数据库设计 宏观经济库.docx

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沧州市智慧城市建设办公室城市大数据

中心建设项目

基础库、专题库数据库设计

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目录

第一章综述 3

1.1概述 3

1.2范围 3

1.3术语和定义 3

1.4法律法规要求 4

第二章 建模方法论及原则 5

2.1建模方法论 5

2.11数据模型概念 5

2.12第三范式. 6

2.13实体关系模型 6

2.14实体关系模型用例说明. 6

2.15建模的三个阶段 8

2.2建模原则 9

第三章 基础库、专题库数据模型 10

3.1宏观经济库数据模型 10

3.11概念数据模型 10

3.12逻辑数据模型 24

第一章综述

一.1概述

本设计包括概念数据模型和逻辑数据模型，向上积极采用适宜的国际标准或国家标准，向下突出自身信息化的特点和需求。

数据模型力求建立可确保数据的完整性、有效性和准确性，提高信息的统一性，解决各信息系统之间沟通不畅、数据源不唯一等问题，实现城市级的信息集成与共享。

一.2范围

设计总体描述支撑空间地理、人口、法人、宏观经济、视频、城市部件、信用、电子证照主题域的概念数据模型和逻辑数据模型，业务范围包括沧州市各部门与空间地理、人口、法人、宏观经济、视频、城市部件、信用、电子证照相关的核心业务。

本文档描述宏观经济库部分。

一.3术语和定义

职能域（FunctionArea）

组织的主要业务活动领域的抽象。

实体（Entity）

任何具体或抽象的事物，包括事物间的联系。

对象（Object）

可以想象或感觉的世界的任一部分。

对象类（ObjectClass）

现实世界中有清楚的边界和含义、其特性和行为遵循同样的规则而能够加以标识的想法、抽象概念或事物的集合。

信息分类 （Informationclassifying）

根据信息内容的属性或特征，将信息按一定的原则和方法进行区分和归类，并建立起一定的分类系统和排列顺序，以便管理和使用信息。

信息分类编码（Informationclassifyingandcoding）

就是在信息分类的基础上，将信息对象（编码对象）赋予有一定规律性的、易于计算机和人识别与处理的符号。

主题（Subject）

主题是一个抽象的概念，是在较高层次上将信息系统中的数据综合、归类并进行分析利用的抽象。

主题数据库（SubjectDatabase）

主题数据库是面向主题的数据组织方式，是在较高层次上对与分析对象有关的数据进行完整、一致的描述，能完整、统一地刻画分析对象所涉及的各项数据，以及数据之间的联系。

一.4法律法规要求

《GB/T9385-2008计算机软件需求说明编制指南》

《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例（国务院令第147号 1994.2.18）》

《计算机信息系统保密管理暂行规定（国保发[1998]1号）》

《计算机软件保护条例（2001年12月20日中华人民共和国国务院令第339号公布根据2011年1月8日《国务院关于废止和修改部分行政法规的决定》第一次修订根据2013年1月30日《国务院关于修改〈计算机软件保护条例〉的决定》第二次修订）》

