数据库分析设计报告案例.docx
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数据库分析设计报告案例
浙江财经学院
数据库设计报告
家庭信息管理数据库的分析与设计
学生姓名 指导教师马雪英
二级学院 信息学院 专业名称计算机科学与技术
班 级 06计算机1班学 号0604200135
年月日
家庭信息管理数据库的分析与设计
摘 要：
数据库的设计位于系统设计与实现过程的前端。
其通过系统分析应用系统的业务需求及准确表达数据间关系，充分体现了系统的需求，为系统的下一步开发和实现工作奠定了良好的数据基础。
本文主要以家庭信息管理系统的数据库的设计方法为主要内容，首先通过介绍系统功能特点及整体系统架构模式，对系统设计任务与目标做出了简要的说明；其次，根据系统设计的目标，通过信息需求及完整性需求、数据流程图、安全需求、数据共享需求等方面的阐述与说明，分析了系统的需求；接下来，对照系统需求，以E-R图的形式概括了数据库的概念结构的设计方案；最后，以逻辑表的方式对系统的逻辑结构的设计方法进行了说明。
关键词：
数据库设计；需求分析；概念结构设计；E-R图；数据流程图；逻辑结构设计
1系统设计任务与设计目标
信息作为一种资源，它对于人或者组织的有效性，取决于是否可知晓、可调用这两个特征，若可以调用支配，信息就是有效的，否则在需要的时间和地点拿不出来，即使属于自己，也是无效的。
而解决信息资源有效性的问题的主要途径就是管理。
对于家庭来说，在家庭信息化的过程中，需要进行个人及家庭信息的有效管理，以节省时间、提高效率，甚至创造收益。
目前，在家庭信息化发展的过程中，为了有效的管理个人和家庭的财务信息，大体可分为家庭个人信息的管理和家庭财务状况的管理。
在家庭个人信息管理方面，以活动为中心的个人信息管理方式，有助于用户减轻认知和记忆负担，降低交互努力，提高工作效率。
在家庭财务管理方面，随着日常手工记录的逐渐繁琐、家庭购买电脑的能力和应用电脑的能力也开始提高，对于一个较为完整的家庭财务管理软件的需求也在不断地提高。
因此，家庭成员和收支的管理逐渐成为家庭财务管理方案中的两个关键因素，其中收支的记账、查询和统计等各项操作都对其有所依赖，工作模式也就建立在家庭成员的合法登记和收入、支出项目类别的合理设置基础之上。
本系统主要以家庭信息管理系统为中心内容，在了解实际需求后，参照不同学者所提出的方案和需求，结合财务管理和个人信息管理的方式方法，根据家庭信息管理系统中所涉及的功能模块及数据库设计和实现方式来开展具体的设计及实现工作。
系统中的功能模块主要包括：
家庭档案及日常管理、收支财务处理、财务资料信息、系统基本信息、报表分析等。
本系统主要基于C/S模式开发，根据不同的权限设置提供不同用户可操作的内容及数据，且权限不能相互跨越。
普通用户只能查看自身对应的资料，超级管理员可进行系统及用户数据的查询及修改。
档案信息、收支记账、财务及基本信息的管理由不同功能界面完成。
整个系统的管理操作主要由数据库系统作为支持，系统整体数据维护工作主要由系统管理员进行，包括完成对各个数据表单的维护、数据库的备份及恢复等工作，本系统中我们选择的数据库系统为SQLServer2000。
1.1家庭档案及日常管理
1）、对于家庭成员的信息建立通讯录及相关信息库，保证信息的完整并且可以按照类别筛选，根据不同的人员类型可分为家庭成员、往来成员及机构。
此外，对家庭中的设备信息进行管理，记录设备的买入时间、发票号、保修期、购买人等相关信息，有效管理不同的设备情况；
2）、在家庭医疗档案的建立和维护上，需要给出不同成员的医疗档案中记载内容、时间、就医情况、花费等项目，输入后不能更改。
在分类和查询上，可按类别、时间及发生人上进行归档及分类管理；
3）、建立到期与计划提醒，对于设立的收支、日常计划和相关家庭备忘录情况进行及时提醒。
4）、提供家庭备忘录及日常、收支计划管理的功能，使用户能够掌握家庭中日常事务的执行与撤销，并及时查看相关日常计划。
1.2收支财务处理
1）、收支记账中包括有个人及家庭的分类流水记账、资金状况、借入借出款项记账、收入支出明细等状况，记录每一笔账务情况，了解资金状况，分为日常收支的记录和相关每一条财务操作的明细记录。
2）、设立存款、取款、借入借出的分类流水记账，对于不同的收支行为进行记录；
