數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在科研管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘 要：本文主要針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在科研管理系統(tǒng)中的應(yīng)用的狀況進(jìn)行分析，重點(diǎn)論述了科研管理系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)劃分、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的概念和設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)等方面的內(nèi)容，并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在科研管理中的應(yīng)用進(jìn)行探討，提出合理的建議，以提高科研管理的效率。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)；科研管理系統(tǒng)；應(yīng)用研究；探討；建議對(duì)策

中圖分類號(hào)：TP311

隨著近幾年科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和時(shí)代的變化，科研管理系統(tǒng)部門對(duì)科研管理工作越來越重視。因?yàn)樵诳蒲泄芾砉ぷ髦袝?huì)出現(xiàn)越來越多的數(shù)據(jù)和信息，這些數(shù)據(jù)和信息的大幅度出現(xiàn)，使得以往的辦公軟件已經(jīng)不能滿足工作需要。

1 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)介紹

RDMS也就是常說的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，目前該技術(shù)發(fā)展較好，具有很好的功能，其中包括：多用戶性、多線程和高性能的特點(diǎn)，能夠滿足數(shù)據(jù)管理的高可靠性、靈活性、擴(kuò)展性、易用性和快查詢性的特點(diǎn)。RDMS包括主子系統(tǒng)和輔助部件，具有一定的層次結(jié)構(gòu)。該主子系統(tǒng)主要包括了存儲(chǔ)管理器、事務(wù)管理器、緩沖管理器、恢復(fù)管理器和查詢引擎等部分，管理中需要通過主子系統(tǒng)和輔助部件的密切配合，讀取并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和執(zhí)行查詢等，完成管理數(shù)據(jù)的任務(wù)。這五個(gè)處理器是RDMS的主體部分，是重要的核心部件，各自發(fā)揮自身的功能。

1.1 查詢引擎

查詢引擎可分為三部分：查詢優(yōu)化、語(yǔ)法分析檢索和查詢、執(zhí)行查詢等，主要用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的檢索和查詢等。1.查詢引擎對(duì)發(fā)送過來的機(jī)構(gòu)化語(yǔ)言進(jìn)行分析和判斷，轉(zhuǎn)化為RDMS可以識(shí)別的語(yǔ)句；2.RDMS對(duì)查詢的語(yǔ)句進(jìn)行優(yōu)化處理，目的是為了保證數(shù)據(jù)處理的高效性，提高查詢質(zhì)量；3.進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢索和查詢，向用戶反饋符合查詢要求的信息，但在查詢的同時(shí)，需要對(duì)用戶的查詢權(quán)限進(jìn)行分析，保證數(shù)據(jù)的安全和穩(wěn)定。

1.2 存儲(chǔ)管理器

存儲(chǔ)管理器的主要工作就是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息，主要方法是通過將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為操作系統(tǒng)可以識(shí)別的文件的形式，然后對(duì)文件進(jìn)行存儲(chǔ)和保存。

1.3 緩沖管理器

在數(shù)據(jù)信息進(jìn)行查詢時(shí)，會(huì)遇到重復(fù)查詢的情況，如果每次遇到重復(fù)查詢都要進(jìn)行檢索和反饋，勢(shì)必會(huì)浪費(fèi)了資源，也降低了工作效率。所以引入緩沖管理器，來處理查詢引擎和存儲(chǔ)管理器數(shù)據(jù)請(qǐng)求中的內(nèi)存管理，可以提高查詢的速度。在RDMS中，緩沖器可以把返回的記錄存儲(chǔ)在高速的存儲(chǔ)器中，當(dāng)有相同記錄的查詢時(shí)，可以直接調(diào)用，提高了工作效率。

1.4 事務(wù)管理器

在數(shù)據(jù)查詢程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)很多用戶同時(shí)訪問一個(gè)內(nèi)容，就會(huì)使得訪問過程變得混亂。所以事務(wù)管理器就是制定合理的機(jī)制來保證多用戶有序的進(jìn)行訪問和查詢，并可以修改同一內(nèi)容，保證數(shù)據(jù)的一致性，也使得數(shù)據(jù)管理工作順利進(jìn)行。

1.5 恢復(fù)管理器

數(shù)據(jù)管理器具有高效性、可恢復(fù)性和穩(wěn)定性的特點(diǎn)，能將數(shù)據(jù)恢復(fù)到操作之前。RDMS、用戶操作和系統(tǒng)本身都有可能出現(xiàn)錯(cuò)誤，影響管理工作。所以恢復(fù)數(shù)據(jù)對(duì)管理至關(guān)重要，恢復(fù)管理器恰好可以將數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)到正常的操作狀態(tài)。

2 科研管理系統(tǒng)模塊劃分

科研管理系統(tǒng)涉及到多個(gè)角色和多個(gè)部門的管理，程序和模塊都較為復(fù)雜，管理任務(wù)較重，下面是主要模塊：

2.1 管理機(jī)構(gòu)信息模塊：高校的科研管理部門中的管理機(jī)構(gòu)和管理人員隨時(shí)都有可能進(jìn)行調(diào)整，對(duì)整個(gè)科研活動(dòng)產(chǎn)生影響，所以需要采用管理機(jī)構(gòu)的模塊來對(duì)信息進(jìn)行更新。

2.2 公共信息管理模塊：公共信息管理的模塊主要復(fù)雜信息的發(fā)布，其中，科研管理員可以通過該模塊對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的材料文件、政策和新聞等進(jìn)行發(fā)布和傳遞，對(duì)公共信息進(jìn)行發(fā)布和修改等。

