（计算机软件与理论专业论文）圆型体系中基于数据库应用系统的代价分析模型.pdf

摘要 随着科学技术的发展，各学科领域不断向着本系统学科的更深层次推进。从整个科学研 究领域来看，以性能、结构和原理为研究目标的学科正向研究占着绝对主导地位，从国内外 课题文献来看，大部分研究也主要集中在学科领域中的应用系统设计，标准制定，学科联系 等一系列传统的正向研究方向上，很少有人以缺陷、代价等反向领域作为研究的出发点。特 别是反向的系统化研究更是稀缺。但我们也应该看到，设计分析对象时，为了能更彻底的剖 析对象，认识对象，不但要以正向设计思路来给予分析及研究，同时也应从反向角度 即对象的反向因素来给予分析。如果能综合两者的分析结果，取利去弊，必定能找出设计该 对象的最佳设计方案。 本文具体内容如下： 本着反向研究的系统化思路，给出了对象设计的3 6 0 0 度圆型完整化分析体系。并针 对该圆型体系中的代价分析领域，以系统化思路建立出一个代价分析模型。 该代价分析模型根据系统设计对象中的支持环境、系统结构和功能、系统设计策略、 系统实现和测试、系统后续开发五个方面对设计对象进行分类分层次的剖析研究。同时应用 该模型中的原型代价、变型代价和隐型代价三种代价类型进行代价归类统计。 本文应用代价分析模型，针对设计一个运行在w i n d o w s 2 0 0 0 和s q l 2 0 0 0 平台下的教 务管理数据库应用系统进行代价分析，从该教务管理数据库应用系统的支持环境、结构和功 能模块、程序设计策略、系统测试、后续开发等多方面进行代价评诂。通过该分析结果，以 望达到对设计该数据库应用系统对象的反向因素中的全面代价分析，能够让设计者更多更全 面的掌握和认识所设计对象的设计因素，从而更加有效的设计应用对象，达到系统的最优设 计思路，提高工作质量，降低对象设计过程中的出错机率，收到事半功倍的效果。反向研究 实际也是学科领域发展的重要助推动力。 关键词：学科正向研究、反向领域、3 6 0 0 度圆型完整化分析体系、数据库系统代价分析 模型、原型代价、变型代价、隐型代价。 3 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y , e a c hc o u r s et e n d st ob e c o m em o r et h o r o u g h a n dd e e p e ri ni t sf i e l d t h e s ec o u r s e sw i t hp e r f o r m a n c e ，s t r u c t u r ea n dp r i n c i p l ea st h e i rg o a lo f r e s e a r c hd o m i n a t e s ，a c c o r d i n gt ot h er e s e a r c hi n t oa l lc o u r s e s i nt h el i g h to ft h er e s e a r c hp r o j e c t s a n dd o c u m e n t sh o m ea n da b r o a d ，m o s tr e s e a r c h e sf o c u sm a i n l yo nt h ep o s i t i v es t u d yo ft h ed e s i g n o fa p p l i c a t i o ns y s t e m ，t h ef o r m u l a t i o no fs t a n d a r d sa n dc o r r e l a t i o nb e t w e e nc o u r s e si nr e s p e c t i v e f i e l d ，w h i l ef e w f o c u so nn e g a t i v es t u d ya c c o r d i n gt od e f e c t i v ea n dc o s t ，l e ta l o n et h es y s t e m a t i c a l n e g a t i v es t u d y e v e ns o ，i ti sc l e a rt h a tw h e nd e s i g n i n ga n a l y s i so b j e c t s ，i no r d e rt ot h o r o u g h l ya n a l y z ea n d u n d e r s t a n dt h e m ，w es h o u l ds t u d yi nb o t hp o s i t i v ea n dn e g a t i v ew a y s i fw ec a na n a l y z et h e r e s u l t sb a s e do nb o t hw a y sa n dm a k eu s eo ft h ea d v a n m g e sa n ds k i po v e rt h ed i s a d v a n m g e so f t h e m ，w ew i l lh a v et h eh o p eo ff i n d i n go u tt h eb e s ts o l u t i o n st od e s i g n i n gt h eo b j e c t s b yt h i sm e a n s ，t h et h e s i sw i l lo f f e r a3 6 0 。