆框表示，在圆框内的说明该处理过的名称。过的名称。2数据流程图的基本符号数据流程图的基本符号 2.4.4 2.4.4 数据流程图（数据

23、流程图（DFDDFD）第二章CIMS体系结构及系统设计方法（3 3）数据流）数据流 数据流采用带箭头的线表示。箭头的方向指出了数据数据流采用带箭头的线表示。箭头的方向指出了数据流动的方向。流动的方向。数据流可以由某个外部实体产生，也可以由某个处理数据流可以由某个外部实体产生，也可以由某个处理过程产生，还可以来自某个数据存储。过程产生，还可以来自某个数据存储。对每个数据流都要进行简单的描述，使用户或系统设对每个数据流都要进行简单的描述，使用户或系统设计人员能够理解它的含义。计人员能够理解它的含义。2数据流程图的基本符号数据流程图的基本符号 2.4.4 2.4.4 数据流程图（数据流程图（DFDD

24、FD）第二章CIMS体系结构及系统设计方法（4 4）数据存储数据存储 数据存储表示系统中临时或永久保存的数据，数据存储表示系统中临时或永久保存的数据，以备调用。以备调用。2数据流程图的基本符号数据流程图的基本符号 2.4.4 2.4.4 数据流程图（数据流程图（DFDDFD）第二章CIMS体系结构及系统设计方法 数据流程图是用来描述数据处理的过程，数据流程图数据流程图是用来描述数据处理的过程，数据流程图表示表示“做什么做什么”，并不表示，并不表示“如何做如何做”。作图步骤如下：。作图步骤如下：(1)(1)找出数据的源点与汇点，也就是外部实体；找出数据的源点与汇点，也就是外部实体；(2)(2)找

25、出外部实体的输入、输出数据流；找出外部实体的输入、输出数据流；(3)(3)从外部实体的输入点开始，按照系统的逻辑流程，绘从外部实体的输入点开始，按照系统的逻辑流程，绘制出一系列的加工过程，包括数据的输入、输出及数据的制出一系列的加工过程，包括数据的输入、输出及数据的存储过程；存储过程；3绘制数据流程图绘制数据流程图(DFD)(DFD)2.4.4 2.4.4 数据流程图（数据流程图（DFDDFD）第二章CIMS体系结构及系统设计方法(4)(4)一直绘制到结束的外部实体；一直绘制到结束的外部实体；(5)(5)反复检查修改。反复检查修改。(6)(6)建立数据字典建立数据字典(Data Diction

26、ary-DD)(Data Dictionary-DD)数据字典是对数据流图中出现的所有名称数据字典是对数据流图中出现的所有名称(如外部如外部实体、数据项、数据流、存储文件、加工过程等实体、数据项、数据流、存储文件、加工过程等)进进行的定义和描述。行的定义和描述。3绘制数据流程图绘制数据流程图(DFD)(DFD)2.4.4 2.4.4 数据流程图（数据流程图（DFDDFD）第二章CIMS体系结构及系统设计方法数据流程图数据流程图(DFD)转化为实体关系模型（转化为实体关系模型（E-RE-R）？）？1.1.基本概念基本概念2.4.5 2.4.5 实体关系模型（实体关系模型（E-R图）图）第二章CI

27、MS体系结构及系统设计方法 1 1）现实世界）现实世界 现实世界是指存在于人脑之外的客观世界，泛现实世界是指存在于人脑之外的客观世界，泛指客观存在的事物及其相互间的联系。一个实际存指客观存在的事物及其相互间的联系。一个实际存在并且可以识别的事物称为个体。个体可以是一个在并且可以识别的事物称为个体。个体可以是一个具体的事物，如一个学生、一台计算机，一辆汽车具体的事物，如一个学生、一台计算机，一辆汽车等等，也可以是一个抽象的概念，如年龄、性格、等等，也可以是一个抽象的概念，如年龄、性格、爱好等等。爱好等等。所有这些客观事物是信息的源泉，是设计数据所有这些客观事物是信息的源泉，是设计数据库的出发点。

28、库的出发点。1.1.基本概念基本概念2.4.5 2.4.5 实体关系模型（实体关系模型（E-R图）图）第二章CIMS体系结构及系统设计方法 2 2）信息世界）信息世界 现实世界中的事物反映到人们的头脑里，经过认现实世界中的事物反映到人们的头脑里，经过认识、选择、命名、分类等综合分析而形成了印象和识、选择、命名、分类等综合分析而形成了印象和概念，产生认识，这就是信息。概念，产生认识，这就是信息。在信息世界里，主要研究的不是个别的实体，而在信息世界里，主要研究的不是个别的实体，而是它们的共性，把具有相同属性的实体称为同类实是它们的共性，把具有相同属性的实体称为同类实体，同类实体的集合为实体集。体，