2.3 科研項(xiàng)目信息管理：科研項(xiàng)目指的是正在規(guī)劃、正在建設(shè)或者已經(jīng)完工的項(xiàng)目，在該模塊中實(shí)時(shí)的更新項(xiàng)目信息，可以更好的進(jìn)行宏觀管理和調(diào)控。

2.4 學(xué)術(shù)活動(dòng)信息：高校的學(xué)術(shù)活動(dòng)較多，根據(jù)活動(dòng)進(jìn)度實(shí)時(shí)發(fā)布信息，有利于對(duì)學(xué)術(shù)活動(dòng)信息的發(fā)布和修改。

2.5 科研成果信息和科研結(jié)構(gòu)管理：科研成果主要為著作、論文、獲獎(jiǎng)成果、鑒定成果和其他成果等，科研機(jī)構(gòu)信息主要是科研結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息和相關(guān)人員的信息等。

3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

目前常用的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)是存在數(shù)據(jù)表中的，在數(shù)據(jù)庫(kù)中，可以把實(shí)體信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)表，通過實(shí)體設(shè)定表的主鍵來確定主體的唯一性，利用表間的外鍵來將多個(gè)實(shí)體間相關(guān)聯(lián)。數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)是通過實(shí)體的屬性和科研管理系統(tǒng)來對(duì)主鍵和外鍵以及數(shù)據(jù)表進(jìn)行確定的。其中數(shù)據(jù)表制定如下：

3.1 鑒定專家表：主要包括專家的編號(hào)、性別、年齡、部門編號(hào)、專業(yè)、從事專業(yè)和職稱編號(hào)等鑒定人員的信息。

3.2 科技著作表和審批意見表：科技著作表主要是著作編號(hào)、名稱、圖書編號(hào)、職工號(hào)、角色、部門、出版社、出版時(shí)間和學(xué)科審核等著作信息。

3.3 部門表和新聞表：部門表主要是部門編號(hào)和部門的名稱，而新聞表是發(fā)布新聞、政策、公告的信息，其中包含序號(hào)、新聞標(biāo)題和新聞發(fā)布人、發(fā)布日期和內(nèi)容等信息。

3.4 科研論文表、項(xiàng)目表和項(xiàng)目類別表：科研論文表主要是論文的編號(hào)、期刊號(hào)、標(biāo)題、作者和部門序號(hào)、刊物名稱、刊物編號(hào)和級(jí)別以及發(fā)布日期等存儲(chǔ)論文的信息；項(xiàng)目表是項(xiàng)目的編號(hào)、名稱、來源、類別、部門名稱、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、參與人員、立項(xiàng)時(shí)間、擬定金額和期限、審核狀態(tài)等內(nèi)容；類別表是存儲(chǔ)項(xiàng)目的分類信息，包括類別的編號(hào)、名稱和備注等信息。

3.5 科研成果表、科研成果類別表和科研人員表：科研成果表是成果編號(hào)、名稱、類別、級(jí)別、獲獎(jiǎng)人和獲獎(jiǎng)時(shí)間、所在部門、授權(quán)單位和備注等；科研成果類別表示用來存儲(chǔ)科研成果類別的信息，主要有類別編號(hào)和類別名稱以及備注等；科研人員表主要是參與科研工作的人員信息，其中有人員編號(hào)、性別、職稱、年齡、聯(lián)系方式、學(xué)習(xí)專業(yè)和從業(yè)專業(yè)、學(xué)歷、部門和備注等信息。

3.6 用戶表：用戶表包括用戶的編號(hào)、姓名、性別、密碼和部門等。

4 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)

4.1 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的異同

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)庫(kù)里存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)并不是取代數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)主要應(yīng)用于日常的數(shù)據(jù)處理和整改，而數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)用于高層的決策分析，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)要求準(zhǔn)確、快速、安全、可靠存入處理數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)可以從中安全、可靠的取出數(shù)據(jù)，加工后還可使用，提高了工作的效率。

4.2 倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)主要是要確定存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)和索引的結(jié)構(gòu)，另外還有存儲(chǔ)位置和存儲(chǔ)的分配也非常重要。

（1）存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)尤為重要，一般都會(huì)存在幾種不同的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，但這些結(jié)構(gòu)中不同的是使用方向。目前數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)表中，所以要對(duì)數(shù)據(jù)表重點(diǎn)設(shè)計(jì)和規(guī)劃，設(shè)計(jì)出良好的數(shù)據(jù)表，包括外鍵和主鍵的關(guān)系，提高了數(shù)據(jù)管理的便利。

（2）索引策略：進(jìn)行索引設(shè)計(jì)時(shí)需要慎重，索引不僅可以提高數(shù)據(jù)的讀取速度，還可以降低數(shù)據(jù)的更新速度。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)不需要維護(hù)，適合于建立索引，提高查詢的效率。

（3）存儲(chǔ)分配：存儲(chǔ)分配主要是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理提供一些存儲(chǔ)分配的物理優(yōu)化，包括數(shù)據(jù)的塊的尺寸、緩沖區(qū)的大小和數(shù)目等。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著時(shí)間的增加，數(shù)據(jù)量不斷上升，普通的辦公軟件處理數(shù)據(jù)問題已經(jīng)滿足不了要求，需要更先進(jìn)的技術(shù)來對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)和管理。所以，需要針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理，研究先進(jìn)的技術(shù)和方案，對(duì)大量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行合理的管理和操作，保證科研管理工作的順利進(jìn)行。

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作者簡(jiǎn)介：曲亮（1979.03-），男，吉林省四平市人，本科，四平市體育彩票管理中心職員，工程師，研究方向：計(jì)算機(jī)。