冶金分析数据库的建立

1、 冶 金 分 析 数 据 库 的 建 立 钢铁研究总院测试所 李定秀当今是一个信息的时代，随着科学技术的发展，尤其是电子计算机的出现使数据处理发生了化时代的变革。计算机能存储大量数据并能长期保存，因此，计算机用于信息处理的优越性是任何其它工具所无法比拟的。它处理数据的速度快，能为生产管理部门提供大量即时信息，便于即时作出判断来控制或解决生产中发生的问题；辅助企业管理人员管理企业，提高数据处理效率；支持企业管理的重大决策，以提高企业管理水平及经济效益。 大量数据在计算机中存储，必须要有一定的管理方式才能使数据不出差错，并能满足应用要求。随着科学技术的发展，计算机数据管理技术也随之得到了发展。一.

2、计算机数据管理技术的发展 计算机数据管理技术的发展，大致可分为三个阶段： （一）自由管理阶段（1953年1965年）：是用计算机进行数据管理的初级阶段，主要用于科技数值的计算，其数据处理的性质是用计算机代替手工劳动。此阶段的计算机硬件功能也较弱，输入输出设备简单所建立的系统多数是以穿孔卡片或使用磁带作为输入输出的卡片系统。在软件方面，对数据进行数据管理的系统软件也没有文件管理功能，软件只能处理简单的输入输出操作。数据不能独立，只是程序的组成部分，数据和程序完全结合成为一个整体。它的传输和使用是由程序控制完成，也不保存数据，使用时数据随程序一起全部送入内存，用完后就全部撤出计算机。由于是一组数据

3、对应于一个程序，数据之间是相互独立的，程序之间也是相互独立的所以，数据不能共享。数据处理通常是人工方式收集数据，将一批数据记录在存储介质上后再送入计算机处理，这种处理方式称为批处理。 （二）文件系统（1965年1970年）：到60年代初，出现了初等文件系统，到60年代中后期文 件系统得到进一步发展，此时期，计算机不仅用于科技计算，也开始大量用于数据管理。在硬 件方面，外存储装置有了很大发展，到60年代后半期，大容量磁盘组和软磁盘成为主要的辅助 存储装置，便大大地增强了输入输出功能。在软件方面出现了操作系统，其中包含有文件管理 系统，从而便具有文件管理和一定的数据管理功能。数据不再是程序的组成部

4、分，而是按一定 结构、有组织地构成文件，数据文件基本上对应于一个或几个特定的应用程序，应用程序必须 通过文件管理系统才能建立和存储文件；同时，应用程序也只有在文件管理系统的支持下才能 检索数据文件中的数据。由此可见，通过文件管理系统对数据文件实行统一管理是数据管理技 术的一个重大进步。但文件管理方式也有以下弱点：数据以文件方式独立存放，但程序与数据 密切相关，一旦数据文件离开了使用它的应用程序，便失去了存在的价值；由于不同应用程序 建立各自相应的数据文件，造成了数据重复，大大地降低了存储空间的利用率：同一数据放在 不同的数据文件中，容易造成数据的不一致性；更重要的是文件管理方式不能反映信息之间

5、的 联系。一方面是对数据管理技术发展的需要，同时也因计算机技术的发展为它提供了充分的条 件。出现了大容量和快速存取的磁盘作为存储装置，有很强的输入输出能力，在软件方面出现 了面向数据管理的数据库管理系统。 （三）数据库（1970年现在）： 数据库，它是一种存放有价值的信息数据的“仓库”；是存 储在计算机内的有结构的数据的集合，也就是一个通用的综合性数据的集合。在数据处理的过 程中，数据的管理技术是重要的组成部分，数据库管理系统则是数据库的管理软件。它的职能 是管理数据库，接受和完成用户程序命令提出的访问数据的各种要求。而数据库系统是指计算 机系统中引进数据库后的系统构成，用于组织和存放大量数据

