基于大數據庫的大型管理信息系統優化設計

王仲科

（陜西機電職業技術學院 陜西省寶雞市 721001）

進入二十一世紀，互聯網信息技術飛速發展，大數據庫在各行各業得以應用，為企業管理帶來了極大的便利，隨著市場競爭的日趨激烈，企業信息管理地位越來越重要，為滿足企業發展動態需求，管理信息系統需要隨時作出調整，保障適應性與靈活性，以實現可持續發展。數據庫結構及應用程序是MIS 系統開發重要的環節，設計靈活的、可靠的管理信息系統不僅能夠提高系統響應速度，而且有利于延長產品生命周期。

1 數據庫設計

1.1 數據庫需求分析

作為信息系統開發的重要環節，需求分析旨在了解用戶的實際需要，對現實世界予以反映，在數據庫設計前首先需要對企業不同部門、不同報表類型的關系進行梳理，明確工作流程，掌握企業的業務情況，分析業務的動態變化，進而設計出具有良好性能及適應性的數據庫。

1.2 方法庫通用設計

管理信息系統的業務及用戶是一個不斷變化的過程，這就對MIS 開發及維護提出了更高的要求。通常為了滿足動態變化需求，往往要不斷的對程序進行修改，不僅增加了工作量，而且會導致陷入惡性循環，系統適應性差。數據庫結構與應用程序是MIS 系統重要緩解，應盡量避免修改，因此需要設計一個適用性強的MIS系統，能夠保留用戶業務變化接口。以棉紡企業為例，由于其涉及到的原料多種多樣，需要進行分類統計，但在具體統計過程中由于不同部門統計方式及標準不同，同一類產品也具有一定的差異性。如按照純棉、滌棉分類，按照純棉、棉氨分類。在對上述原料分類整理時，應充分考慮多種可能性，如類別的修改與增加、類別改變、同一部門多個統計方案等，如表1、表2所示。按照序號進行分類，在需要調整時不需要修改數據庫便能夠完成修改，操作簡單，且能夠對問題進行準確的說明。

表1：原料種類

表2：統計方法表

1.3 復雜數據庫的統計

統計報表編制是MIS系統最為常用的功能，部分報表比較復雜，若方法不正確不僅會導致人力、物力的浪費，而且會減慢運行速度，增加維護難度。針對這一問題可以采用SQL 法，其包括函數功能，能夠達到高效處理。應用Server 中的語句借助CASE 功能，可以在不同表達式輸出相應的值，在一個語句中便能夠完成多個游標。以表3為例，在對該成績表進行分析時，以往需要6 個語句完成數據查詢，而利用CASE 功能的函數項，可以發出一條語句實現對報表數據的全面查詢。具體流程如下：

表3：成績表

SELECT 生產單位、工種、COUNT（工號）

SUM（CASE）評級 WHEN“優” THEN 1 ELSE 0 END

SUM（CASE）評級 WHEN“一級” THEN 1 ELSE 0 END

…………

以此類推

FORM TB1

1.4 冗余與性能平衡

目前，關系數據庫一般采用的是第三范式理論，其一方面能夠減少冗余度，另一方面能夠降低數據庫存儲需求，所有實體均被進行定義，提高了數據的規則性，同時也降低了數據庫維護與修改的難度。通過減少表的列數，能夠促進排序及創建索引速度的加快，單個數據頁存放的數據量增加，同時也使得單表查詢速度加快。大型MIS 系統中往往需要進行大量原始數據制作報表或臺賬等，應嚴格按照規范構建基表，報表的顯示及統計需要多表連接。連接關系越多、關系越大其需要的開銷也越多。建議在數據庫查詢操作中采用一元操作模式對常用的、對性能有較高要求的數據進行處理。為兼具性能及規范化的要求，需要保持冗余與性能的平衡。如在棉紡企業中，每次進場的原棉均應在物資處進行檢驗與編號，其屬性標識具有唯一性。可采用第三范式的形式對關系情況進行統計。可以以兩個小關系的方式對大關系予以標識，T2、T3 分別表示棉檢室，子系統均由專人負責，防止在開發利用中出現沖突。含水率、含雜率往往是與原料入庫同時存在，檢驗相關報表需要顯示產地、批號等相關信息，在設計方面采用逆規范化可以在T3 中添加產地、批號、地區。為避免數據庫出現更新異常的情況，需要構建觸發器，確保冗余、派生等相關數據與基本數據一致，注重對事物邏輯的處理，確保數據更新一致性。

2 系統硬件優化設計

以往數據庫多應用二維關系模型，應用數據結構化存儲的方式，能夠順利實現數據及程序的擴充，具有獨立性高、冗余低等優勢。隨著現代互聯網信息技術的發展，非結構化與半結構化數據出現，以往二維關系模型已經無法滿足信息管理系統的需求，此次研究構建的大數據下通信信息管理系統，對硬件系統作出如下優化。