29、同类实体的集合为实体集。1.1.基本概念基本概念2.4.5 2.4.5 实体关系模型（实体关系模型（E-R图）图）第二章CIMS体系结构及系统设计方法 3 3）计算机世界）计算机世界 信息世界中的有些信息，可以直接用数字表示，信息世界中的有些信息，可以直接用数字表示，例如学生成绩、年龄、书号等；有些是由符号、文例如学生成绩、年龄、书号等；有些是由符号、文字或其他形式来表示的。字或其他形式来表示的。在计算机中，所有信息只能用二进制数表示，一在计算机中，所有信息只能用二进制数表示，一切信息进入计算机时，必须是数据化的。切信息进入计算机时，必须是数据化的。1.1.基本概念基本概念2.4.5 2.4.

30、5 实体关系模型（实体关系模型（E-R图）图）第二章CIMS体系结构及系统设计方法 3 3）计算机世界）计算机世界 在计算机世界中用到如下术语：在计算机世界中用到如下术语：(1)(1)数据项数据项 数据项是实体属性的数据表示。数据项是实体属性的数据表示。(2)(2)记录记录 记录是实体的数据表示。记录是实体的数据表示。(3)(3)文件文件 文件是同类记录的集合。文件是同类记录的集合。(4)数据模型数据模型 现实世界中，个体与个体之间总是存现实世界中，个体与个体之间总是存在着某些联系。反映到信息世界中，是实体与实体之在着某些联系。反映到信息世界中，是实体与实体之间的联系，由此构成实体模型。反映到

31、计算机世界中，间的联系，由此构成实体模型。反映到计算机世界中，表示记录与记录之间的联系，称为数据模型。表示记录与记录之间的联系，称为数据模型。1.1.基本概念基本概念2.4.5 2.4.5 实体关系模型（实体关系模型（E-R图）图）第二章CIMS体系结构及系统设计方法 4 4）描述数据的常用术语）描述数据的常用术语(1)(1)实体实体若干个属性的属性值组成的集合，用来表征一个实若干个属性的属性值组成的集合，用来表征一个实体。例如体。例如(丁力、丁力、7902179021、男、男、2121、党员、党员)表示学生丁力。同表示学生丁力。同类实体的集合则组成了实体集，例如描述全部学生的实体就类实体的集

32、合则组成了实体集，例如描述全部学生的实体就构成了学生实体集，反映了一个学校全部学生的情况。构成了学生实体集，反映了一个学校全部学生的情况。(2)(2)属性属性属性为事物的某一方面特征的抽象描述。例如学生属性为事物的某一方面特征的抽象描述。例如学生这个事物，可以通过学生的这个事物，可以通过学生的“姓名姓名”、“学号学号”、“性别性别”、“年龄年龄”、和、和“政治面貌政治面貌”等特征来描述，称等特征来描述，称“姓名姓名”、“学号学号”、“性别性别”、“年龄年龄”和和“政治面貌政治面貌”为属性。为属性。1.1.基本概念基本概念2.4.5 2.4.5 实体关系模型（实体关系模型（E-R图）图）第二章C

33、IMS体系结构及系统设计方法(3)(3)属性值属性值 属性值为属性的具体取值。属性值为属性的具体取值。例如学生丁力，其例如学生丁力，其“姓名姓名”为丁力，为丁力，“学号学号”为为7920179201，“性别性别”为男，为男，“年龄年龄”为为2121，“政治面貌政治面貌”为党员，这些为党员，这些具体值称为属性值。具体值称为属性值。(4)关键字关键字 关键字为唯一标识实体的属性或属性组合。关键字为唯一标识实体的属性或属性组合。例如在学生实体集中，学号可以唯一地标识每个学生实体，例如在学生实体集中，学号可以唯一地标识每个学生实体，所以学号为关键字。所以学号为关键字。1.1.基本概念基本概念2.4.5

34、 2.4.5 实体关系模型（实体关系模型（E-R图）图）第二章CIMS体系结构及系统设计方法 5 5）数据模型）数据模型 现实世界中的事物是彼此关联的，任何一个实体都不是孤立存现实世界中的事物是彼此关联的，任何一个实体都不是孤立存在的，实体间也是相互联系的。这种联系表现在两个方面：在的，实体间也是相互联系的。这种联系表现在两个方面：一个方面是反映实体内部的联系，反映在数据上便是记录内一个方面是反映实体内部的联系，反映在数据上便是记录内部各数据项之间的联系；部各数据项之间的联系；另一方面，是实体之间的联系，反映在数据上则是记录之间另一方面，是实体之间的联系，反映在数据上则是记录之间的联系，这种联

