酒店管理數(shù)據(jù)庫設(shè)計的原則及步驟

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本文作者：譚倩芳 單位：湖南食品藥品職業(yè)學(xué)院

在信息管理系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)過程中，數(shù)據(jù)庫設(shè)計是其中最為重要的環(huán)節(jié)之一。設(shè)計規(guī)范、良好的數(shù)據(jù)庫不僅能帶來系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理效率的極大提升，更重要的是在系統(tǒng)正式運行后能大大簡化后期的數(shù)據(jù)更新維護(hù)工作，提高系統(tǒng)的可擴展性。目前大多數(shù)酒店提供的服務(wù)多種多樣，規(guī)模大小也各不相同，較為典型的酒店服務(wù)業(yè)務(wù)一般都包括飲食、住宿和娛樂等方面，下面該文從這些典型的酒店業(yè)務(wù)邏輯出發(fā)，分析和探討數(shù)據(jù)庫的設(shè)計方案。

1數(shù)據(jù)庫需求分析

數(shù)據(jù)庫設(shè)計的第一步是做好需求分析。在此階段需要準(zhǔn)確了解和分析用戶的具體需求，包括數(shù)據(jù)需求和處理需求，這是整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程的基礎(chǔ)，也是最困難、最耗費時間的一步。

1.1數(shù)據(jù)流圖分析

典型的酒店管理一般包括飲食部門、住宿管理部門、娛樂管理部門和經(jīng)理部門，下面簡要分析各部門的業(yè)務(wù)邏輯。飲食部門是酒店基本部門之一，所提供服務(wù)的特點是實時性強、持續(xù)時間短、強調(diào)效率。此處需要重點處理的信息是與飲食有關(guān)的財務(wù)數(shù)據(jù)，一方面便于定期的賬目匯總，另一方面也便于及時向酒店管理層匯報。住宿管理部門也是酒店基本部門之一。其主要職責(zé)包括：（1）布置房間設(shè)施、分類、編號、制定收費標(biāo)準(zhǔn)、分配服務(wù)人員；（2）登記旅客信息，記錄其入住、退房時間；（3）統(tǒng)計各類房間的客滿程度；（4）處理本部門的財務(wù)信息。娛樂部門需要處理的業(yè)務(wù)主要包括：（1）制定收費標(biāo)準(zhǔn)，分配負(fù)責(zé)人；（2）收入支出財務(wù)處理等。經(jīng)理部門的功能是必不可少的。主要職責(zé)有：（1）員工管理；（2）部門劃分；（3）各部門的財務(wù)核算；（4）酒店營業(yè)收益的定期核算。從上面各個部門的業(yè)務(wù)分析可以看出，不同部門都有財務(wù)處理的需求，因此歸總設(shè)計一個統(tǒng)一的“財務(wù)子系統(tǒng)”。而飲食部門因為所需要的業(yè)務(wù)功能都已包含在“財務(wù)子系統(tǒng)”中，故而去掉該功能模塊。最終設(shè)計酒店信息管理系統(tǒng)分為四個子模塊：經(jīng)理子系統(tǒng)、財務(wù)子系統(tǒng)、住宿子系統(tǒng)和娛樂子系統(tǒng)。根據(jù)前面對業(yè)務(wù)邏輯的詳細(xì)分析，畫出各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖，例如圖1所示為財務(wù)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖。

1.2數(shù)據(jù)字典設(shè)計

數(shù)據(jù)字典是數(shù)據(jù)庫中各類數(shù)據(jù)描述的集合，需要設(shè)計人員對所開發(fā)系統(tǒng)的實際情況進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析才能得到。數(shù)據(jù)字典內(nèi)容一般包括數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理過程。下面列舉幾例：數(shù)據(jù)項如：員工號（編號：1，數(shù)據(jù)項名稱：員工號，說明部分：整數(shù)類型，有唯一性）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如：員工信息（編號：1，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名：員工信息，屬性：包括員工號、姓名、性別、年齡、工齡、級別、部門、職務(wù)、備注）數(shù)據(jù)流如：員工基本信息（編號：1，數(shù)據(jù)流名：員工基本信息，輸入：招新員工，輸出：員工信息）數(shù)據(jù)存儲如：員工信息（數(shù)據(jù)存儲名：員工信息，輸入數(shù)據(jù)流：員工基本信息，輸出數(shù)據(jù)流：工資結(jié)算）處理過程如：招新員工（處理過程名：招新員工，輸入數(shù)據(jù)流：終端，輸出數(shù)據(jù)流：員工基本信息）……

2數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計

數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計常用方法有自底向上和自頂向下兩種。該文采用自底向上的設(shè)計方法，即首先定義各局部應(yīng)用的概念結(jié)構(gòu)，然后將它們集成，得到全局概念結(jié)構(gòu)。