v i e wo fc o m p l e t ea n a l y s i ss y s t e ma b o u t d e s i g n i n gt h eo b j e c t sa n ds y s t e m a t i c a l l ys e tu pam o d e lo fc o s ta n a l y s i sb a s e do ni d e ao fn e g a t i v e s t u d y t h i sm o d e ll e v e l d i v i d e d l ya n dc l a s s i f i e d l ys t u d i e st h e s eo b j e c t sf r o mt h ea n g l eo f p r o c e s s i n gp r e r e q u i s i t e s ，s y s t e ms t r u c t u r ea n df u n c t i o n ，s y s t e md e s i g n i n gs t r a t e g y , s y s t e m a c c o m p l i s h m e n ta n dt e s t ，f u r t h e rs y s t e md e v e l o p m e n ti nt h es y s t e md e s i g n i n go b j e c t s a tt h es a m e t i m e ，i tc l a s s i f i e sa n dc o m p i l e st h eo r i g i n a lc o s t ，a l t e r n a t i v ec o s ta n dp o t e n t i a lc o s t t h r o u g ht h i sm o d e l ，t h ea u t h o rw i l la n a l y z et h ec o s to fa na p p l i c a t i o ns y s t e mo fa l l e d u c a t i o nm a n a g e m e n ts t a t i s t i c sw o r k i n gu n d e rv 譬i n d o w s2 0 0 0a n ds q l 2 0 0 0a n da p p r a i s et h e c o s to ft h ep r o c e s s i n ga t m o s p h e r e ，s y s t e ms t r u c t u r ea n df u n c t i o n ，s t r a t e g yo fs y s t e md e s i g n i n g ， s y s t e ma c c o m p l i s h m e n ta n dt e s t ，f u r t h e rs y s t e md e v e l o p m e n ti nt h i ss e to fs t a t i s t i c s b ya n a l y z i n g t h e m ，w ea r et oa n a l y z ev a r i o u sc o s t sa b o u tt h en e g a t i v ee l e m e n t si nt h ea p p l i c a t i o ns y s t e mo ft h e s t a t i s t i c s ，w h i c hc a nh e l pt h ed e s i g n e rf u r t h e ru n d e r s t a n dt h ed e s i g n i n ge l e m e n to ft h eo b j e c t s ， h e n c ed e s i g nt h ea p p l i c a t i o no b j e c t sm o r ee f f e c t i v e l y , a t t a i nt ot h eb e s tw a yo fd e s i g n i n g ，i m p r o v e t h ew o r k i n ge f f i c i e n c y , a n dd e c r e a s et h er a t eo fm a k i n gm i s t a k e si nt h ep r o c e s so fd e s i g n i n g n e g a t i v ea n a l y s i si s ，u n d o u b t e d l y , am o t i v a t o ro fd e v e l o p i n gd i f f e r e n tc o u r s e s k e yw o r d s ：p o s i t i v es t u d yo fc o u r s e s , n e g a t i v es t u d yo fc o u r s e s ，3 6 0 。