35、系用数据模型给予描述。的联系，这种联系用数据模型给予描述。数据模型：表示实体及其实体之间联系的数据结构。数据模型：表示实体及其实体之间联系的数据结构。建立数据模型过程，就是研究如何表示和处理实体之建立数据模型过程，就是研究如何表示和处理实体之间的联系。间的联系。1.1.基本概念基本概念2.4.5 2.4.5 实体关系模型（实体关系模型（E-R图）图）第二章CIMS体系结构及系统设计方法 6 6）E-RE-R模型的表示符号模型的表示符号实体属性联系订单客户供应商名称订单号姓名属性n属性n属性n.1.1.基本概念基本概念2.4.5 2.4.5 实体关系模型（实体关系模型（E-R图）图）第二章CIM

36、S体系结构及系统设计方法确定局部视图的范围确定局部视图的范围确认实体及其标识确认实体及其标识定义实体间的联系定义实体间的联系给实体及联系加上描述属性给实体及联系加上描述属性 将各局部将各局部ER模型视图集成模型视图集成 2.2.建立实体关系（建立实体关系（E ER R）模型步骤）模型步骤 2.4.5 2.4.5 实体关系模型（实体关系模型（E-R图）图）第二章CIMS体系结构及系统设计方法1 1）确定局部视图的范围）确定局部视图的范围 一个局部视图的最小范围可以只包含处理一项最基一个局部视图的最小范围可以只包含处理一项最基本的事务所涉及的数据，但如按这样的原则划定局部本的事务所涉及的数据，但如

37、按这样的原则划定局部视图，那么局部视图的数量必然十分庞大，会有大量视图，那么局部视图的数量必然十分庞大，会有大量的数据冗余和不一致性，给以后的视图集成带来很大的数据冗余和不一致性，给以后的视图集成带来很大困难。困难。2.2.建立实体关系（建立实体关系（E ER R）模型步骤）模型步骤 2.4.5 2.4.5 实体关系模型（实体关系模型（E-R图）图）第二章CIMS体系结构及系统设计方法1 1）确定局部视图的范围）确定局部视图的范围 局部视图的范围到底以多大为合适，没有一个明确的标准，局部视图的范围到底以多大为合适，没有一个明确的标准，以下几个原则可供参考：以下几个原则可供参考：关系最密切的若干

38、功能域所涉及的数据可考虑包含在一个关系最密切的若干功能域所涉及的数据可考虑包含在一个局部视图内；局部视图内；不同视图支持的功能域之间联系应最少；不同视图支持的功能域之间联系应最少；每个局部视图所支持的功能所组成的模块独立性高；每个局部视图所支持的功能所组成的模块独立性高；一个局部视图的复杂性可以用它所包含的实体数作量度，一个局部视图的复杂性可以用它所包含的实体数作量度，5到到9之间。之间。2.2.建立实体关系（建立实体关系（E ER R）模型步骤）模型步骤 2.4.5 2.4.5 实体关系模型（实体关系模型（E-R图）图）第二章CIMS体系结构及系统设计方法2 2）确认实体及其标识）确认实体及

39、其标识 从一个个用户从一个个用户(组组)的观点，系统地定义有关数据对象的观点，系统地定义有关数据对象在在ER模式中的身分，初步确定某一局部的各类实体、模式中的身分，初步确定某一局部的各类实体、实体间的联系以及描述其性质的数据元素。内容包括：实体间的联系以及描述其性质的数据元素。内容包括：数据对象的分类、确认实体与属性、数据对象的命名、数据对象的分类、确认实体与属性、数据对象的命名、确定实体的标识等。确定实体的标识等。2.2.建立实体关系（建立实体关系（E ER R）模型步骤）模型步骤 2.4.5 2.4.5 实体关系模型（实体关系模型（E-R图）图）第二章CIMS体系结构及系统设计方法2 2）

40、确认实体及其标识）确认实体及其标识 确认实体与属性确认实体与属性部门员工公司联系员工部门公司联系2.2.建立实体关系（建立实体关系（E ER R）模型步骤）模型步骤 2.4.5 2.4.5 实体关系模型（实体关系模型（E-R图）图）第二章CIMS体系结构及系统设计方法3 3）定义实体间的联系）定义实体间的联系一对一联系一对一联系1:11:1 这是一种最简单的联系类型，假如学校这是一种最简单的联系类型，假如学校规定每门课程最多只能由一名教师讲，而一名教师最多也只规定每门课程最多只能由一名教师讲，而一名教师最多也只能讲一门课程，那么教师与课程间的这种讲课联系便是的。能讲一门课程，那么教师与课程间的

