及到的相关的术语：

关系：一个关系对应一张二维表，如一张教师登记表。 元组：二维表中的一行称为一个元组。

属性：二维表中的一列称为一个属性，对应每一个属性的名字称为属性名。

主码：如果二维表中的某个属性或是属性组可以唯一确定一个元组，则称为主码，也称为关系键。

域：属性的取值范围称为域，如人的年龄一般在1-120岁之间，大学生的年龄属性的域是14-38，性别的域是男和女等。

分量：元组中的一个属性值。例如，教师号对应的值001、002、003都是分量。 关系模式：表现为关系名和属性的集合，是对关系的具体描述。一般表示为： 关系名（属性1，属性2,?,属性N）。如教师关系模式为：教师（教师号，姓名，年龄，职称）

在关系模型中，实体以及实体间的联系都是用关系来表示。

关系模型要求关系必须是规范化的，即要求关系必须满足一定规范条件，这些规范条件中最基本的一条就是，关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项，也就是说，不允许表中还有子表或子列。

3、试述数据库系统的特点。 解：

数据库系统阶段具有如下优于文件系统的主要特点：1）数据结构化；2）数据的共享性高，冗余度低，易扩充；3）数据独立性高；4）数据由DBMS统一管理和控制。

1）数据结构化：数据库系统实现整体数据的结构化，是数据库的主要特征之一，也是数据库系统与文件系统的本质区别。在数据库系统中，数据不再针对某一应用，而是面向全组织，是整体结构化的。不仅数据是结构化的，而且存取数据的方式也是很灵活的，可以存取数据库中的某一个数据项（或字段）、一组数据项、一个记录或是一组记录。

2）数据的共享性高，冗余度低，易扩充：数据库系统从整体角度看待和描述数据，数据不再面向某个应用而是面向整个系统，因此数据可以被多个用户、多个应用共享使用。数据共享可以大大的减少数据冗余，节约存储空间。数据共享还能够避免数据之间的不相容性与不一致性。由于数据面向整个系统，是有结构的数据，不仅可以被多个应用共享使用，而且容易增加新的应用，这就使得数据系统弹性大，易于扩充，可以适应各种用户的要求。可以取整体数据的各种子集用于不同的应用系统，当应用需求改变或增加时，只要重新选取不同的子集或加上一部分数据便可以满足新的需求。

3）数据独立性高：数据独立性包括了数据的物理独立性和数据的逻辑独立性两方面。 物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。也就是说，数据在磁盘上的数据库中怎样存储是由DBMS管理的，用户程序不需要了解，应用程序要处理的只是数据的逻辑结构，这样当数据的物理存储改变时，应用程序不用改变。

逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的整体逻辑结构是相互独立的，也就是说，数据的整体逻辑结构改变了，用户程序也可以不需修改的。数据独立性是由DBMS的三级模式结构与二级映象功能来保证的。

4）数据由DBMS统一管理和控制：DBMS为保证共享数据的安全、正确、可靠等提供以下几方面的数据控制功能：（1）数据的安全性控制；（2）数据的完整性约束；（3）并发控制；（4）数据库恢复。

4、试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三要素。

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数据库原理及应用 解：

1）数据模型的概念：数据模型是模型中的一种，是现实世界数据特征的抽象，它描述了系统的三个方面：静态特性、动态特性和完整性约束条件。

2）数据模型的作用：数据模型应满足三方面的要求：一是能比较真实地模拟现实世界；二是容易为人所理解；三是便于在计算机上实现。

不同的数据模型实际上是提供给我们模型化数据和信息的不同工具。根据模型应用的不同目的，可以将这些模型粗分为两类，他们分属于两个不同的层次。

第一类模型是概念模型，也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模的，主要用于数据库设计。

另一类模型是数据模型，主要包括层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型等，它是按计算机系统对数据建模，主要用于在DBMS中对数据的存储、操纵、控制等的实现。

为了把现实世界中的具体事物抽象、组织为某一DBMS支持的数据模型，人们常常首先将现实世界抽象为信息世界，然后将信息世界转换（或数据化）为机器世界。也就是说，首先把现实世界中的客观对象抽象为某一种信息结构，这种信息结构并不依赖于具体的计算机系统，不是某一个DBMS支持的数据模型，而是概念级的模型；然后再把概念模型转换为计算机上某一DBMS支持的数据模型。

数据模型是数据库系统的核心和基础，各种机器上实现的DBMS软件都是基于某种数据模型的。可以说没有数据模型就没有数据库及其系统，其重要性不言而喻。

3）数据模型的三要素：

数据模型一般由数据结构、数据操作和数据完整性约束三部分组成（俗称三要素），是严格定义的一组概念的集合。

（1）数据结构：数据结构用于描述系统的静态特性，是所研究的对象类型的集合。数据模型按其数据结构分为层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型。其所研究的对象是数据库的组成部分，它们包括两类，一类是与数据类型、内容、性质有关的对象，例如网状模型中的数据项、记录，关系模型中的域、属性、实体关系等；一类是与数据之间联系有关的对象，例如网状模型中的系型、关系模型中反映联系的关系等。