6、的管理系统，一般数据库系统由 计算机系统、数据库、数据库管理系统、数据库应用程序和用户构成。用户使用数据库是目 的，而数据库管理系统是帮助达到这一目的的工具和手段。目前数据库技术作为计算机学科中 的一个新分支得到了惊人的发展，从而，使数据处理跨入了一个崭新的阶段。 任何一种信息管理系统，包括微机信息管理系统，实质上都是数据库系统。 二.数据库系统的组成 数据库系统是用于组织和存放大量数据的管理系统，是帮助用户使用数据库的工具。数据库系统由计算机系统、数据库、数据库描述、数据库管理系统、数据库应用程序和用户组成。（一）计算机系统计算机系统包括用于数据库管理的计算机硬件资源和基本软件资源。硬件资源

7、包括中央处理机（CPU）；大容量内存（用于存放操作系统，数据管理系统、应用程序、数据库等）；直接存取的外部存储设备（如磁盘、磁带、光盘等其它外部设备）。软件资源包括操作系统、数据库管理系统及应用程序。 （二）数据库 数据库是数据处理的最新技术；是一种先进的软件工程。数据在数据库中必须按一定规则排列、组织及运行操作，而这一规则便是数据模型。数据模型是数据库系统的核心，它将数据逻辑地组成为数据库，使得用户能有效地存取和处理数据。目前流行的数据模型有层次模型，网状模型和关系模型三种，支持层次模型的数据库系统称为层次式数据库系统，如IMS系统，SYSTEM 2000系统。支持网状模型的数据库系统称为网

8、状式数据库系统，如DBTG方式的数据库系统，支持关系模型的数据库系统称为关系式数据库系统，如SYSTEMR，INGRES，微型计算机上的dBASE FoxBase FoxPro INFORMIX都是关系式数据库系统。1.层次数据模型 层次数据模型也称树状模型，其特点是仅有一个实体，向上不与任何实体联系，称为根；有若干实体，向下不与任何实体联系，称为叶；其余的实体向下可与若干实体联系，但向上只与唯一的一个实体联系，称为中间节点。所有节点都处在某一层上，根节点在最高层（第一层），同一层的节点之间没有联系，具有以上特点的数据结构称为层次结构。2.网状数据模型网状数据模型是以记录类型为节点的网状结构，

9、一个节点可以有两个或多个父节点；在两个节点间可有两种或多种关系。 由于以上两种数据模型的数据结构复杂，其操作及操作语句也复杂，给应用带来了困难。3.关系数据模型 关系数据模型是将所有数据组成表格的形式，在数学上称为关系。表中存放着两类数据，实体本身的数据和实体间的联系，这种联系不是人为设置的而是由数据本身自然建立的联系，这就是关系模型的本质。表中的每一行称为记录，每一记录又由若干字段组成。一个记录描述一个事物，它的各字段是该事物各种性质的描述，在关系数据库中这些字段称为属性。每一关系（每一张表）里都由同一种记录组成，不同类型的记录不能在同一个关系中。不同的关系可以有相同的属性，它表示了关系间的

10、联系。所有关系的集合称为一个关系数据库，而关系定义的集合就是关系模型。在关系数据库中可以方便地对数据库中的内容继续追加记录、删除记录和修改记录操作。（三）数据库管理系统 数据库管理系统包括数据库的定义（即建立数据库的框架）、输入数据、数据库的操纵（检索、输入、追加、删除和更新等）、数据库的维护（数据库重定义、修改数据库结构）及数据库的控制（数据库的运行，执行对数据的安全、保密和完整性检验）等。通常应用的dBASE FoxBASE FoxPro等软件系统就是不同版本的更新型关系数据库管理系统。（四）计算机管理人员及用户三.建立冶金分析数据库的意义建立冶金分析数据库的宗旨是要满足冶金分析行业中的工