2.1局部概念結(jié)構(gòu)設(shè)計

下面以財務(wù)管理子系統(tǒng)為例，分析子系統(tǒng)的功能，設(shè)計局部概念結(jié)構(gòu)，并且對該局部概念結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化調(diào)整。財務(wù)管理子系統(tǒng)的功能為：首先對各部門上交的收支情況進(jìn)行匯總，得出各部門的收益情況；然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行整體匯總，得到整個酒店的收益信息；最后將酒店的收益情況下發(fā)給各個部門，公開賬目。根據(jù)該分析，得到描述財務(wù)管理子系統(tǒng)概念結(jié)構(gòu)的E-R模型如圖2所示。E-R模型調(diào)整的準(zhǔn)則：（1）現(xiàn)實世界中的事物能作為屬性對待的盡量作為屬性對待；（2）屬性中不具有需要描述的信息，即屬性是不可分的數(shù)據(jù)項，不再包含其他信息。根據(jù)原則分析，員工應(yīng)對應(yīng)一個領(lǐng)導(dǎo)關(guān)系，但為了簡便起見，就用員工的“等級”屬性來表達(dá)員工之間的領(lǐng)導(dǎo)關(guān)系。

2.2數(shù)據(jù)視圖集成

完成各子系統(tǒng)的分E-R圖設(shè)計及優(yōu)化之后，接下來需要將所有的分E-R圖綜合集成為一個總的E-R圖。由于本系統(tǒng)中各分E-R圖的規(guī)模較小，所以合成過程采用了一次集成方式。整個過程分兩步進(jìn)行：第一步：合并。將各分E-R圖合并生成初步E-R圖，解決各分E-R圖間可能存在的屬性沖突、命名沖突或結(jié)構(gòu)沖突。第二步：修改和重構(gòu)。消除不必要的冗余，生成基本E-R圖。由于本系統(tǒng)涵蓋的內(nèi)容比較少，基本不存在冗余的現(xiàn)象，所以初步E-R圖就是基本E-R圖，不必再進(jìn)行調(diào)整。

3數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.1生成關(guān)系模式

根據(jù)E-R圖向關(guān)系模式的映射法則，可以將2.2中得到的系統(tǒng)總體E-R圖轉(zhuǎn)換為一組關(guān)系模式。轉(zhuǎn)換過程簡單描述如下：一個實體直接轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式，如：員工(員工號,姓名,性別,年齡,工齡,級別,部門號,職務(wù),備注)；工資(員工號,等級,實際工資,基本工資,出勤工資)；……實體與實體之間的一對一聯(lián)系或一對多聯(lián)系可以直接合并到實體所對應(yīng)的關(guān)系模式中，而實體之間的多對多聯(lián)系則必須轉(zhuǎn)換為一個單獨的關(guān)系模式。根據(jù)這兩條原則，對系統(tǒng)總體E-R圖中的所有聯(lián)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換。工資和員工之間的1：1聯(lián)系與員工實體所對應(yīng)的關(guān)系模式合并；員工和部門之間的n：1聯(lián)系與員工實體所對應(yīng)的關(guān)系模式合并；……客房和訂單之間n:m的預(yù)約聯(lián)系轉(zhuǎn)化為：預(yù)約（訂單號,客房號,始定時間,結(jié)束時間）；顧客和房間之間n:m的住宿聯(lián)系轉(zhuǎn)化為：住宿（顧客號,房間號碼,住宿時間）

3.2關(guān)系模式優(yōu)化

將E-R模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式后，還應(yīng)該根據(jù)關(guān)系規(guī)范化理論對所有關(guān)系模式進(jìn)行優(yōu)化，以得到更為科學(xué)合理的關(guān)系模式。一般而言，在函數(shù)依賴的范疇之內(nèi)，關(guān)系模式達(dá)到3NF或BCNF層次即可。下面對3.1中的關(guān)系模式進(jìn)行分析：（1）在顧客關(guān)系模式“顧客(顧客編號、級別、姓名、年齡、性別、證件號碼、證件名稱、所選項目、使用時間、備注)”中，因為“使用時間”對于顧客的必要性不強，且該屬性在別的關(guān)系中可以查詢得到，所以將“使用時間”屬性刪除。分析可得，“顧客”關(guān)系模式屬于BCNF。（2）在總賬關(guān)系模式“總賬(總賬編號、部門號、財務(wù)狀況編號、收入、支出、凈利、日期、經(jīng)手人號、備注)”中，“凈利”屬性可以根據(jù)收入和支出計算得到，并且不需要經(jīng)常性的查詢，所以將該屬性刪除。該關(guān)系模式也屬于BCNF。（3）在財務(wù)狀況關(guān)系模式“財務(wù)狀況（財務(wù)狀況編號、時期、總收入、總支出、凈利潤）”中，雖然“凈利潤”也可以通過計算得到，但由于在這一項上查詢比較頻繁，如果每次查詢都計算，必然使得系統(tǒng)性能降低，故保留下來。（4）在員工關(guān)系模式“員工(員工號、姓名、性別、年齡、工齡、級別、部門號、職務(wù)、備注)”中，用戶查詢時，一般只需查詢自己所屬單位的員工信息，故可將其按部門水平分解為三個模式，以提高查詢效率。負(fù)責(zé)人員(員工號、姓名、性別、年齡、工齡、級別、部門號、職務(wù)、備注)；服務(wù)人員(員工號、姓名、性別、年齡、工齡、級別、部門號、職務(wù)、備注)；經(jīng)手人員(員工號、姓名、性別、年齡、工齡、級別、部門號、職務(wù)、備注)；