3）、可根据自身需要设立个性化收支项目，收入支出分栏显示可自行添加删除、修改日常常用的收入与支出项目；
4）、记录开放式基金申购与赎回、上市证券买卖、重大资产买卖的实际情况，使用户在使用过程中能够更为方便的了解资产变化的明细情况。
在发生资产投资收益或费用项目时，可对于已有资产项目进行相应的调整。
1.3财务资料信息
1）、涵盖家庭个人资产管理范围，包括家庭财产中流动资产、固定资产、长期投资、债权债务等项目投资记录，该模块对于不同的资产（如现金、银行存款、金融投资资产、重大资产、借入借出、信用卡等）提供了合计、开账户、借收等相关功能。
2）、设立币种与汇率等相关信息，可以将一种币种设为本币，并设置不同时间不同的汇率对应其他汇率的比率。
根据官方汇率标准，用户可设置不同的币种对人民币和其他币种的直接标价法、间接标价法下的汇率牌价。
3）、可增加不同的资产及投资种类账户，包括现金、活期、定期、信用卡、上市证券、开放式基金、银行理财产品、重大资产，以更为灵活的方式让用户自定义需要的资产及投资产品；同时，分类并显示出不同资产对应的账户，提供账户的添加、修改、删除功能，方便用户随时添加不同资产项目下的账户；
4）、设立上市证券、开放式基金、银行理财产品及物品的相关资料价格信息，能够实时添加不同日期的资产净值及相关余额情况。
1.4系统基本信息设置
1）、设立操作员的信息处理，需要提供用户名及密码，注册时默认为系统普通用户，普通用户不能对于系统信息设置和相关删除修改操作进行访问；需要时可将普通用户设置为系统管理员账户，系统内系统管理员账户只能有一个。
2）、设置数据库的备份与还原功能，系统默认备份文件的名称为系统日期，可自行修改，进行还原操作后需重新启动系统以保证数据库的完全导入。
3）、若为系统管理员登录，可自行设置系统标题，系统滚动栏提示信息，相关导航栏模块的显示与隐藏及系统皮肤的更换。
1.5报表分析
提供日常收支明细表、现金流明细表，可根据不同的时间段进行分别统计出日常收入支出、资产投资费用及不同的资产操作类型所流入流出金额状况。
同时分别统计本月、前三个月的收入与支出状况及收支差额，若有变化记录收入或支出增长率。
此外，更为直观的以统计图的方式不同资产的分配状况及日常支出的情况。
2系统需求说明
2.1信息需求及完整性需求
该家庭信息系统的数据库包括人员与机构信息、物资设备信息、医疗档案信息、日常计划信息、收支项目信息、币种与汇率信息、金融产品信息、日常收支信息、存取款信息、借入借出信息、现金信息、资产信息、证券买卖账户登记信息、基金申购赎回登记信息、重大资产买卖登记信息等相关数据。
以下是其包含的数据信息：
人员与机构信息表：
名称（确定不同人员的唯一性，且不能为空），性别，出生日期，联系方式，类型（包括家庭成员、往来成员及机构），联系地址，医疗档案编号；
物资设备信息表：
名称，购买日期（两者共同确定不同时期购买不同设备的唯一性，且不能为空），类型、品牌、规格型号、购买价格、发票号、生产厂家、保修日期、购买人。
医疗档案信息表：
医疗档案姓名、医生姓名、就诊日期（三者共同确定不同医疗档案在同一天由不同医生产生记录的唯一性，且不能为空），社保编号，症状、诊断、花费金额。
日常计划信息表：
日常计划名称（唯一确定一个日常计划项目，且不能为空），开始时间、结束时间、循环方式（可设置为周、日、月、年的提醒方式）、执行状态
资产列表：
名称（唯一确定一个资产类型，且不能为空），账户类型，人员，币种，资产总值；
收支项目信息表：
项目名称（唯一确定一个收支信息且不能为空），类型，说明；
币种与汇率表：
货币名称（不能为空且唯一确定不同币种的信息），英文缩写，对人民币汇率，是否为本币；
即时汇率表：
时间，货币名称、对应货币名称（两者唯一确定一个时间内不同货币的相对汇率信息，且不能为空），汇率；
上市证券资料价格表：
代码（唯一确定一个证券的资料信息且不能为空），名称，类型；
即时上市证券资料价格：
时间、证券名称（两者共同确定不同时间内不同上市证券的价格情况，且不能为空），价格；
开放式基金资料价格表：
代码（唯一确定一个开放式基金的资料信息，且不能为空），名称，币种，申购费率，赎回费率；
即时开放式基金资料价格：
时间、基金名称（两者共同确定不同时间内不同开放式基金的价格情况，且不能为空），当前净值；
银行理财产品资料表：
产品名称（不能为空且唯一确定一个产品信息），合同号，产品编号，币种，发行机构，投资起始日期，到期日，最高年收益率；