11、作需要；适用；内容不要与国内外已建的数据库重复，并能形成互补。因此，数据库的内容侧重于实际应用，将许多专家们的宝贵知识和实践经验以一定方式保留下来，对后来者无疑是一份宝贵的知识财富。建立冶金分析数据库后，便于冶金分析科研的调研、查询；生产中所需的分析方法、国内外标准分析方法以及标准物质的查询；为冶金分析实验室的装备配置或实验室改造或分析设备的更新提供咨询；冶金分析数据库的建立将成为冶金分析工作者和管理人员查找中国冶金分析文献的重要检索工具,也是借以了解和掌握国内冶金分析水平的有力助手。总之,冶金分析数据库的建立将满足冶金分析行业的对信息、检索和咨询的需求。它将促进冶金分析学科的技术进步，更好地

12、为冶金工业的发展服务。 四.技术思路（一）.数据库的内容： 所建数据库包括以下六个子库: 国内文献检索库 “中国无机化学分析文摘”以文摘、简介及题录形式报道国内公开发行的有关无机分析化学的期刊300余种及各种会议论文集、新标准、新书目等，年收录文献3000篇左右。该刊是了解国内无机分析动态的窗口；时检索国内文献的理想工具。因此，选择了该刊作为国内刊物检索的工具，将19941998年中款目索引经扫描并制成光盘，编制运行程序、界面后作为查询使用。2. 事实数据库 (1).分析方法数据库（国内部分冶金企、事业单位现行分析方法）：字段：单位录入号、题目、分析元素、分析下限、分析上限、适用品种、主题词、

13、自由词、分析方法（Memo）； (2).实用参数(常用的计量单位，矿物原料化学组成，缓冲液的配制，酸碱指示剂及混合酸碱指示剂的配制，滤光片的选择，有机试剂的缩写等等)。 3. 标准分析方法数据库 ：国内标准分析方法及技术规范；国外标准分析方法题录。 4. 分析仪器设备数据库 ：国内外冶金分析仪器、设备的种类、仪器名称、仪器型号、性能及技 术指标；仪器厂家简介。 5. 标准物质数据库：标准物质的类别、名称、元素、含量、生产单位及销售单位。还有各种消耗 品及特殊试剂的生产单位。6. 冶金分析主题词库：钢铁工业主题词表中没有的分析专业的主题词。 由于专业局限目前没有分析专用的主题词表，希望通过建立数

14、据库的积累，建立起冶金分析专业的主题词库，以便数据库更新时使用方便。 （二）数据库的类型及软件：考虑到所建数据库能方便地对数据库中的内容进行查询、检索，而且能继续追加记录、删除记录和修改记录操作，所以采用了关系数据库类型。经过调研及市场调查，选择了在中文之星2.5支持的 Microsoft Windows95环境下采用Microsoft Visual FoxPro5.0中文版建立数据库。FoxPro是FoxSoftware公司继FoxBASE+1.12、2.00、2.10等软件后，推出的Fox数据库应用的又一杰出产品，它具有对信息的分类、检索和处理等功能，具备了一个优秀的微机数据库系统所具备的

15、几乎所有的特点。五.完成情况主要成果:完成国内文献检索库15000条目, 将19941998年“中国无机化学分析文摘”中款目索引经扫描并制成光盘，编制运行程序、界面后作为查询使用；分析方法数据库1989条目；实用参数851条目；国内标准分析方法数据库361条目（以图形形式存储）；国外标准分析方法题录350条目；分析仪器设备数据库552条目；仪器厂简介47条目；标准物质数据库29563条目；冶金分析主题词库约300条目。全部数据库共计49013条，所占存储空间500600MB；完成了各数据库的查询、检索、追加、修改等运行程序的编程工作及六个数据库的整体包装。目前，五个数据库已进入试运行阶段。六.推广应用的范围和前景 冶金分析数据库是将许多专家们的宝贵知识和实践经验以一定方式保留下来，对后来者无疑是一份宝贵的知识财富，尤其是大批老同志退休后，对年轻分析工作者将有极大的帮助。可在冶金（黑色，有色）、机械、电力、铁道、石油、化工、航空航天、中科院