v i e wo fc o m p l e t e a n a l y s i ss y s t e m ，m o d e lo fs y s t e m a t i cc o s ta n a l y s i so fs t a t i s t i c s ，o r i g i n a lc o s t ，a l t e r n a t i v ec o s t ， p o t e n t i a lc o s t 4 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。 对本文的研究曾做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确 方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 迹盈2 壹2 一e l 期： 2q q 翌生丝旦 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解贵州大学有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅；本人授权贵州大学可以将本学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：咄日 1 1 选题背景 第一章绪论 自1 9 4 6 年计算机诞生以来，计算机的发展走过了电子管、晶体管、集成电路、大规模 集成电路的时代，如今超大规模式集成电路在计算机工业界已得到广泛的应用。伴随着硬件 发展的同时，计算机软件也惊人的速度向前发展着。特别是涉足各个领域的软件研发也帮助 着这个信息社会信息的流动更加高速化。而对于信息获取、处理、交流和决策等要求不断提 高的今天，对计算机技术的研究更不断向着标准、先进、友好、优化的方向推进。同样的， 作为计算机科学的重要分支数据库技术也快速成的向前推进着，具有了数据结构化、最 低冗余度、较高的程序与数据独立性、易扩充、易编制应用程序等优点，较大的信息系统都 是建立在数据库设计之上的。目前，对数据库各种结构模型的研究以及理论上的探讨都还在 蓬勃开展。无论是从整个科学研究领域来看，或是从数据库技术分支领域来看，以性能、 结构和原理为主要研究目标( 可称之为正向) 的学科研究占着绝对主导地位。大部分系统开 发设计的研究也主要集中在学科领域中的应用系统设计，标准制定，学科联系等一系列传统 的正向研究方向上，很少有人以缺陷、代价等反向领域作为研究的出发点。特别是反向的系 统化研究更是稀缺。 1 2 国内外现状 从国内外课题文献来看，大部分研究主要集中在学科领域中的应用系统设计，标准制定， 学科联系等一系列传统的正向研究方向上，只有少量相关文献从反向研究局部角度来看问题 及解决问题的。反向数据表现也只是出现在学科的一些局部研究领域。少有形成反向研究的 理论性的论证体系结构。以下是一些局部反向代价分析类型的统计： ( 1 ) 计算量代价类 部分文献在研究计算机技术中的计算算法及计算效率时，指出了计算模型中存在的可能 影响计算效率的代价因素。以优化该类负面因素，即减少冗余计算量为其设计算法的一个重 要出发点。 ( 2 ) 运行资源占用代价类 该类文献主要是描述在目标系统设计产生后，目标系统在计算机中运行时，占用系统资 源时的代价分析。主要表现为对计算的c p u 、存储器等及相应运行时间的硬件资源消耗分 析。 ( 3 ) 功能模块设计代价类 该类文献主要是描述在目标系统设计过程中，对独立功能模块设计时，采用的不同设计 技术路线可能存在的优劣较果比较，动态适应性及模块界面人性化等多方面给予的代价分 析。 ( 4 ) 数据冗余代价类 研究系统一般存在大量的数据处理对象，怎样处理好这些数据，怎样精减这些，怎样规 化这些数据，成为此类信息系统研究的主要目标。该类文献着重在研究数据存在的冗余性给 予了大量分析。 齐治昌，谭庆平，宁洪所著软件工程 ( 爹萨师煊，王珊所著数据库系统概论 5 通过以上分析可看到，现阶段反向研究多体现在局部领域研究及局部现象分析上，都是 相关正向分析下的附带因素思考，虽然也是该局部研究的重要分析对象，但从系统化思路角 度出发的代价分析体系思想较少。不利于项目对象的研发，不利于项目对象的完整性和可行 性的测评。 1 3 选题意义 软件系统项目设计是我国计算机科学领域发展中的重要组成部分，它肩负着对专门人才 的培养使命。从软件系统设计来看，涉及到计算机科学的各个分支领域。目前在众多的社会 工作中，通过软件系统实现工作方式的自动化管理是软件系统设计的主要方法之一。 由于现今大多数专业设计人员在设计软件应用系统时都是按照常规的软件系统工程逻 辑去规划和设计客户要求的管理应用系统，这样的设计思路必然导致对象设计过程中对系统 可能存在的负面因素欠缺思考，因而当产品设计完成时，产品的负面影响因素并没有得到最 佳的优化，系统性能的最佳性价比也无法得以体现。 