日常收支表：
日期、收支项目（两者共同确定不同收支项目在不同时间段的金额水平），流入金额，流出金额，收支账户，说明；
收支明细表：
日期、活动类型、收支账户（三者共同确定不同活动类型及不同收支账户在不同时间段的明细状况），流入金额，流出金额，，说明；
存款表：
存款日期、存款账户、资金来源（三者共同确定一个存款信息且不能为空），金额，说明；
取款表：
取款日期、取款账户、资金去向（三者共同确定一个取款信息且不能为空），取款金额（默认为0.00），手续费（默认为0.00）,说明；
借入借出表：
借贷发生日、款项（两者共同确定一个借入或借出信息且不能为空），债权/债务人，账户，借入/借出金额，年利率，说明；
现金账户表：
日期，账户名称（唯一确定现金账户的信息，且不能为空），币种，余额（默认为0.00），所属人，说明；
储蓄账户表：
账户名称（唯一确定一个储蓄账户信息，且不能为空），账号，币种，所有者，开户/存款日期，开户机构，存款类型，存款金额，存期，利率，资金来源；
金融投资资产账户表：
日期，所有人，账户名称（唯一确定一个证券账户信息且不能为空），类型，余额，股东代码，开户机构，说明；
信用卡账户表：
日期，信用卡别名（唯一确定一个信用卡账户的信息且不能为空），信用卡账号，币种，所有者，开户机构，当前余额，账单日，透支限额，还款日，说明；
重大资产买卖登记表：
买卖流水号（确定唯一重大资产买卖记录且不能为空），日期，资产名称，总额/成本，卖出所得金额（默认为0.00），累计收益，所有者；
重大资产交易明细表：
日期，收入/支出项目，资产名称、资金账户（两者共同确定不同资产名称对应不同资金账户所发生金额的唯一性且不能为空），金额，说明；
证券买卖登记表：
日期、证券名称、活动类型（三者唯一确定一条证券操作记录且不能为空），证券账户，资金账户，价格，数量，费用，金额合计；
基金申购赎回登记表：
日期、基金名称、活动类型（三者唯一确定一条基金操作记录且不能为空），基金账户，资金账户，单位净值，收费模式（限制为前端或后端收费），申购费率，申购份数，申购金额。
2.2数据流程图
D1家庭个人信息列表
P
家庭信息系统
个人信息
用户
操作员
事务家庭信息
记账及财务信息
D2收支记账财务列表
图2.1家庭信息管理系统顶层DFD
P6
系统管理
D6.1系统信息
D6.2用户编码表
P1
家庭档案及日常管理
D1.2物资设备表
D1.1人员信息表
D1.3日常计划表
操作员
D1.4医疗档案表
P5
家庭财务处理
D5.1现金管理账户表
D5.5重大资产买卖
D5.2信用卡账户表
D5.3储蓄账户表资产信息
D5.4金融投资资产账户表
P3
收支记账管理
D3.1日常收支表日常收支明细
用户
D3.2借入借出表
D3.3存款表
D3.4收支明细表
D3.5取款表
P4
统计分析
现金流表
D4统计分析信息
P2
基本信息设置
D2.1资产列表
D2.2收支项目列表
D2.3上市证券资料价格表
D2.4重大资产表
D2.5开放式基金资料价格表
D2.6银行理财产品表
图2.2家庭信息系统第一层DFD
P1.1
输入
正确的档案信息
家庭档案信息D1家庭个人及日常信息列表
P1.4
到期与计划提醒
P1.3
信息列表查询及修改
P1.2
信息列表打印处理
档案信息打印请求修改请求
查询请求
修改后的家庭个人及日常信息表
家庭个人及日常信息列表
家庭个人及日常信息列表
图2.3“家庭档案及日常管理”框的展开
P5.1
输入
基本财务信息正确的财务信息D5.1现金管理账户表
正确的财务信息D5.2信用卡账户表
正确的财务信息D5.3储蓄账户表
正确的财务信息D5.4金融投资资产账户表
正确的财务信息
D5.5重大资产买卖表
D2.2项目收支列表
更新
P5.3
更新操作记录至收支明细表
P5.2
基本财务信息修改处理
P5.3
财务列表更新
更新
修改请求
修改后的基本资料
D2.1资产列表
图2.4“家庭财务处理”框的展开
P3.1
输入
正确的数据D3.1日常收支表
收支信息
借出借入信息正确的数据D3.2借入借出表
存取款信息正确的数据D3.5取款表
正确的数据D3.3存款表
P3.3
更新收支明细列表
P3.2
账单查询及修改
收支明细数据修改请求
查询请求
修改后的流水账单
流水账单
图2.5“收支记账管理”框的展开
