大型信息系统中查询子系统的设计

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摘要：本文简要介绍了信息系统，重点结合作者参加的大型信息系统开发实例，详细阐述了大型信息系统的总体结构和数据组织，并针对大型信息系统中的查询需求进行了查询子系统的设计。

关键词：信息系统；查询子系统；决策

中图分类号：TP315文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)15-30641-02

Design of the Query Subsystem in Large Information Systems

ZHANG Yang1, QIAN Shen-yi2, WANG Jie2

(1．International Education College, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450002, China；2．School of Computer and Communication Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450002, China)

Abstract: In this paper, Information System is introduced firstly, and then combining practical examples during our development of IS. It also introduced the architecture and data organization of large Information System. According the data requirement of large information systems the query subsystem is designed.

Key words: Information System; query subsystem; decision-making

1 引言

目前，信息系统（Information System）在我国经济生活中的各个领域得到了广泛的应用，大型信息系统中都有辅助决策的功能需求，该项功能需求可以通过建立一个面向决策的查询子系统来实现，查询子系统主要用于获得系统的各种业务数据信息，描述和表达决策问题，形成决策方案，建立各种查询统计汇总表和数据报表，帮助决策者做出决策，便于系统的查询和统计[1]。大型信息系统中通常包含一个查询系统服务器、在其上配置的各种数据表和一个查询系统的维护客户端。

2 大型信息系统的总体结构

2.1 总体结构

大型信息系统为了满足信息的高速增长和业务需求的灵活变化的需求，一般采用基于构件化的思想进行总体结构设计，我们设计的构件化的信息系统的总体结构如图1所示。

大型信息系统的组成结构包括了中央服务器、各种绑定服务器构件和客户端构件的三层架构。

图1 NSHIS服务系统的组成结构图

2.2 功能说明

2.2.1 中央服务器的功能说明

(1)提供整个系统中的各种原始业务数据、作业日志、系统日志的存储功能；

(2)提供了客户机到绑定服务器之间以及绑定服务器到中央服务器之间的数据上报和数据收集功能；

(3)在中央服务器上的维护客户端上提供了系统维护功能；

(4)提供中央服务器和备份服务器之间的备份与恢复功能等方面的功能；

(5)系统的生产（系统物理构架的设置（系统物理构架库）、系统构件集、产品生产线）、安装（安装程序、安装包）和（构件安装包到服务器、客户机）功能而言，按照配置好的系统构架库，将选定的服务器构件或是客户端构件到对应的硬件设备上，完成相关的构件的建立。

2.2.2 绑定服务器的功能说明

(1)提供了本绑定服务器上的数据库体系、文件体系和程序体系的构建功能；

(2)根据相关配置信息完成本绑定服务器上的各个业务功能的安装和配置工作；

(3)完成收集上报的原始业务数据，并将其通过消息机制上报到中央服务器。

2.2.3 客户端的功能说明

客户端的功能主要是和对应的绑定服务器一起完成相关的业务功能。

3 大型信息系统的数据组织和查询需求

3.1 数据组织

“三分技术、七分管理、十二分数据”是人们常说的一句话，在IS中，作为决策支持的信息基础――数据的组织管理需要大处着眼，小处着手，认真对待。IS中的数据从组织层次上可分为现场数据、原始业务数据、业务汇总数据、系统分析数据和决策支持数据五个层次[2]。其中，后四类数据作为结果将只能被引用而不再被修改，均可以被看作历史数据。

(1)现场数据：保存在各个业务服务器上，主要包括各个业务服务器上的现场业务数据和各种单据处理队列的数据；

(2)原始业务数据：是中央服务器对各个业务服务器经过数据汇集后获得的各种业务数据，保存在业务数据明细表中；

(3)业务汇总数据：是查询子系统对中央服务器发送来的数据针对各种统计指标，按照不同的统计条件汇总后的信息数据，保存在业务数据汇总表和查询统计结果表中；

(4)系统分析数据：是针对IS的特定分析主题，经过对业务汇总数据进行分析得来，保存在系统分析数据表中；

(5)决策支持数据：是对IS的各种数据进行分析后可以进行决支持的数据。

3.2 查询需求

查询子系统是实现在线网络信息化处理、数据动态分析与决策分析的数据基础，是构造信息库，建立信息系统的关键系统。目前，由于各种信息系统建设情况不同，信息量的增长有所不同。但是，作为长期发展计划，对于现场和历史数据的查询问题终究会摆到议事日程上。文中提出的查询子系统设计方案，对于提升信息化建设水平具有特别重要的意义。

根据查询数据的来源，可以把IS中的查询需求分为现场查询和历史查询：现场查询是针对现场数据的查询，历史查询是对历史数据的查询。历史查询又分为业务数据明细查询、统计报表查询、数据分析、业务踪迹查询、操作记录查询和特殊查询（非定制查询）等。