本课题的研究，主要是希望能提出一套学科研究的反向理论研究方法及体系结构论证模 式。希望能通过该反向研究系统结构模式的论证方法及体系来论证相关领域的系统设计，项 目创建，领域关联的可行性，从而能够更加快捷更加高效的推动学科领域的发展。使之能为 软件系统设计方法的发展发挥重要的作用。 1 4 论文的主要工作 “反向理论体系中的代价分析模型”：该课题主要以代价的出发点反向讨论和分析学科 领域项目的应用设计，创建，关联的可行性。提出代价论证模式的结构。在该结构模式的基 础上，以数据库应用系统设计的实例来分析可能存在的代价付出。其中包括如下设计内容： ( 1 ) 学科研究的反向研究体系框架设计 该设计内容是作为本研究课题的基本出发点。是设计中的重要核心思想体现。本课题的 其它内容都是以该核心思想为基础进行的具体研究和分析。以此建立的学科反向研究体系是 设计内容的总体思想框架。 ( 2 ) 基于数据库应用系统的代价分析模型设计 在学科反向研究体系思想的基础上，构建出代价分析模型。又用该代价分析模型来具体 构建基于数据库应用系统的代价分析模型结构实例。最终以该模型结构实例来分析论证数据 库应用系统可能存在的代价类型和大约的代价量。 ( 3 ) 数据库引例分析 通过对数据库实例项目“教务管理数据库子系统”的设计过程分析，描述出按常规数据 库系统工程角度设计数据库应用系统时的逻辑思路和工作重点，为代价分析工作与传统数据 库系统工程工作之间的统一性和差别性作基础铺垫。 ( 4 ) 基于代价分析模型针对教务管理数据库子系统的的代价论证 用以上构建的代价分析模型，针对教务管理数据库子系统进行具体的代价分析和论证。 代价模型的子模块中包含了按数据库系统工程思路构建的模块和按代价性质构建的模块。通 过代价模型中各分支模块对数据库系统进行定性和定量代价分析。 6 第二章代价分析模型总体分析与设计 2 。1 代价分析模型的可行性研究 开发任何一个基于计算机的系统，都会受到时间和资源上的限制。因此，在接受项目之 前，必须根据客户可能提供的时间和资源条件进行可行性研究。它可以避免人力、物力和财 力上的浪费。可行性研究与风险分析在许多方面是相互关联的。项目风险越大，开发高质量 软件的可行性就越小。可行性研究的任务是了解用户的要求及现实环境，从技术、经济和社 会等几个方面研究并论证被研究对角的可行性。分析人员应根据现实环境及要求作深入细致 的调查，并在调查研究的基础上撰写调研报告，根据调研报告及其他有关资料进行可行性论 证。可行性论论证包括经济可行性、技术可行性、法律可行性、开发方案的选择性等。 本文的反向体系思想实际上正是可行性分析思想体现的重要组成部分。因为无论是经济 可行性、技术可行性、法律可行性、开发方案的选择性，其中都包括分析和论证项目设计时 这几方面存在的不可实施和代价付出的超负荷可能。只有去除掉这些负面因素可能存在的情 况，才能论证和确定出项目设计的可行性。 由于本文的代价分析模型的建立是可基于任意一数据库应用系统，因而作为其模型建立 的可行性表现主要包含了所选数据库应用系统的可行性。且不同系统可行性不同。并且反向 领域中的代价分析模型是鉴于目前学科领域研究的全局方向单一性，局部代价分析各自孤立 性的前提下，被设计项目对象日益要求功能完整、性能优化、界面友好的背景下构思出来的。 为了能通过该反向研究系统结构模式的论证方法及体系来论证相关领域的系统设计，项目创 建，领域关联的可行性，从而能够更加快捷更加高效的推动学科领域的发展。为正向学科研 究起到必要的辅助和推动作用。可以较好的评测项目研究对象的可行性及优劣。提高项目研 究对象的开发效率。因此具有研究价值。 2 2 代价分析模型的需求分析 代价分析模型的需求分析包括本模型的需求分析和分析对象的需求分析 计算机系统工程是指与构造基于计算机系统有关的过程、方法和技术，它是一种问题求 解活动。 代价分析模型对分析对象的分析及代价分析过程，在这里都是针对数据库系统进行的， 是属于在计算机科学领域内进行探讨，因而也属于计算机系统工程部分。 在开始构造一个基于计算机的新系统时，顾客、系统分析人员和系统开发人员很难说清 楚对系统的需求，或自认为清楚但实际上是含糊或不确定的。因此，系统工程师必须做大量 的调查、研究和论证工作，甚至建造系统或系统某一部分的原型，以便尽早确定系统的功能 和性能。然后，系统工程师将系统功能和性能分配到系统各要素之中，如软件、硬件、人等。 系统工程师必须根据系统设计目标和约束条件设计并选择最佳方案，为系统各要素指派功能 和性能。方案的选择和指派必须按照一定的原则进行。例如，在成本、时间、软硬件支撑环 境、人员的技术水平和经验、方案的复杂性、系统的安全性和可靠性、系统的可重用性、使 用的方便性和人员培训的易程度等方面进行取舍和折衷。在此基础上给予实现。代价分析模 型的系统总体设计正是从成本、时间、人员的消耗上去为论证系统的可构造价值作基础分析， 齐治昌，谭庆平，宁洪所著软件工程 7 以达到方案的优选设计。 从计算机系统工程分类有如下几类： ( 1 ) 硬件和硬件工程 计算机系统工程师根据系统需求为硬件系统指派任务，产生硬件需求。