（3）已知Z 包含于 Y，根据自反律知Y→Z，又因为X→Y，所以由传递律可得X→Z。 4. 试举出三个多值依赖的实例。

答： （1）关系模式MSC（M，S，C）中，M表示专业，S表示学生，C表示该专业的必修课。假设每个专业有多个学生，有一组必修课。设同专业内所有学生的选修的必修课相同，实例关系如下。按照语义对于M的每一个值M i，S有一个完整的集合与之对应而不问C取何值，所以M→→S。由于C与S的完全对称性，必然有M→→C成立。 M S C M 1 S1 C1 M 1 S1 C2 M 1 S2 C1 M 1 S2 C2

?? ?? ??

（2）关系模式ISA（I，S，A）中，I表示学生兴趣小组，S表示学生，A表示某兴趣小组 的活动项目。假设每个兴趣小组有多个学生，有若干活动项目。每个学生必须参加所 在兴趣小组的所有活动项目，每个活动项目要求该兴趣小组的所有学生参加。 按照语义有I→→S，I→→A成立。

（3）关系模式RDP（R，D，P）中，R表示医院的病房，D表示责任医务人员，P表示病人。假设每个病房住有多个病人，有多个责任医务人员负责医治和护理该病房的所有病人。按照语义有R→→D，R→→P成立。

5. 下面的结论哪些是正确的，哪些是错误的？对于错误的结论请给出理由或给出一个反例说明之。 （1）任何一个二目关系都是属于3NF的。√ （2）任何一个二目关系都是属于BCNF的。√ （3）任何一个二目关系都是属于4NF的。√ （5）若R.A→R.B，R.B→R.C，则R.A→R.C √ （6）若R.A→R.B，R.A→R.C，则R.A→R.(B, C) √ （7）若R.B→R.A，R.C→R.A，则R.(B, C)→R.A √ （8）若R.(B, C)→R.A，则R.B→R.A，R.C→R.A ×

反例：关系模式 SC（S#，C#，G） （S#，C#）→G，但是S# → G，C#→G

第七章 数据库设计 一、选择题

1. 数据流程图是用于描述结构化方法中（ ）阶段的工具。 A. 概要设计 B. 可行性分析 C. 程序编码 D. 需求分析 2. 数据库设计中，用E－R图赖描述信息结构但不涉及信息在计算机中的表示，这是数据库设计的（ ）。 A. 需求分析阶段 B. 逻辑设计阶段 C. 概念设计阶段 D. 物理设计阶段

3. 在数据库设计中，将E-R图转换成关系数据模型的过程属于（ ）。 A. 需求分析阶段 B. 逻辑设计阶段 C. 概念设计阶段 D. 物理设计阶段 4. 子模式DDL是用来描述（ ）。

A. 数据库的总体逻辑结构 B. 数据库的局部逻辑结构 C. 数据库的物理存储结构 D. 数据库的概念结构

5. 数据库设计的概念设计阶段，表示概念结构的常用方法和描述工具是（ ）。 A.层次分析法和层次结构图 B.数据流程分析法和数据流程图 C.实体联系法和实体联系图 D.结构分析法和模块结构图

6. 在E－R模型向关系模型转换时，M：N的联系转换为关系模式时，其关键字是（ ）。 A.M端实体的关键字 B.N端实体的关键字

C.M、N端实体的关键字组合 D.重新选取其他属性

7. 某学校规定，每一个班级最多有50名学生，至少有10名学生；每一名学生必须属于一个班级。在班级与学生实体的联系中，学生实体的基数是（ ） 。 A. （0，1） B. （1，1） C. （1，10） D. （10，50）

8. 在关系数据库设计中，设计关系模式是数据库设计中（ ）阶段的任务 。 A. 逻辑设计阶段 B. 概念设计阶段 C. 物理设计阶段 D. 需求分析阶段

9. 关系数据库的规范化理论主要解决的问题是（ ）。 A.如何构造合适的数据逻辑结构 B.如何构造合适的数据物理结构 C.如何构造合适的应用程序界面

D.如何控制不同用户的数据操作权限

10. 数据库设计可划分为七个阶段，每个阶段都有自己的设计内容，“为哪些关系，在哪些属性上、键什么样的索引”这一设计内容应该属于（ ）设计阶段。 A. 概念设计 B. 逻辑设计 C. 物理设计 D. 全局设计

11. 假设设计数据库性能用“开销”，即时间、空间及可能的费用来衡量，则在数据库应用系统生存期中存在很多开销。其中，对物理设计者来说，主要考虑的是（ ）。 A. 规划开销 B. 设计开销 C. 操作开销 D. 维护开销

12. 数据库物理设计完成后，进入数据库实施阶段，下述工作中，（ ）一般不属于实施阶段的工作。 A. 建立库结构 B. 系统调试

C. 加载数据 D. 扩充功能

13. 从ER图导出关系模型时，如果实体间的联系是M：N的，下列说法中正确的是（ ）。 A. 将N方关键字和联系的属性纳入M方的属性中 B. 将M方关键字和联系的属性纳入N方的属性中

