在电厂信息化建设中建模技术的应用分析
- 作者:admin 来源:网络 日期:2009-5-28 18:37:47
- 【摘要】文章首先介绍信息建模的方法，详细阐述了IDEF1X语义建模的方法，并指出其作用和优缺点,然后简单分析介绍了常用的建模辅助工具ERWin。最后，结合电厂信息化建设中软件的开发实例，说明ERWin工具的设计过程和步骤。
【关键词】建模；信息建设；ERWin；逻辑模型；物理模型
前言
模型是现实世界中的某些事物的一种抽象表示。它是针对所需要了解和解决的问题，抽取其主要因素和主要矛盾，忽略一些不影响基本性质的次要因素，形成对实际系统的表示方法。企业建模就是针对企业需要解决的问题，从不同方面建立实际系统的表示方法。它包括功能模型、信息模型、资源模型、组织模型四个模型。其中，信息模型是从信息的角度对企业进行描述。企业信息系统用于存储、维护、处理与企业相关的所有信息，而信息是集成的基础，是联系各个功能元素的纽带，因此建立企业信息模型是非常重要的，它为信息共享提供了帮助，以图形提供专业化业务规则，成为技术人员和专业领域人员交流的桥梁。此外，企业建模是企业诊断和优化的基础，为分析企业现有问题，找出差距，提供描述和分析手段，并支持进行具体实现。为了提高企业的竞争力，就必须优化企业的人力、设备配置以及各种过程，而优化的基础是建模。
一、IDEF1X语义建模方法
IDEF的含义是集成计算机辅助制造（IntegratedComputer－AidedManufacturing，ICAM），IDEF方法源自美国空军ICAM项目。最初开发了三种方法：功能建模（IDEF0）、信息建模（IDEF1）、动态建模（IDEF2）。后来，随着信息系统的相继开发，又开发出了一系列IDEF建模方法族。其中IDEF1X是IDEF系列方法中IDEF1的扩展版本，是在E-R（实体联系）方法的原则基础上,增加了一些规则，使语义更为丰富的一种方法，主要用于建立系统信息模型。它是IDEF1方法和LDDT（逻辑数据库设计技术）的一个子集结合，增强了图形表达能力，并改进了模型化过程，丰富了语言并简化了开发过程。目前，IDEF系列方法族已经在我国计算机集成制造系统(CIMS)建设中得到了广泛的应用。
（一）IDEF1X方法的特点
IDEF1X可以进行语义数据模型设计，并提供一种标准的一致的方法来管理数据：它具有以下特点：
1.支持概念模式的开发。完善的IDEF1X模型具有概念模式的一致性、可扩展性和可变换性。
2.IDEF1X是一种一致性语言：IDEF1X对不同的语义概念其结构是一致的，其语法和语义相当精练，易于为用户掌握，并且它是强健而有效的。http://www.dxlww.net代写论文网
3.IDEF1X容易讲授：它既可以教给事务专业人员和系统分析人员，还可以教给数据管理员和数据设计员。
4.IDEF1X是可自动化的：IDEF1X图能由一组图形软件包来生成，商业化的软件支持基于IDEF1X模型的信息系统构造。
（二）IDEF1X的语法规则
一个IDEF1X模型由一个或多个视图以及视图中应用的实体和域的定义组成。它的基本结构及语义为：
1.IDEF1X方法利用盒子表示实体。方角盒子表示独立实体，圆角盒子表示从属实体。实体是人、地点、物、事件以及任何包含业务活动数据的概念。对每个实体分配一个唯一的名字（名词短语）和一个号码（正整数），中间用斜线分开，放在盒子上方。
2.属性写在方盒内，方盒内有一横线、线上为“主键”属性，线下为“次键”和非键属性。
3.由于实体间的联系有多种，表示法各异。标定联系用实线加圆点表示。非标定联系用虚线加圆点表示。分类联系分为完全分类和不完全分类联系，它们之间的画法区别仅在鉴别器略有差异。对于外来键，则通过把继承属性名加“（FK）”标注以标明其为外键。
（三）IDEF1X与传统E-R模型的比较
IDEF1X是描述企业级信息需求的一个有效方法，它丰富了数据库设计理论。IDEF1X使用一个规程化的、结构化的技术以找出一个组织所使用的信息和业务规则。它要求用户积极参与，使用户认真思考信息如何使用和管理。IDEF1X的作用是在需求分析时对所建系统的信息资源进行分析和交流。它用来确定组织中当前管理的是什么信息，对需求分析过程发现的问题确定哪些是由于缺乏合适的信息引起的。