硬件工程师根据 硬件需求设计、制造或选择硬部件或设备，如主机、通用或专用外部设备、网络与通信设备 等。从而建造一个高质量的、用户满意的硬件系统。 ( 2 ) 软件和软件工程 软件工程师根据软件需求进行软件总体结构设计，在此基础上尽可能寻求可重用软部件 支持软件的详细设计或编码。 ( 3 ) 人机工程 在所有的基于计算机系统中都包含着人的因素。人与计算机硬件和软件的直接交互可以 启动并控制系统运行，在系统的开发与维护活动中，人的因素起着十分关键的作用。 ( 4 ) 数据库工程 以信息处理为核心的基于计算机的系统中，信息的存取常常是系统工作的枢纽，数据库 系统是基于计算机系统的重要组成部分，它将有关的硬件、软件、数据和数据库管理人员组 合起来，为用户提供信息服务。开发一个数据库系统，作为一个软件工程项目，人们常称之 为数据库工程。 从以上计算机系统工程分类来看，由于本文主要以数据库系统作为代价分析的实例对 象，因此代价分析对象的分析方法和过程主要以数据库工程结构来进行分析。 数据库设计与实现，软件工程师和数据库管理员根据用户数据库系统的要求进行需求分 析和数据分析，产生需求说明和数据说明；以需求说明和数据说明为基础，进行概念设计， 产生依赖用户的数据库概念模型；以概念模型为基础，进行逻辑设计，产生依赖于d b m s 的逻辑模型，以逻辑模型为基础进行物理设计，产生一个完整的、可实现的数据库。根据软 件工程的原则，每一步骤结束后都进行评审，评审通过后再往下进行，若评审未通过，可能 向前迭代，重复前面步骤。最后对数据库系统进行测试，并生成各种文档。 从数据库设计与实现的过程来看，代价分析即是针对数据库系统，且不同的数据库系统 的需求不同。因而它的需求分析与数据库系统设计的需求分析属于相同对象和步骤。分析了 数据库系统的需求也即分析了代价分析的分析需求。本文将在数据库系统实例部分给出具体 的分析内容。 2 3 代价分析模型的系统总体设计 以性能、结构和原理为主要研究目标( 可称之为正向) 的学科研究占着绝对主导地位。 大部分系统开发设计的研究也主要集中在学科领域中的应用系统设计，标准制定，学科联系 等一系列传统的正向研究方向上，很少有人以缺陷、代价等反向领域作为研究的出发点。本 文建立的代价分析模型是基于反向研究角度的基础出发的。同时在考虑问题时注重在系统化 的思路上的分析，这也是由于该类领域的系统化研究非常缺泛。 为了能更彻底的剖析对象，找出最好的设计方案，不但要以正向设计思想来给予分析及 研究，同时应从反向的角度一既对象反向因素来分析。 本文对反向因素的系统化设计是建立了一个圆型学科领域研究体系，从该体系思想得到 一个对象的3 6 0 0 圆型完整化分析模型。从该模型图中我们可以看到除了正向体外，它还包 括属于反向体中的本系统学科领域、本领域研究对象、反向因素中的代价因子、与正向学科 齐治昌。谭庆平，宁洪所著软件工程 8 的对应关系、与相关学科领域研究的联系等。反向研究实际也是学科领域发展的重要助推动 力。这好比人类不断的向前发展，其很大的部分推动力就是向后看，总结历史的经验和教训。 也即可以说是对社会的反向研究的结果。 以下是对象设计的圆型学科领域研究体系图( 本文的根源思想体系) 。 3 6 0 0 圆型完整化分析体系图 3 6 0 0 圆型完整化分析模型图的结构： 圆型体系思想：该设计研究思想是对一个设计对象进行研究时的一个圆型系统化设计思 路。 从该设计思路出发，可以看到，研究和设计一个对象时，首先要分析思考到与该对象有 关的所有相关因素。其中包括该对象的正向因素和该对象的反向因素。 正向因素的思考主要是分析设计对象时的结构原理、性能特点、功能用途、技术平台、 学科联系、本系统学科各领域相关科学依据等。 反向因素的思考主要是分析设计对象时与之有关的本系统学科各领域及其它学科联系 所造成的设计代价、设计缺陷、设计消耗等。 从该反向体系中我们可以针对任意设计对象进行反向范围缩略，以达到特定对象的针对 性研究。因为本文是从数据库系统对象的研究出发，是属数据库工程内容，所以圆型体系中 的对象即为“数据库系统项目对象”。从数据库工程角度出发，该对象包括了数据库工程中 数据库系统设计的各设计领域及相关过程。但从反向领域角度出发，本文重点探讨与该对象 设计相关的五大分析模块，包括：支持环境、系统体系结构和功能、系统设计策略、系统实 现和测试、系统后继开发。又由于本文主要以反向因素中的代价作为评测指标，因而缩略图 9 中的五大分析模块的反向分析是对产生代价的角度进行缩略。 以下是反向圆型体系数据库系统对象代价分析模型缩略图 反向圆型体系数据库系统对象代价分析模型缩略图 正向 数据库学科领域 从反向圆型体系数据库系统对象代价分析模型缩略图的结构来看：该图主要以“对象设 计的圆型学科领域研究体系图”中的反向研究领域来进行缩略的。 图中的数据库系统对象：是圆型学科领域研究体系图中的设计对象，由于该设计对象属 于数据库系统项目讨论，因而该设计对象即是数据库系统对象。 图中的支持环境平台、系统结构和功能、系统设计策略、系统实现和测试、系统后续开 发：是圆型学科领域研究体系图中的各分支领域，因为是在数据库系统工程中来探讨，借鉴 了数据库系统工程中的设计导向，且根据反向代价产生的主因角度出发，所以以该五块主要 分析模块作为分支领域代价产生的探讨重点。 