P4.1
导入
财务相关信息
D4统计分类报表
基本资料信息
流水账单信息
P4.3
日常收支明细统计与对比
P4.2
现金流状况
P4.4
统计报表查询处理
查询请求
统计报表
统计报表
图2.6“统计分析”框的展开
P2.1
输入
正确的数据D2.1资产列表
收支、资产及
相关信息正确的数据D2.2收支项目列表
正确的数据D2.3上市证券资料价格表
正确的数据D2.4物品和重大资产表
正确的数据D2.5开放式基金资料价格表
P2.2
财务信息查询修改
查询请求
修改请求
修改后的基本信息数据
基本信息资料
图2.7“基本信息设置”框的展开
P6.3
用户数据管理
人员信息
正确的系统管理请求
P6.1
输入
D6.2用户编码表
系统管理请求
正确的系统管理请求
D6.1系统信息
P6.2
系统数据维护
图2.8“系统管理”框的展开
2.3安全需求
为了确保家庭管理的信息具有更好的安全性，由于权限的控制，不同用户所能够看到并能够修改的内容是不同的。
我们为此设计了两个角色：
一是普通用户，二是系统管理人员。
其中管理人员享有最高权限，可以使用家庭管理系统所提供的所有功能，能够添加并删除、修改、查看任意用户的数据，并且提供设置系统参数的功能。
普通用户只能查看、修改、删除自身数据，可操作财务处理、档案信息、收支记账及日常管理等模块。
后台管理的维护工作主要由系统管理员进行，包括完成对各个数据库表单的维护、数据库的备份及恢复等工作。
操作员可以随时修改自己的口令，并且不同的操作员设置不同的操作权限，以增强系统的安全性。
数据保密性强，为每个用户设置相应的权限级别。
信息查询灵活、方便、快捷，数据存储安全可靠。
能够实现数据备份和数据恢复，保证数据安全。
系统运行稳定，安全可靠。
2.4数据共享需求
数据共享的实现可以使更多的人更充分地使用已有数据资源，减少资料收集、数据采集等重复劳动和相应费用，而把精力重点放在开发新的应用程序及系统集成上。
家庭信息系统采用C/S方式，按照系统权限分配用户可操作部分。
客户端作为与用户直接交互的可视化界面，由于使用方便，能将系统的各个功能提供给用户，以帮助用户进行家庭信息的管理。
在考虑功能实现的同时，也考虑了操作的系统性和方便性，有利于用户快速找到自身需要的信息进行处理。
管理员可在日常用户使用的基础上提供系统维护、数据迁移等维护操作，为系统程序及系统数据的正常运行提供了保障。
3系统数据库概念模型的设计
数据库概念设计的目标是产生反映企业组织信息需求的数据库概念结构，即概念模式。
独立于数据库逻辑结构，独立于支持数据库的DBMS,不依赖于计算机系统。
经过上面的需求分析，我们提取出该系统中不同实体和相关的关系。
本家庭管理系统的数据库概念模型的设计主要以E-R图的方式表示。
其中E-R图的三种基本成份有实体、属性和联系。
本系统中主要实体有人员（db_staffinfo），资产（db_assetlist），医疗档案（db_medical），物资设备（db_devinfo），日常计划（db_memorandum），收支项目（db_incomeexpenses_items），币种与汇率（db_currexchange），即时汇率（db_currexchangetimes），上市证券资料（db_stockinfo），即时证券价格（db_stockinfotimes），开放式基金资料信息（db_fundinfo），即时基金价格（db_fundinfotime），理财产品资料（db_financial_products），日常收支（db_payments），收支明细（db_payments_detail），存款（db_deposit），取款（db_withdraw），借入借出（db_borrow_and_lend），现金账户（db_cash_account），重大资产买卖登记（db_major_assets），储蓄账户（db_save_account），金融投资资产账户（db_stock_account），信用卡（db_creditcard），资产交易记录（db_invest_income_expenses），证券买卖登记（db_stocktrading），基金买卖登记（db_fundtrading），操作员信息（db_operator）。
其数据库的E-R图如下所示。
n
n
1
n
图3.1E-R图-1
执行状态