数据模型的三要素示意图

（2）数据操作：数据操作用于描述系统的动态特性，是指对数据库中各种对象及对象的实例允许执行的操作的集合，包括对象的创建、修改和删除，对对象实例的检索和更新（例如插入、删除和修改）两大类操作及其它有关的操作等。数据模型必须定义这些操作的确切

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含义、操作符号、操作规则（如优先级）以及实现操作的语言等。

（3）数据完整性约束：数据的完整性约束是一组完整性约束规则的集合。完整性约束规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。

数据模型的三要素紧密依赖相互作用形成一个整体(如图示意)，如此才能全面正确地抽象、描述来反映现实世界数据的特征。

5、试述概念模型的作用。 解：

数据模型应满足三方面的要求：一是能比较真实地模拟现实世界；二是容易为人所理解；三是便于在计算机上实现。

概念模型，也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模的，主要用于数据库设计。

为了把现实世界中的具体事物抽象、组织为某一DBMS支持的数据模型，人们常常首先将现实世界抽象为信息世界，然后将信息世界转换（或数据化）为机器世界。也就是说，首先把现实世界中的客观对象抽象为某一种信息结构，这种信息结构并不依赖于具体的计算机系统，不是某一个DBMS支持的数据模型，而是概念级的模型。

概念模型提供给我们从现实世界到信息世界模型化数据和信息手段与工具。若没有概念模型现实世界的问题很难转化到机器世界的数据库系统中来处理。

6、定义并理解概念模型中的以下术语：

实体、实体型、实体集、属性、码、实体联系图（E-R图）、三种联系类型 解：

（1）实体：实体是指客观存在并可以相互区别的事物。实体可以是具体的人、事、物。例如，一个学生，一位老师，一门课程，一个部门；也可以是抽象的概念或联系，把它看作为实体。例如，学生的选课，老师的授课等等都是实体。

（2）实体型：具有相同属性的实体必然具有共同的特征和性质。用实体名及其属性名集合组成的形式，称为实体型。例如，教师（教师号，姓名，职称，年龄）就是一个教师实体型。

（3）实体集：实体集是指同型实体的集合。例如，全体教师就是一个实体集。即教师实体集={'张三'，'李四'，??}

（4）属性：属性是指实体所具有的某一特性。例如教师实体可以由教师号、姓名、年龄、职称等属性组成。

（5）码：码是指唯一标识实体的属性集。例如教师号在教师实体中就是码。

（6）联系：联系是指实体型与实体型之间、实体集内实体与实体之间以及组成实体的各属性间的关系。两个实体型之间的联系有以下三种：

1）一对一联系：如果实体集A中的每一个实体，至多有一个实体集B的实体与之对应。反之，实体集B中的每一个实体，也至多有一个实体集A的实体与之对应，则称实体集A与实体集B具有一对一联系，记作1：1。

例如，在学校里，一个系只有一个系主任，而一个系主任只在某一个系中任职，则系型与系主任型之间（或说系与系主任之间）具有一对一联系。

2）一对多联系：如果实体集A中的每一个实体，实体集B中的N个实体与之相对应，反之，如果实体集B中的每一个实体，实体集A中至多只有一个实体与之相对应，则称实体集A与实体集B具有一对多联系，记作1：N。

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数据库原理及应用 例如，一个系中有若干名教师，而每个教师只在一个系中任教，则系与教师之间具有一对多联系。

3）多对多联系：如果实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体与之相对应，反之，如果实体集B中的每一个实体，实体集A也有m（m≥0）个实体与之相对应，则称实体集A与实体集B具有多对多的联系，记作m:n。

例如，一门课程同时有若干个教师讲授，而一个教师可以同时讲授多门课程，则课程与教师之间具有多对多联系。

单个或多个实体型之间也有类似于两个实体型之间的三种联系类型。具体略。 （7）实体联系图（E-R图）

实体联系图（E-R图）又称实体-联系方法。该方法用直观图形来描述现实世界抽象出的信息。E-R图提供了表示实体型、属性和联系的方法。

E-R图是体现实体型、属性和联系的之间关系的图形表示形式。具体表示方法为： 实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名。

属性：用椭圆表示，椭圆形内写明属性名。并用无向边将其与相应的实体连接起来。 联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1：1、1：n或m：n）。

举例说明略。

7、学校有若干个系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若干教师，每个教师只教一门课，每门课可由多个教师教；每个班有若干学生，每个学生选修若干课程，每门课程可由若干学生选修。请用E-R图画出该学校的概念模型，注明联系类型。 解：

8、每种工厂生产的产品由不同的零件组成，有的零件可用于不同的产品。这些零件由不同的原材料制成，不同的零件所用的材料可以相同。一个仓库存放多种产品，一种产品存放在一个仓库中。零件按所属的不同产品分别放在仓库中，原材料按照类别放在若干仓库中（不跨仓库存放）。请用E-R图画出此关于产品，零件，材料，仓库的概念模型，注明联系类型。

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