IDEF1X模型是数据建模的一种规范结构，与传统ER模型相比，它具有以下优点：
1.IDEF1X模型语义更为丰富和精练，可充分而清楚地表达企业的复杂数据信息及其业务规则。IDEF1X对关系地划分严格而准确地反映出企业中数据之间的复杂联系。如连接关系分为标识关系和非标识关系，原来表达事物间有无特定性。其中，非标识关系中的强制和可选又表达了无特定性的事物之间有无存在性。IDEF1X还引入了分类关系，更自然真实的再现了现实世界中事物之间的分层结构和类型结构。
2.IDEF1X模型具有更强的一致性和更高的规范化程度。一个完整的IDEF1X模型，其属性满足单主规则、非空规则和非重复规则。其关键字满足最小关键字规则、完全函数依赖规则和非传递规则。IDEF1X模型采用“一事一地”（OneFactinOnePlace）原则，至少符合关系理论的第三范式，严格地保证了数据的一致性，有效消除了数据冗余。正因其严格地规范化程度，可基于它来开发图形软件包，以自动构造数据逻辑模型以及物理模型。
3.IDEF1X定义地逻辑模型更有利于向物理模型转换。IDEF1X可定义符合第三范式的逻辑模型，它可表达出了企业的数据信息和业务规则，可直接向物理模型转换。即将实体名转换成表名，属性名转换成列名，确定列地属性。关系和业务规则可通过触发器或存储过程以及相应的外键来实现。而分类关系可通过单表和多表实现。
二、ERWin建模工具
（一）ERWin简介
ERWin主要用来建立数据库的概念模型和物理模型。它能用图形化的方式，描述出实体、联系及实体的属性。ERWin支持IDEF1X方法，通过使用ERWin建模工具可自动生成、更改和分析IDEF1X模型，不仅能得到优秀的业务功能和数据需求模型，而且可以实现从IDEF1X模型到数据库物理设计的转变。
（二）ERWin对应于IDEF1X的特点
ERWin工具绘制的ERWin模型框图（diagram）主要由三种组件块组成：实体、属性和关系，正好对应于IDEF1X模型的三种主要成分。可以把框图看成是表达业务语句的图形语言。而ERWin模型框图所在的主题区域（SubjectArea）相应于IDEF1X的视图，重点在整个数据模型中某个计划或企业内部的某一范围间实体的关联。一个IDEF1X的模型包括一个或多个视图，而ERWin中的主域区（MainSubjectAreas）组合各个主题区域，覆盖数据建模的整个范围，即IDEF1X模型的整个范围。
ERWin工具绘制的模型对应于逻辑模型和物理模型两种。在逻辑模型中，IDEF1X工具箱可以方便地用图形化的方式构建和绘制实体联系及实体的属性。在物理模型中，ERWin可以定义对应的表、列，并可针对各种数据库管理系统自动转换为适当的类型。
ERWin可以和常用的数据库系统进行正向过程、反向过程和同步比较，极大地方便了开发人员和维护人员的工作。
三、建模设计实例
本文采用“电厂资产管理”中设备管理部分为例，简要说明IDEF1X和ERWin结合，进行建模的过程。由于电厂资产管理中设备管理涉及备品库存管理、设备检定、维修等多方面的工作，数据繁多且数据结构复杂。所以，本系统的建模过程采用IDEF1X语义建模方法可很好地保证数据的一致性、完整性。系统数据库利用ERWin辅助建模工具对数据库进行需求、逻辑、物理设计。鉴于篇幅，下面只对设备编码、检修部分模型的建模方法和过程进行描述。
（一）IDEF1X建模过程
IDEF1X建模过程大致可分为五个阶段
1.第零阶段——设计准备
这个阶段是设计前期的准备，主要工作有：
（1）确立模型目标：写出项目目标和范围，分清是已有系统的当前模型，还是待建系统的模型；
（2）提出开发建模计划：阐明所要完成的任务及开发的顺序；
（3）组织队伍：包括项目负责人、建模人员、提供信息源的人员、专家和评审委员会；
代写论文联系方式
联系QQ：904272800
联系信箱：904272800@qq.com
代写论文导航
客户、写手申请单
最新论文
热点论文