图3.2E-R图-2
即时价格
图3.3E-R图-3
收支项目
图3.4E-R图-4
活动类型
图3.5E-R图-5
流水号
图3.6E-R图-6
活动类型
图3.7E-R图-7
在E-R图中，一个人员可以拥有多个医疗档案、物资设备、日常计划信息、储蓄账户、信用卡账户、重大资产、基金账户信息，且只能拥有一个现金账户及证券账户信息。
其中，一个证券账户可以存在多条证券资料信息，一个证券资料信息可以存在多条证券交易信息；一个基金账户可以存在多条基金资料信息，一个基金资料信息可以存在多条基金交易信息；一个重大资产可以存在多条资产交易信息。
存款限制于现金账户与储蓄账户、现金账户与信用卡账户之间的交易行为。
一个现金账户可以有多条存款信息，对应于储蓄或信用卡账户也可以有多条存款信息。
取款限制于储蓄账户与现金账户之间的交易行为。
一个储蓄账户可以存在多条取款信息，对应于现金账户也可以存在多条取款信息。
借入借出限制于信用卡账户的交易行为，一个信用卡账户可以存在多条借入借出交易行为。
同时，收支信息则可能由多条现金账户、储蓄账户、信用卡账户的存款、取款、借入、借出发生的行为组成。
收支信息的收入条目所发生的金额直接存入现金账户中。
4系统数据库逻辑结构的设计
概念结构设计完成后，得到一个与计算机软硬件的具体性能无关的全局概念模式。
下一步是把概念设计所得到的E-R图转换成DBMS支持的某一数据模型（层次、网状、关系、对象关系等）的逻辑结构，即逻辑结构设计己经开始考虑所设计的数据库如何具体实现的问题。
逻辑设计主要包括模型的抽象与优化两部分。
在概念结构设计中所涉及的E-R图则是由实体、实体的属性和实体之间的联系三个要素组成的。
将E-R图转换为关系模型实际上就是将实体、实体的属性和实体之间的联系转换为关系模式。
下面以不同用户表的逻辑设计为例说明系统数据库的逻辑结构设计。
表3.1人员与机构表
数据表名称
字段名称
描述
数据类型
是否主码
外码
约束条件
db_staffinfo
staffname
姓名
char（20）
是
否
无
sex
性别
char
（2）
否
否
默认为男，限制为男或女
birthday
出生日期
datetime
否
否
无
tel
联系电话
char（10）
否
否
不为空
type
类型
char（10）
否
否
限制为家庭成员、往来成员、机构三个值
address
联系地址
char（50）
否
否
无
表3.2资产列表
数据表名称
字段名称
描述
数据类型
是否主码
外码
约束条件
db_assetlist
alname
名称
char（20）
是
否
不为空
altype
账户类型
char（20）
否
否
无
alstaff
人员
char（20）
否
是，db_staffinfo中staffname字段
无
alcurrency
币种
char（8）
否
否
无
altotalasset
总金额
float
否
否
无
表3.3医疗档案表
数据表名称
字段名称
描述
数据类型
是否主码
外码
约束条件
db_medical
pname
持有人
char（20）
否
是，db_staffinfo中staffname字段
无
docname
档案名称
char（20）
是
否
不为空
SSN
医保编号
char（12）
否
否
无
visitdate
就诊日期
datetime
是
否
不为空
symptom
症状
char（50）
否
否
无
diagnost
诊断
varchar（200）
否
否
无
costs
诊疗花费
float
否
否
无
表3.4物资设备信息表
数据表名称
字段名称
描述
数据类型
是否主码
外码
约束条件
db_devinfo
devname
名称
char（20）
是
否
不为空
devkind
类型
char（10）
否
否
无
devband
品牌
char（20）
否
否
无
specification
规格型号
char（20）
否
否
无
manufacturer
生产厂家
char（20）
否
否
无
purchaseprice
购买价格
char（10）
否
否
不为空
purchaseday
购买日期
datetime
是
否
不为空
warranty
保修日
datetime
否
否
不为空
buyer
购买人
float
否
是，db_staffinfo中staffn
升级会员 