C. 增加一个关系表示联系，其中纳入M方和N方的关键字 D. 在M方属性和N方属性中均增加一个表示级别的属性 14. 在ER模型中，如果有3个不同的实体集，3个M：N联系，根据ER模型转换为关系模型的规则，转换为关系的数目是（ ）。 A. 4 B. 5 C. 6 D. 7 选择题答案：

(1) D (2) C (3) B (4) B (5) C (6) C (7) B (8) A (9) A (10) C (11) C (12) D (13) C (14) C 二、简答题

1. 试述数据库设计过程。 *解析

希望同学能够认真阅读《概论》的内容，了解并掌握数据库设计过程。这里只概要列出数据库设计过程的六个阶段： 1) 需求分析 2) 概念结构设计 3) 逻辑结构设计 4) 数据库物理设计 5) 数据库实施

6) 数据库运行和维护

这是一个完整的实际数据库及其应用系统的设计过程。不仅包括设计数据库本身，还包括数据库的实施、数据库运行和维护。

设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六个阶段的不断反复。 2. 试述数据库设计过程的各个阶段上的设计描述。

*解析：这是进一步了解数据库设计的具体内容。设计描述是指在各个阶段体现设计内容，描述设计结果的各种文档、程序。

答：各阶段的设计要点如下：

1) 需求分析：准确了解与分析用户需求（包括数据与处理）。

2) 概念结构设计：通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型。 3) 逻辑结构设计：将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型，并对其进行优化。

4) 数据库物理设计：为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。

5) 数据库实施：设计人员运用DBMS提供的数据语言、工具及宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。

6) 数据库运行和维护：在数据库系统运行过程中对其进行评价、调整与修改。 3. 试述数据库设计过程中结构设计部分形成的数据库模式。 答： 数据库结构设计的不同阶段形成数据库的各级模式，即：

l 在概念设计阶段形成独立于机器特点，独立于各个DBMS产品的概念模式，在本篇中就是E-R图； l 在逻辑设计阶段将E-R图转换成具体的数据库产品支持的数据模型，如关系模型，形成数据库逻辑模式；然后在基本表的基础上再建立必要的视图(View)，形成数据的外模式；

l 在物理设计阶段，根据DBMS特点和处理的需要，进行物理存储安排，建立索引，形成数据库内模

式。

概念模式是面向用户和设计人员的，属于概念模型的层次；逻辑模式、外模式、内模式是DBMS支持的模式，属于数据模型的层次。可以在DBMS中加以描述和存储。 4. 试述数据库设计的特点。

答： 数据库设计既是一项涉及多学科的综合性技术又是一项庞大的工程项目。其主要特点有： 1) 数据库建设是硬件、软件和干件（技术与管理的界面）的结合。

2) 从软件设计的技术角度看，数据库设计应该和应用系统设计相结合，也就是说，整个设计过程中要把结构（数据）设计和行为（处理）设计密切结合起来。

5. 需求分析阶段的设计目标是什么？调查的内容是什么？

答： 需求分析阶段的设计目标是通过详细调查现实世界要处理的对象（组织、部门、企业等），充分了解原系统（手工系统或计算机系统）工作概况，明确用户的各种需求，然后在此基础上确定新系统的功能。

调查的内容是“数据”和“处理”，即获得用户对数据库的如下要求：

（1）信息要求。指用户需要从数据库中获得信息的内容与性质。由信息要求可以导出数据要求，即在数据库中需要存储哪些数据。

（2）处理要求。指用户要完成什么处理功能，对处理的响应时间有什么要求，处理方式是批处理还是联机处理。

（3）安全性与完整性要求。

6. 数据字典的内容和作用是什么？ 答：

数据字典是系统中各类数据描述的集合。数据字典的内容通常包括：数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理过程五个部分

其中数据项是数据的最小组成单位，若干个数据项可以组成一个数据结构。数据字典通过对数据项和数据结构的定义来描述数据流、数据存储的逻辑内容。 数据字典的作用：

数据字典是关于数据库中数据的描述，在需求分析阶段建立，是下一步进行概念设计的基础，并在数据库设计过程中不断修改、充实、完善。

（注意，数据库设计阶段形成的数据字典与后面讲到的数据字典不同，后者是DBMS关于数据库中数据的描述，当然两者是有联系的）。

7. 什么是数据库的概念结构？试述其特点和设计策略。 答：

概念结构是信息世界的结构，即概念模型，其主要特点是：

（1）能真实、充分地反映现实世界，包括事物和事物之间的联系，能满足用户对数据的处理要求。是对现实世界的一个真实模型。

（2）易于理解，从而可以用它和不熟悉计算机的用户交换意见，用户的积极参与是数据库的设计成功的关键。

（3）易于更改，当应用环境和应用要求改变时，容易对概念模型修改和扩充。 （4）易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。 概念结构的设计策略通常有四种：

· 自顶向下。即首先定义全局概念结构的框架，然后逐步细化；

· 自底向上。即首先定义各局部应用的概念结构，然后将它们集成起来，得到全局概念 结构；

· 逐步扩张。首先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩充，以滚雪球的方式逐步生 成其他概念结构，直至总体概念结构；

· 混合策略。即将自顶向下和自底向上相结合，用自顶向下策略设计一个全局概念结构的 框架，以它为骨架集成由自底向上策略中设计的各局部概念结构。