4 查询子系统的设计

图2 查询子系统的设计图

4.1 现场查询

现场数据主要分布在各个业务服务器中，需要通过查询现场数据说明信息表来获得相关数据以及其对应的业务服务器信息进行查询。现场数据说明信息表记录各种现场数据的编码、现场数据的说明、所在服务器名称、所在服务器的网站编号、所在服务器序号、所在服务器的网站IPA（IP Address，IP地址）等。

进行现场数据查询时，查询客户端首先确定查询需求，系统根据客户端选定的现场数据在现场数据说明信息表中确定现场数据所在的位置、所在服务器的编码和IPA，向对应服务器发送查询请求消息（以现场数据编码为参数，消息中包含了本次查询的条件信息）， 所在服务器接收到消息之后，通过消息解析机制将消息解包，在查询处理机制的作用下，确定所要查询的数据信息内容、条件、格式等信息，在现场数据对应表集合中获得查询结果，将查询结果打包通过消息返回给查询客户端，查询客户端也通过消息解析机制将查询结果显示给查询用户。

4.2 业务数据明细查询

业务数据明细查询是指对各种业务的具体明细信息查询，主要是从信息系统中的各种业务数据明细表中获得信息。

进行业务数据明细查询时，查询客户端首先确定查询需求，系统根据客户端选定的查询数据在查询数据说明信息表中确定所要查询数据的编码，向查询子系统服务器发送查询请求消息，查询子系统服务器接收到消息之后，通过消息解析机制，将消息解包，通过信息系统中的数据查询处理机制，确定此次查询为业务数据明细查询，再根据确定的查询数据的内容、策略、条件等信息，到业务数据明细表集合中获得要查询的数据信息，将查询结果打包通过消息返回给查询客户端，查询客户端也通过消息解析机制将查询结果显示给查询用户。

4.3 统计报表查询

统计报表查询是指对各种已设定的统计报表的查询，系统根据查询编码和参数，从各种查询统计结果表、业务数据汇总表中获得信息。

进行统计报表查询时，查询客户端首先确定查询需求，系统根据客户端选定的查询数据在查询数据说明信息表中确定待查询数据的编码，向查询子系统服务器发送查询请求消息，查询子系统服务器接收到消息之后，通过消息解析机制，将消息解包，通过信息系统中的数据查询处理机制，确定此次查询为相关业务数据汇总查询，再根据确定的查询数据的内容、策略、条件等信息，到查询统计结果表和业务数据汇总表集合中获得要查询的数据信息，将查询结果打包通过消息返回给查询客户端，查询客户端也通过消息解析机制将查询结果显示给查询用户。

4.4 数据分析

数据分析是按照系统预定的分析主题和分析方法，针对业务数据明细和汇总进行的分析，分析的结果用来上报和辅助决策。数据分析所用的数据保存在系统分析数据表中，该数据是针对系统的特定分析主题（效率、质量等分析指标），经过对业务原始数据或业务汇总数据进行分析得来。

进行数据分析时，系统有查询客户端提出分析需求，同样在查询数据说明信息表中查出对应编码，通过消息发送到查询子系统服务器，由消息解析机制收到了分析需求，通过已设定的分析算法针对系统分析数据表中的数据进行查询分析，得到相应的结果并将其打包发回查询客户端。

4.5 业务踪迹查询

业务踪迹查询是指针对各种业务单据的处理过程和当前状态的查询，相关信息主要通过各种登记表来获得。该类查询使用频度较低，通常在进行业务审核或是事故处理中进行，实现方法类似于业务数据明细查询（区别是查询的数据表对象是各种登记表）。

4.6 特殊查询

特殊查询是指系统没有定义的各种查询需求，由系统提供查询客户端，在系统数据字典的支持下，给出统一查询接口，在查询客户端将查询要求转换成相应的SQL语句，通过消息机制发送给查询子系统，由查询子系统执行完该SQL语句后将结果发回对应查询客户端，完成本次查询。

5 结束语

本文是从实例中，分析了大型信息系统的总体结构，并设计了基于决策的IS中查询子系统。决策者只需把想要解决的问题用查询条件描述出来，系统会自动搜索与之相匹配的信息，从而取得查询结果。文中提出的对历史数据归档查询子系统的设计方案，对于提升信息化建设水平具有特别重要的意义。目前，该系统已经投入正常使用。

参考文献：

[1]董杰. 一个决策支持系统的模型管理平台及其应用[D]. 吉林大学硕士学位论文,2006.

[2]梁雪. 基于决策的现代企业会计信息系统构建研究[D]. 天津财经大学硕士学位论文,2006.

[3]陈向民. 高校董事会管理决策信息系统设计与实现[D]. 苏州大学硕士学位论文,2006.

[4]Eitan Naveh & Avner Halevy, A hierarchical framework for a quality information system[J], Quality Control and Applied Statistics,2000,11(1):87-111.

[5]万军. 河南省信息产业测度及指标查询系统的建立[D]. 河南农业大学硕士学位论文,2002.

[6]Doolin, B. Power and resistance in the implementation of a medical management information system[J]. Information systems journal, 2004,14(4):343-362.

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。