41、这种讲课联系便是的。一对多联系一对多联系1 1：N N 以教师指导研究生作为例子，如果一个以教师指导研究生作为例子，如果一个教师允许指导多名研究生，而每一位研究生只能由一个教师教师允许指导多名研究生，而每一位研究生只能由一个教师指导，这种联系便是一对多联系。指导，这种联系便是一对多联系。多对多联系多对多联系M:N 如一位教师可指导多名研究生，且一名如一位教师可指导多名研究生，且一名研究生可由多位教师指导，则构成了多对多的联系，相应的研究生可由多位教师指导，则构成了多对多的联系，相应的ER模式。模式。通常通常M M：N N转化为两个转化为两个1 1：N N。2.2.建立实体关系（建立实体关系（E

42、 ER R）模型步骤）模型步骤 2.4.5 2.4.5 实体关系模型（实体关系模型（E-R图）图）第二章CIMS体系结构及系统设计方法3 3）定义实体间的联系）定义实体间的联系 有两个问题引起注意：有两个问题引起注意：消除冗余联系消除冗余联系 当两个或两个以上的联系被用来表示同一个概念时便当两个或两个以上的联系被用来表示同一个概念时便出现冗余联系，出现冗余联系的一个重要原因是存在传出现冗余联系，出现冗余联系的一个重要原因是存在传递联系。递联系。正确鉴别多元联系正确鉴别多元联系 参与一个联系的实体数超过两个称为多元联系。参与一个联系的实体数超过两个称为多元联系。2.2.建立实体关系（建立实体关系

43、（E ER R）模型步骤）模型步骤 2.4.5 2.4.5 实体关系模型（实体关系模型（E-R图）图）第二章CIMS体系结构及系统设计方法3 3）定义实体间的联系）定义实体间的联系 消除冗余联系消除冗余联系B关系关系An1C1关系关系关系关系n1n2.2.建立实体关系（建立实体关系（E ER R）模型步骤）模型步骤 2.4.5 2.4.5 实体关系模型（实体关系模型（E-R图）图）第二章CIMS体系结构及系统设计方法 1.A实体经过关系1产生B（1：n）2.B实体经过关系2产生C（1：n）3.C实体经过关系3产生A（1：n）B关系1An1C1关系2关系3n1n第二章CIMS体系结构及系统设计方

44、法 1.A+1=B（1：1）2.B+2=C（1：1）3.C-3=A（1：1）B+1A11C1+2-3111现实情况1第二章CIMS体系结构及系统设计方法B关系1An1C1关系2关系3n1n现实情况2 1.A实体经过关系1产生B 2.B实体经过关系2产生C 3.C实体经过关系3产生A第二章CIMS体系结构及系统设计方法3 3）定义实体间的联系）定义实体间的联系 正确鉴别多元联系正确鉴别多元联系教师教师课程课程参考书参考书关系关系1nn关系关系11教师教师课程课程参考书参考书关关系系1nn2.2.建立实体关系（建立实体关系（E ER R）模型步骤）模型步骤 2.4.5 2.4.5 实体关系模型（实

45、体关系模型（E-R图）图）第二章CIMS体系结构及系统设计方法4 4）给实体及联系加上描述属性）给实体及联系加上描述属性 给局部视图中的实体和联系加上所有必需的属性。给局部视图中的实体和联系加上所有必需的属性。2.2.建立实体关系（建立实体关系（E ER R）模型步骤）模型步骤 2.4.5 2.4.5 实体关系模型（实体关系模型（E-R图）图）第二章CIMS体系结构及系统设计方法5 5）将各局部将各局部E-R模型视图集成模型视图集成 集成就是识别和强调不同视图间的公共性，揭示并消集成就是识别和强调不同视图间的公共性，揭示并消除冗余信息，检测并解决各种冲突，统一地考虑是否满除冗余信息，检测并解决

46、各种冲突，统一地考虑是否满足需求分析中的要求，调整或补充足需求分析中的要求，调整或补充ER模式，最后形成模式，最后形成统一的实体关系模型。统一的实体关系模型。局部视图只反映了个别用户组的数据观点，而且不同局部视图只反映了个别用户组的数据观点，而且不同的局部视图可能是由不同的设计人员设计的，也可能在的局部视图可能是由不同的设计人员设计的，也可能在不同时期设计的，所以局部视图间的不一致、冲突及信不同时期设计的，所以局部视图间的不一致、冲突及信息冗余是不可避免的，必须作集成处理。息冗余是不可避免的，必须作集成处理。2.2.建立实体关系（建立实体关系（E ER R）模型步骤）模型步骤 2.4.5 2.4.5 实体关系模型（实体关系模型（E-R图）图）2023-1-7第二章CIMS体系结构及系统设计方法