图中的代价属性：由于本文主要以代价为最终分析目标和结果，因而有必要详细了解代 价的各种含义。如下为本文对代价的概念及属性定义。 代价概念： 传统定义：泛指为达到某种目的所耗费的物质或精力。 本文定义：是指任何可能具有存在意义的对象在其生命周期中形成的有形和无形付出。 ( 资源付出的表现形式) 针对人的代价讨论：可以看成是人物对象对该事件的劳动付出。 针对实物资源的代价讨论：可以看成是该事件对资源的占用范围及占用量。 从计算机科学角度的代价讨论：事件对软件资源和硬件资源的占用和消耗。 代价分类： 从代价属性特点( 基于代价个体属性) 定义的分类如下： 原型代价：在即定对象生命周期中所产生的已预知的有形代价，且不会因为同类代价生 产者的变动而使代价结果发生大的变化，这类代价称为原型代价。 变型代价：在即定对象生命周期中所产生的已预知的有形代价，但会因为同类代价生产 者的变动而使代价结果发生大的变化，是一种不稳定的代价表现形式。这类代价称为变型代 价。 隐型代价：在即定对象生命周期中确实存在，有其存在意义，但现时未知的无形的潜藏 1 0 的可挖掘的代价，这类代价称为隐型代价。 从是否可预知的属性定义的分类如下： 有形代价：是指可预知的代价表现形式。 无形代价：是指不可预知的代价表现形式。 其中，原型代价和变型代价属有形代价；而隐型代价属无形代价。 本文的讨论代价表现形式包括：人的工作量( 劳动付出量) 、时间长短、资金使用金额、 软件和硬件资源消耗。 以上通过对代价的概念分析可以看出，反向代价研究即可以从产生代价的主体，即代价 生产者的角度来讨论代价的产生及结果，也可以从代价的属性定义，即原型、变型、隐型的 角度来讨论代价的产生及结果。本文主要从生产者的角度来探讨，最终又以代价属性给予统 计。即代价结果集的两种表现形式。 对于数据库系统项目的研究必需借鉴数据库工程设计思想，但出发点的不同确定了代价 分析的主体模块的略有不同。根据最大比重代价产生的主要因素可把代价分析模块划分为五 大块：支持环境、系统结构和功能、系统设计策略、系统实现和测试、系统后继开发。又根 据各模块具体针对的不同对象和过程，分别扩展为：内外环境平台、事务分析和信息分析、 策略选择和策略实施、系统实现和系统测试、系统后续更新开发。 通过以上分析，可以用一张表来体现它们之间的相互关系：如下表 代价生成的表现形代价属 代价分析范围代价结果 式性 原型代 支持环境资源的准备人员、时间、经费 价 系统结构和功能分原型代 析 资源的消耗过程 人员、时间、经费 价 变型代 人员、时间、经费 设计策略分析资源的消耗过程计算机软硬件使 价 用 变形代 人员、时间、经费 系统实现和测试资源的消耗过程计算机软硬件使 价 用 隐型代 后续开发后期资源消耗 价 以下是基于数据库系统的代价分析模型总体设计详细图 基于数据库系统的代价分析模型总体设计详细图 系统分析 1 支持环境分析 系统结构和功能分析设计策略分析系统实现及测试后续开发分析1 i1 i1 i 内外环境 事务分析策略选择系统实现系统环境、结构、功能、 i 平台 信息分析系统测试设计策略等的后续开发 i li 各分支代价详细分析 代价统计 从“基于数据库系统的代价分析模型总体设计详细图”的结构我们可看出： 系统分析：即数据库系统项目的分析，是以数据库系统工程设计思路为导向的分析方法 的取用。 支持环境、系统结构和功能、系统设计策略、系统实现和测试、系统后继开发五大分析 模块：它的划分是从代价产生的主因及代价主体表现形式来进行模块建立的。 内外环境平台、事务分析和信息分析、策略选择和策略实施、系统实现和系统测试、系 统后续更新开发五大分析模块扩展：是依据数据库系统工程项目设计中关于五大分析模块的 主体工作内容的扩展。 各分支代价详细分析：这里是指针对具体的数据库设计项目对象，对其在设计过程中的 工作信息预分析、系统结构组建、程序设计、系统实现和测试、后续开发的针对性代价 分析。 代价统计：是指代价结果人的劳动付出，实物资源占用，和原型、变型、隐型三类 代价属性的角度来对代价的归类和统计。 1 2 第三章教务管理数据库子系统实例引用 分析 3 1 教务管理内容分析 教务处是高校教学业务工作及教学行政管理工作的主管机构，主要工作就是负责高校教 务管理，其内容包括如下方面： 1 教学研究和教学改革 负责制订高校专业建设、课程建设和教研教改规划。 组织专业的设置、调整的论证和申报工作。 负责组织制订人才培养计划、教学大纲，开展人才培养模式和教学内容方法的改革研究。 。负责教改、专业建设和课程建设的立项、检查、鉴定验收等管理工作。 组织教学成果奖的申报和评选。 协助院工会组织教师教学竞赛。 指导和协助教材中心做好教材建设规划、教材( 讲义) 评奖、教材出版审查与推荐。 2 招生工作 负责人才需求预测工作，制定学院招生计划。 负责招生网页的制作，组织招生宣传咨询和对外联系工作。 组织招生录取工作。负责招生管理信息系统和网上录取系统的管理。 负责保送生的选拔和录取工作。 3 教务和学籍管理工作 负责制订教学日历、排课、调课、教室高度等。 负责选修、辅修、重修的组织管理工作。 协助人事处做好普教教师教学计划内外理论教学工作量的审核。 