1. 8定义并解释概念模型中以下术语：实体、实体型、实体集、实体之间的联系

• 实体:客观存在并可以相互区分的事物叫实体。
• 实体型:具有相同属性的实体具有相同的特征和性质，用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体称为实体型。
• 实体集:同型实体的集合称为实体集。
• 实体之间的联系：一般用实体——联系图(E-R图)来表示实体之间的联系。E-R 图提供了表示实体型、属性和联系的方法:
  • 实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名。
  • 属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。
  • 联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型(1:1, 1:n或m:n)。

2. 9试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三个要素。

• 数据模型是数据库中用来对现实世界进行抽象的工具，是数据库中用于提供信息表示和操作手段的形式构架。
• 一般地讲，数据模型是严格定义的概念的集合。这些概念精确地描述系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件。
• 数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成：
  1. 数据结构：是所研究的对象类型的集合，是对系统的静态特性的描述。
  2. 数据操作：是指对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许进行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则，是对系统动态特性的描述。
  3. 数据的约束条件：是完整性规则的集合，完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。

解析:

• 数据模型是数据库系统中最重要的概念之一。同学们必须通过《概论》的学习真正掌握数据模型的概念和作用。
• 数据模型是数据库系统的基础。任何一个DBMS都以某一个数据模型为基础，或者说支持某一个数据模型。
• 数据库系统中模型有不同的层次。根据模型应用的不同目的,可以将模型分成两类或说两个层次:一是概念模型，是按用户的观点来对数据和信息建模，用于信息世界的建模，强调语义表达能力，概念简单清晰；另一是数据模型，是按计算机系统的观点对数据建模，用于机器世界，人们可以用它定义、操纵数据库中的数据。一般需要有严格的形式化定义和一组严格定义了语法和语义的语言，并有一-些规定和限制，便于在机器上实现。

3. 13试述关系模型的概念，定义并解释以下术语:(1)关系、(2)属性、(3)域、(4)元组、(5)码、(6)分量、(7)关系模式

关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。

1. 关系：一个关系对应通常说的一张表；
2. 属性：表中的一列即为一个属性；
3. 域：属性的取值范围；
4. 元组：表中的一行即为一个元组；
5. 码：表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组；
6. 分量：元组中的一个属性值；
7. 关系模式：对关系的描述，一般表示为：关系名(属性1, 属性2, …, 属性n)。

4. 15试述数据库系统三级模式结构，这种结构的优点是什么?

数据库系统的三级模式结构由外模式、模式和内模式组成。

• 外模式：亦称子模式或用户模式，是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。
• 模式：亦称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特性的描述，是所有用户的公共数据视图。模式描述的是数据的全局逻辑结构。外模式涉及的是数据的局部的逻辑结构，通常是模式的子集。
• 内模式：亦称存储模式，是数据在数据库系统内部的表示，即对数据的物理结构和存储方式的描述。

数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给DBMS管理，使用户能逻辑抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的表示和存储。
为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换，数据库系统在这三级模式之间提供了两层映像：外模式/模式映像和模式/内模式映像。正是这两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。

5. 17什么叫数据与程序的物理独立性?什么叫数据与程序的逻辑独立性?为什么数据库系统具有数据与程序的独立性？

• 数据与程序的物理独立性：当数据库的存储结构改变了，由数据库管理员对模式/内模式映像作相应改变，可以使外模式保持不变，从而应用程序也不必改变。保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。
• 数据与程序的逻辑独立性：当模式改变时(例如增加新的关系、新的属性、改变属性的数据类型等)，由数据库管理员对各个外模式/模式的映像作相应改变，可以使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。
• 数据库管理系统在三级模式之间提供的两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。