3.3用戶子模式設(shè)計

得到優(yōu)化后的總體邏輯結(jié)構(gòu)后，還應(yīng)該根據(jù)局部應(yīng)用需求，結(jié)合具體的DBMS特點，設(shè)計用戶的子模式。設(shè)計過程如下：（1）因為經(jīng)理對于員工的次要信息不會經(jīng)常關(guān)注，因此將員工信息中最主要的內(nèi)容映射過來，在經(jīng)理子系統(tǒng)上設(shè)立員工關(guān)系子模式。員工(員工號、姓名、級別、部門號、職務(wù)、部門經(jīng)理、實際工資)；（2）因為酒店員工經(jīng)常使用的只有客房的主要信息，所以在住宿子系統(tǒng)上設(shè)立客房關(guān)系子模式?？头浚头刻?、位置、設(shè)備、收費標(biāo)準(zhǔn)、管理人員號、狀態(tài)）；（3）因為酒店管理人員對于顧客的情況管理經(jīng)常使用的只有部分信息，所以在經(jīng)營管理子系統(tǒng)上設(shè)立顧客關(guān)系子模式。顧客（顧客編號、住宿號、姓名、級別、應(yīng)收款、使用時間、備注）

4物理結(jié)構(gòu)設(shè)計

4.1存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計

通過對典型酒店中的信息處理需求進(jìn)行分析，可以得到如下需求特點：飲食、住宿、娛樂三大部門的數(shù)據(jù)不僅經(jīng)常需要查詢，而且更新速度快；各個部門信息要求共享的較多，如員工信息、來客信息等，但財務(wù)信息一般不共享；經(jīng)理部門有一定的特殊職能，如匯總財務(wù)信息、級聯(lián)刪除辭退員工等。針對這些特點，設(shè)計如下：首先要確定數(shù)據(jù)庫的存放位置。為了提高系統(tǒng)性能，根據(jù)應(yīng)用情況將數(shù)據(jù)按照易變部分和穩(wěn)定部分、經(jīng)常存取部分和存取頻率較低的部分分別在兩個磁盤上存放。經(jīng)常存取部分包括員工、工資、客房、款項、折扣規(guī)則、項目、顧客等；而信息存取頻率較低的部分包括部門、賬單、訂單、總賬、財務(wù)狀況等。同時考慮到本系統(tǒng)是多用戶的，為了提高效率，數(shù)據(jù)庫的備份的數(shù)據(jù)和日志文件將保存在磁帶中。然后要確定系統(tǒng)配置。酒店管理系統(tǒng)需要的微機數(shù)量和規(guī)模都不必太大，但在系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)考慮到酒店的發(fā)展需求，在選擇硬件設(shè)備、服務(wù)器操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫時都考慮到能夠逐步擴展。本酒店管理系統(tǒng)選用了WindowsXP操作系統(tǒng)，后臺數(shù)據(jù)庫選用目前應(yīng)用最多的ORACLE10g。由于涉及到酒店的財務(wù)管理，數(shù)據(jù)的完整性和安全性顯得尤其重要，為了保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，需要每天進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。數(shù)據(jù)備份需要嚴(yán)格按照制定的備份與故障恢復(fù)策略進(jìn)行，并落實備份登記和檢查措施。

4.2存取路徑設(shè)計

首先確定數(shù)據(jù)的存取方式。對飲食、住宿、娛樂三個子系統(tǒng)的各個關(guān)系最經(jīng)常的操作是查找，假設(shè)現(xiàn)有n個住宿房間的信息，如果采取順序查找，平均查找n/2次；建立B+樹索引，則平均查找次數(shù)為B+樹的層數(shù)log2n+1，所以選擇B+樹作為索引，具體設(shè)計如下：（1）對經(jīng)常在查詢中出現(xiàn)的關(guān)系碼建立索引。包括員工、工資、部門、客房、款項、折扣規(guī)則和財務(wù)狀況等關(guān)系。（2）對經(jīng)常需要進(jìn)行連接操作的關(guān)系碼建立索引。包括員工號、客房號和部門號等。（3）對于更新頻率很高的關(guān)系模式，不宜在其上定義索引。包括顧客、訂單和賬單等。

4.3設(shè)計評價及說明

上述設(shè)計對時間效率，空間效率，維護(hù)代價和用戶的實際需求做出了較好的權(quán)衡。實際方案還需要根據(jù)酒店管理的真實環(huán)境，以時間效率和用戶需求為根本，進(jìn)一步優(yōu)化和完善。

5結(jié)束語

該文依據(jù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計的原則和步驟，結(jié)合典型的酒店管理的實際情況，設(shè)計了酒店信息管理系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)庫。設(shè)計方案科學(xué)合理，考慮了實際的業(yè)務(wù)邏輯需求，對同類信息系統(tǒng)開發(fā)中數(shù)據(jù)庫設(shè)計工作具有較高的參考價值。