第二章建模方法论及原则

二.1建模方法论

模型是现实世界中事物（包括客观规律）的一种客观的抽象表示或模拟。

抽象的含义是强调事物的本质特性，扬弃事物的次要因素。

因此，模型既反映事物的原型，又不等于该原型，或者说它是原型的一种近似。

模型是理解、分析、开发或改造事物原型的一种常用手段。

模型的表现形式可以是数学公式、物理装置、计算机仿真、专题的图表文字或形式化语言等等。

二.1.1数据模型概念

数据模型（DataModel）是对用户信息需求的科学反映，是对客观事物及其联系的数据描述，是规划系统的信息组织框架结构。

数据模型主要分为概念模型、逻辑模型、物理模型，本参考模型只是概念模型和逻辑模型，不包括物理模型。

●l 概念数据模型

概念数据模型是通过抽象、归纳、概括、分类等方法对数据库信息进行描述，以主题数据库名称及其内容说明的方式来体现。

●l 逻辑数据模型

逻辑数据模型是系统分析设计人员的观点，是对概念数据模型的细化，是由一组规范化的基本表构成，基本表中的属性由标准的数据元素和信息分类编码组成。

建立逻辑数据模型主要工作是采用数据结构规范化的理论与方法，将每个概念数据库分解、规范化成三范式的一组基本表。

基本表（BaseTable）是由政府管理工作所需要的基础数据所组成的表，而其它数据则是在这些基础数据之上衍生出来的；基本表可以代表一个实体，也可以代表一个关系，基本表中的数据项就是实体或关系的属性。

●l 物理数据模型

物理数据模型是在逻辑数据模型的基础上，考虑各种具体的技术实现因素，进行数据库体系结构设计，真正实现数据在数据库中的存放。

物理数据模型的内容包括确定所有的表和列，定义外键用于确定表之间的关系，基于用户的需求可能进行范式化等内容。

在物理实现上的考虑，可能会导致物理数据模型和逻辑数据模型有较大的不同。

物理数据模型的目标是指定如何用数据库模式来实现逻辑数据模型，以及真正的保存数据。

二.1.2第三范式

范式理论是关系数据模型设计的基础，关系数据模型可以从第一范式到第五范式进行无损分解，该过程也称为规范化（Normalize）。

规范化的基本思想是逐步消除数据依赖中不合适的部分，使各关系模式达到某种程度的分离，即“一事一地”（OneFactinOnePlace）的设计原则，它有非常严格的数学定义。

理论上数据库设计一般采用第三范式，从所表达的含义看，一个符合第三范式的关系必须满足以下三个条件：

1、每个属性的值唯一，不具有多义性。

2、每个非主属性必须完全依赖于整个主标识，而非主标识的一部分。

3、关系模式中不存在传递依赖。

考虑到数据模型的可专题能力、稳定性和易于管理等多种因素，沧州四大基础库和五专题库概念数据模型、逻辑数据模型遵照第三范式进行设计。

二.1.3实体关系模型

实体-关系方法是一种具有代表性的语义数据建模方法，其图形化表示称为实体-关系图（简称ER图）。

按照实体-关系方法建立的系统数据模型称为实体-关系模型（EntityRelationshipModel，简称ER模型）。

ER模型经过多年的发展完善，逐渐形成了完整、统一的建模标准，同时许多工具软件支持用ER模型完成数据库的概念、逻辑和物理建模过程。

IE（InformationEngineering）和IDEF1X是两种常见的基于实体-关系模型的图形化建模方法及符号体系，它们所表达的概念都基本相同。

沧州市四大基础库和五专题库信息资源规划逻辑数据模型是一个采用IE符号体系的实体-关系模型。

除非特别说明，本文所指的建模将特指采用实体-关系方法的关系数据模型的设计过程。

二.1.4实体关系模型用例说明

实体（Entity）：

对应现实世界中可区别于其他对象的“事件”或“事物”，每个实体都有用来描述实体特征的一组性质，称之为属性，一个实体由若干个属性来描述，人口实体可由人口标识、公民身份号码、姓名、性别等属性组成。

ER图中的实体的图形如下图所示：

联系（Relationship）是指实体之间的连接。

实体之间可以通过联系来相互关联，联系是具有方向性的，按照实体类型中实例之间的数量对应关系，可将联系分为一对一（ONETOONE）联系、一对多（ONETOMANY）联系、多对多联系（MANYTOMANY）。

以下，通过假定有两个实体集合E1、E2来重点说明“一对一”和“一对多”联系。

1.一对一联系

若实体集合E1、E2中每个实体至多和另一个实体集合中的一个实体有联系，则E1和E2之间的联系就叫做“一对一”的关系，简记为“1－1”。

这种“一对一”的关系分两种情况：

1）若实体集合E1中的每一个实体必须与E2中的一个实体有关，而E2中的每一个实体必须与E1中的一个实体有关；2）若实体集合E1中的每一个实体与E2中的一个实体（包括零个）有关，而E2中的每一个实体至多与E1中的一个实体有关（则该一对一关系如下图所示）。