2.1 外部接口優化

在大數據庫技術支持下，管理信息系統與其他系統形成了密切的聯系，為保障能夠達到最優效果，需要優化外部結構，應重點關注數據庫運行過程中上下層網管接口情況。其次，要對光纜監察模塊結構進行再設計，進一步優化辦公文件與數據統計的接口。需要注意的是上述接口優化的實現均應支持Web Service、TCP 實時數據共享功能。

2.2 服務層優化

服務層主要由多個服務器構成，其能夠對通信系統所有單元模塊數據信息進行有效的處理，并對數據信息展開有邏輯性的分析。信息管理系統要求為達到信息管理目標需要及時對通信信息進行轉化，使其能夠滿足數據庫信息服務要求，完成處理后再傳輸到下一模塊進行處理。整個信息管理是一個公開的、透明的過程，保證信息管理系統的人性化。

3 軟件系統優化設計

3.1 接入層點接入

在設計系統軟件時，需要保持接入層信息傳輸與主通信層信息傳輸的一致性，為了達到這一目的，在具體設計環節應將通信交換機與路由器連接，一般需要3 臺交換器才能夠保障對應局域網交換器各項功能的實現，包括單元模塊信息傳輸、信息存儲等。接入層點設計要與實際情況相符，參照通信交換器與路由器情況，硬件設備與系統要根據實際進行變化，保障數據信息傳輸的安全性，并在此基礎上保障信息傳輸效率。

3.2 數據開采軟件

數據信息的傳輸、開采包括多個不同階段，所用的方法豐富多樣，在具體應用過程中，應結核數據查詢及開采需要進行合理化選擇。一般以興趣度為衡量標準，為獲得更為精準的結果可以將其細分為實用性、創新性及準確性等。將實際應用場景作為出發點，滿足通信需求，數據開采的方式合理選擇，確保整個信息系統處于正常運行范圍內，保障數據準確性與實用性，高效執行數據開采工作。

4 數據獨立性

4.1 參數獨立性

為保障實際應用場景變化時數據修改功能的實現，可以在數據庫中存儲衡量標準及相關算法等，只需要對數據進行修改即可，系統適應性得以提升。在數據庫中存儲算法、標準等相關參數，避免僅在應用程序中固化，當需要修改時只需要對數據進行更改，節省了工作量，提高了效率。不僅如此對相關界面進行設計能夠使得用戶不利用DBA 也能夠完成修改，操作更為簡單。若對應用程序中算法及標準進行固化處理，那么不僅需要重新理解應用程序，而且要對應用程序進行修改，過程繁瑣。

4.2 視圖設計優化

視圖是保障GQL Server 不同功能適用性實現的重點，其主要功能為對動態表靜態定義進行創建。視圖在數據庫實際應用與關系表中充當的是橋梁的關系，除滿足基本實際需求外，還能夠通過高級設計實現高級算法。通常，大型網絡信息管理系統多個開發人員共同完成板塊子系統開發，采用視圖功能能夠降低其對其他子系統表的依賴性，使得邏輯數據更為獨立。當子系統發生改變時，通過視圖能夠獲得數據模式，無需在應用程序上修改，有利于開發系統效率的提升。信息管理系統在對多項不同數據信息進行處理時，多采用的是SQL，經過優化處理的視圖能夠避免再次編寫數據SQL命令，簡化了流程。不僅如此，視圖還具有數據保密功能，用戶僅能夠對自己需要的數據進行查看，其他數據則無權限查看。

4.3 存儲過程

與客戶應用程序相比，存儲過程維護相對簡單，當實際需要發生變化后，查詢范圍及條件也會出現一定的變化，為適應這一變化，需要不斷對應用程序進行修改與安裝。對響應的存儲過程進行修改與維護并保證應用程序不發生變化是一種可靠的選擇。當儲存過程被修改或發生變化后，利用DBMS 能夠實現編譯，無需重新編譯安裝，一方面能夠提升系統靈活性，另一方面能夠減少系統維護性。另外，存儲過程往往需要預編譯，利用SQL 語句能夠促進運行速度的提升。數據的匯總、統計和計算均能夠在服務器上得以實現，防止大量數據被上傳到客戶端，能夠減少網絡流量，使得系統性能得以提升。

5 試驗測試與效果評估

研究分別在相同試驗環境下測試了不同網絡通信信息管理系統的運行效果，為保障試驗結果的科學性與準確性，需要對試驗環境進行良好的控制，避免其他因素的干擾。試驗采用控制變量法，保證變量因素一致。從研究結果看，大數據技術支持下的管理信息系統更加高效，初始試驗階段管理效率超過90%，傳統信息管理系統僅在70%左右。后續測試大數據信息管理系統不斷優化改進，整體效率達到98%，盡管管理效果呈現出波動性，但均在90%以上。

6 結束語

綜上所述，在大數據技術支持下，應用MIS 系統優化設計數據庫，需要深入了解企業實際業務，明確各部門關系及報表關系情況，優化方法庫，并靈活運用CASE 語句，強化數據獨立性，使其適應性得以保障，能夠對工作目的進行簡化，提高了信息管理效率，值得推廣。