负责本、专科生的学籍管理，审查学生毕业资格，办理毕业证与学位证。 负责新生入学准备工作和电子注册工作。 管理校外人员旁听、进修，输出国留学成绩审核等工作。 负责全校有关教学物品的计划、采购、发放和管理。 4 考试管理工作 负责所有考试( 考查) 的组织与管理，负责考试违纪的处理。 负责做好试卷的印制、保密工作。 ， 组织成绩登录，负责成绩管理及大面积统考情况的总结和成绩分析，开展考试研究改革。 负责成绩查询和出具成绩证明。 5 实践教学管理工作 负责制订实习、课程设计、毕业设计( 论文) 等实践教学工作计划和经费预算计划。 负责实习、课程设计、毕业设计( 论文) 、社会调查与实践等实践教学活动的全程管理 和研究。 制订实践教学基地的建设规划。 6 教学质量管理工作 王晟，邓远辉所著p o w e r b u i l d e r 数据库开发经典案例解析 负责教学质量监测：教学检查( 期初、期中及期末的检查) 、教学督导、教学质量信息 收集、分析、处理、发布与反馈。 组织教育质量评价和教学奖的评审以及系级教学工作评估。 组织课堂教学中教师到课、学生到课情况等教学常规检查和有关教学状态数据统计。 组织有关部门认定教学事故，并提出处理建议，及时报送人事部门处理。 7 综合工作 根据上级有关部门的指示、规定，结合实际情况，建立健全教学管理制度，规范教学管 理。 负责学院有关教学经费的预算、计划安排和管理； 高校教务管理流程： 3 2 教务管理系统需求分析 根据教务内容的分析了解，可以将通用管理系统所必备的功能归纳如图所示，其中每个 功能都由若干相关联的子功能模块组成。除此之外系统还应包括信息系统必须具备的通用功 能，例如权限设置、数据备份与恢复等。 1 4 系统数据流程： 基础数据管理： “基础数据管理”用于维护整个教务系统正常运行所需的基础数据集，以保证教务系统 有一个统一的标准的基础数据集，便于数据的共享使用，内容包括入学年份、学年学期、院 系数据、专业设置、教室情况等。如图： 教学计划管理： “教学计划管理”用于维护学校中各系各专业的课程、课组计划安排信息，作为选课和 毕业审查的标准，包括的功能有课程计划登记、课程计划审批、选课情况查询、选课信息审 批等。 课程管理： “课程管理”用于维护学校所有开设课程的情况，包括课程编号、课程名称、上课学时、 开课系、上课教师等相关信息，功能包括课程的增加、修改、删除、查询、统计等。 学籍管理： “学籍管理”主要包括了高校学籍管理的常用信息，提供对学生学籍基本信息的录入、 查询、修改、打印输出、维护等常用功能，并提供学号编排、学生照片输入与显示、学籍变 动( 留级、休学、跳级、转班、转学、退学等) 、奖惩登记、毕业情况统计等功能。 教师管理： “教师管理”用于管理教师相关的信息，提高教学质量，保证教学工作的高效运行，包 含如下功能模块。 “教师基本信息”用于管理教师的基本信息，如所学专业、学历、毕业院校等。 “教师任课档案”用于管理教师任课档案信息，如教师姓名、学年和学期、任课班级、 课程、周时数、总时数等。 “教师奖惩档案”用于管理教师奖惩档案信息，如教师姓名、奖惩日期、类别、原因、 奖惩名称、奖惩等级等。 “教师考评管理”用于对教师进行考评。 “教师课时数统计”用于统计教师工作量。 “教师进修档案”用于管理教师进修档案信息，如教师姓名、进修日期、进修科目、进 修单位、进修成绩等。 注册收费管理 “注册收费管理”用于记录学生新学期的注册情况，如果未注册将记录学生的未注册原 因及未注册的去向。“收费管理”用于记录学生开学初的收费情况，每个学生的收费标准来 1 6 自学生学籍信息中的收费类别。 排课选课管理： “排课选课管理”用于根据教学计划、教室资源、教师资源等，制订每学期的课程表。 包含的功能模块如下： “条件设定”用于设置排课的一些限制条件，如班级、教师、教室的排课时段限制。 “全校排课设定”用于对某学期全校课表的共同部分如果表的统一抬头、每天的上课节 数、统一的排课时段等进行设置。 “班级课程配置”用于对某个班级某学期具体开设的课程分别进行排课时段、单双周、 连堂课等特殊情况设置。 “教师排课设定”用于对个别教师的排课时段进行特殊设置。 “教室排课设定”用于对个别教室的排课时段进行特殊设置。 “课程信息录入”用于对一些临时添加或修改的课程( 不在教学计划之列的) 进行设置。 “教室分区设定”用于所学校所有教室依据窨位置、使用类别等进行分区组设置。 “排课时段设定”用于设置在一周的哪些时段安排课程，针对不同的班级、教室、教师 只要他们的排课时段相同可以通用。 “合班信息设定”用于对公共选修课打破行政班级的限制，在某个学期临时性的所几个 班级组合在一起上课。 o “人工排课”用于对自动排课进行人工干预，常针对那些调、代课进行临时处理。 “自动排课”用于根据排课管理员设置的课程信息，以班级进行自动的排课。 “学生选课”用于学生选择本学期的课程，目前一般都在网上直接完成。 考务管理： “考菪管理”用于根据课程自动生成本学期的考试地点、考试时间? 监考老师等数据， 并对考试的过程和结果进行监控，包含的功能模块如下： 。考务信息发布”用于发布考务信息，如学年、学期、期中( 期末) 考试、考试时间等， 以及其他一些有关考务的事项。 “考试日程安排”用于管理考试日期、时间、考试科目、考试班级、监考教师、考场等 信息。 “评卷安排”用于对评卷专业、评卷科目、评卷教师、评卷日期、时间等评卷信息进行 管理。 “考场情况记录”用于对考场情况进行管理，如考试班级、考试科目、应考人数、实到 人数、违纪记录情况等。 “成绩录入”用于授课教师输入学生的考试成绩。 “补考成绩录入”用于授课教师输入学生的补考考试成绩。 “补考通知单”用于教务处依据班级、个人、课程进行不及格统计，并打印出学生的补 考通知单。 “班级成绩单”用于以班级为单位，打印该班级所开设课程的每个学生的成绩，送教务 处存档用。 毕业管理： “毕业管理”用于对学生毕业进行处理，同时对毕业信息、学位授予、证二传授予及校友 信息等进行管理，包含的功能模块如下： “技能管理”用于对学生在校期间获得的资格证书进行存档，有利于提高学生的综合素 质。 “实习管理”用于记录学生在校期间的实习情况。 “论文管理”用于记录学生的毕业论文情况，供日后查询或借鉴。 1 7 “毕业审核”用于根据学生所在系所、专业的教学计划、选课成绩和学籍来审查该生是 否具备毕业资格。 “毕业管理”用于记录学生毕业信息，包括毕业证书号、工作去向等。 教材管理： “教材管理”用于对教材库存、教材计划、教材预订、班级预收款、教材采购及教材销 售等工作进行有效管理，包含的功能如下： 教材信息设置、开课教材设置、教材计划、库存管理、教材采购、老师领书。 3 3 教务管理子系统数据库分析 根据以上需求分析，一个基本的教务管理系统数据库中大致包括1 0 0 多张数据表，分别 存放相应子功能的数据信息，其中“学生信息”、“老师信息”、“课程信息”等都是系统的关 键表，其他数据表与这些关键表间的关系是n ：1 的关系。 由于教务系统过于庞大，在这里我们仅以一简化的系统开发实例作为分析和研究对象。 该实例只包括三大功能模块：基础维护模块、教学管理模块、报表统计模块。 基础维护模块包含：班级信息维护、学生信息维护、课程信息维护。 教学管理模块包含：学生选课、课表查询、成绩输入。 报表统计模块包含：打印成绩单。 根据实例介绍，“学生信息”和“课程信息”是系统关键的表，其他各表均通过相应的 编号字段与之进行多对一的关联。系统共需要1 0 张表，用途分别如下所示。 政治面貌代码表：保存学生政治面貌的代码和政治面貌，如团员、党员等。 民族代码表：保存学生民族的代码和民族，如汉族、壮族等。 籍贯代码表：保存学生籍贯的代码和籍贯，如北京、广西等。 学籍代码表：保存学生学籍的代码和学籍，如在学、休学、毕业等。 班级信息：保存班级的基础信息。 学生信息：保存学生的基础信息。 课程信息：保存课程的基础信息。 课程表：保存课程的上课时间和地点的信息，一般由排课子系统生成。 选项课表：保存学生根据课程表进行选课的结果。 成绩表：保存学生的课程成绩。 3 4 教务子系统开发及实现 部分系统代码： i fe x i s t s ( l e c t f r o md b o s y s o b j e c t sw h e r ei d = o b j e c t _ i d ( n d b o i n e t s r v l o g ) a n d o b j e c t p r o p e r t y ( i d ，n i s u s e r t a b l e ) - - = 1 ) d r o pt a b l e 【d b o i n e t s r v l o g 】 g o i fe x i s t s ( l e a f r o md b o s y s o b j e c t sw h e r ei d = o b j e e t _ i d ( n d b o r t b l c l a s s d e f s ) a n d o b j e c t p r o p e r t y ( i d ，n i s u s e r t a b l e ) = 1 ) d r o pt a b l e 【d b o r t b l c l a s s d e f s 】 g o 1 8 c r e a t e t a b l e 【d b o i n e t s r v l o g 】( 【c l i e n t h o s t 】【v a r c h 盯】( 5 0 ) n u l l ， 【u s e m a m e 】 v a r c h a r ( 5 0 ) n u l l ， 【l o g t i m e 】【d a t e t i m e 】n u l l ， 【s e r v i c e 】【v a r c h a r 】( 2 0 ) n u l l ， m a c h i n e 】 v a r c h a r ( 2 0 ) n u l l ， 【s e r v e r i p 】【v a r c h a r 】( 5 0 ) n u l l ， p r o c e s s i n g t i m e 】【i n t 】n u l l ， 【b y t e s r e c v d 】【i n t 】n u l l ， b y t e s 眵n t 】【i n t 】n u l l ， 【s e r v i c e s t a t u s 】