2.一对多联系

这种“一对多”的联系也分两种情况：

1）若实体集合E1中的每一个实体与E2中的至少一个实体有关，而E2中的每一个实体至多与E1中的一个实体有关，则称该关系为“从E1到E2的一对多”关系，简记为“1－M”；2）若实体集合E1中的每一个实体与E2中的任意多个实体（包括零个）有关，而E2中的每一个实体至多与E1中的一个实体有关，该一对多的关系如下图所示。

二.1.5建模的三个阶段

数据模型建模时通常采用“自顶向下、逐步求精”的方法，因此建模从设计过程上可以分为以下三个阶段：

第一步，识别定义业务主题，按主题将用户视图分组定义为实体大组，建立概念数据模型；

第二步，数据结构规范化，按业务需要进一步分析实体的属性，规范化数据结构产生基本表，建立逻辑数据模型；

第三步，数据元素规范化，进一步审核基本表的组成，将数据元素标准和信息分类编码标准落实到基本表中。

数据建模的依据资料、工作步骤及其成果之间的关系如图所示，其中数字引自一个实际的案例。

二.2建模原则

原子性：

数据模型所涵盖的实体属性项是沧州四大基础库和五专题库数据元标准中涵盖的数据元。

规范性：

数据模型满足三范式（3-NF）要求。

完整性：

数据模型所涵盖的数据是客观存在的数据，是管理工作需要的数据，包含沧州四大基础库和五个专题库数据元素标准。

稳定性：

数据模型的结构可确保数据一处一次输入，多处多次使用，长期保存。

专题性：

数据模型要考虑到新业务、新技术的扩充，要具有一定的专题性，能够灵活的表示和组织，随着业务的发展和需要可对数据模型进行扩充。

第三章专题库数据模型

三.1宏观经济库数据模型

三.1.1概念数据模型

宏观经济库，按维度基本分为3大模块，从各个维度全面监测分析经济的运行状况。

具体模块如下：

1.按时间/地区

从时间/地区角度，综合展现城市运行的重要指数值。

1.1. 时间（年）|地区（县）_指标

幅员面积（平方公里）

总人口（人）

乡村人口（人）

城镇人口（人）

回族人口（人）

回族人口占比重（%）

人口密度（人/平方公里）

年内出生人口（人）

年内死亡人口（人）

人口自然增长率（‰）

地区生产总值（现价）（万元）

人均GDP（元）

经济密度（万元/平方公里）

民营经济增加值（万元）

工业产值（万元）

农业总产值（万元）

年末实有林地面积（公顷）

畜牧业占农业总产值比重（%）

产业化经营率（%）

粮食总产值（吨）

夏粮（吨）

秋粮（吨）

农业机械总动力（千瓦）

农用化肥施用量（折纯）（吨）

年末实有机井数（眼）

在岗职工期末人数（含劳务派遣）（人）

在岗职工工资总额（含劳务派遣）（万元）

年末在岗职工平均工资（含劳务派遣）（元）

财政收入（万元）

中央收入（万元）

省级收入（万元）

市级收入（万元）

地方收入（万元）

人均财政收入（元）

人均地方一般预算收入（元）

财政收入占GDP比重（%）

公共财政预算支出（万元）

人均公共财政预算支出（元）

金融机构存款余款（万元）

居民储蓄存款余额（万元）

人均存款余额（元）

金融机构贷款余款（万元）

社会消费品零售总额（万元）

人均消费品零售总额（元）

固定资产投资（万元）

人均固定资产投资（元）

工业固定资产投资（万元）

工业技改投资（万元）

当年注册三资企业个数（个）

实际利用外资（万美元）

农村居民人均可支配收入（元）

城镇居民人均可支配收入（元）

单位GDP能