如何優(yōu)化設(shè)計(jì)方案（如何優(yōu)化設(shè)計(jì)方案內(nèi)容）

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來(lái)大家介紹下關(guān)于如何優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的問(wèn)題，以下是小編對(duì)此問(wèn)題的歸納整理，讓我們一起來(lái)看看吧。

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本文目錄:

• 1、六西格瑪黑帶培訓(xùn)如何選擇優(yōu)化設(shè)計(jì)？

• 2、如何選擇設(shè)計(jì)方案，如何優(yōu)化系統(tǒng)的功能是綜合性原理的兩個(gè)重要方面

• 3、如何提高設(shè)計(jì)質(zhì)量

• 4、誰(shuí)知道數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案有哪些？

一、六西格瑪黑帶培訓(xùn)如何選擇優(yōu)化設(shè)計(jì)？

一、六西格瑪黑帶培訓(xùn)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的在于根據(jù)一些標(biāo)準(zhǔn)選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)，可以通過(guò)選擇優(yōu)化設(shè)計(jì)達(dá)到：

1、選擇一組“優(yōu)化”的設(shè)計(jì)點(diǎn)

2、向現(xiàn)有設(shè)計(jì)增加設(shè)計(jì)點(diǎn)

3、改善現(xiàn)有設(shè)計(jì)的期望值D

4、評(píng)估和比較設(shè)計(jì)方案

二、六西格瑪黑帶培訓(xùn)對(duì)話框內(nèi)容

1、標(biāo)準(zhǔn)

A、D-optimality:選擇該項(xiàng)可以從一組候選點(diǎn)中選擇適合的D點(diǎn)，用該標(biāo)準(zhǔn)選擇的設(shè)計(jì)方案可使回歸模型中的變差小化。

B、Distance-based optimality:選擇該項(xiàng)可基于距離優(yōu)化方法選擇設(shè)計(jì)點(diǎn)。用該標(biāo)準(zhǔn)選擇的設(shè)計(jì)方案可在設(shè)計(jì)空間均勻地?cái)U(kuò)展設(shè)計(jì)點(diǎn)。該方法用于需事先選擇模型的場(chǎng)合。

2、Number of Points in optimal design:輸入為優(yōu)化設(shè)計(jì)所選擇的點(diǎn)的數(shù)量。如果選擇標(biāo)準(zhǔn)為“D-optimality”,點(diǎn)的數(shù)量至少需與模型包含的項(xiàng)數(shù)相同，如果選擇標(biāo)準(zhǔn)為“Distance-basedoptimality”,點(diǎn)的數(shù)量需少于等于候選設(shè)置中確立的設(shè)計(jì)點(diǎn)數(shù)量。

3、Specity design columns:如果選擇標(biāo)準(zhǔn)為“Distance-based Optimality”，需刪除不包含于優(yōu)化設(shè)計(jì)中的欄。作為缺省設(shè)置，Minitab將所有輸入變量包含于設(shè)計(jì)中。

4、Task。

A、Select Optimal design:選擇一個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

B、Augment/improve design:增加或改善一個(gè)現(xiàn)存設(shè)計(jì)。

C、Evaluate design:評(píng)估一個(gè)設(shè)計(jì)。

張馳咨詢認(rèn)為，有流程的影子就有六西格瑪改善的空間。

在制造行業(yè)，人們總是聚焦于優(yōu)化產(chǎn)品的質(zhì)量；而在服務(wù)行業(yè)，人們則是聚焦于客戶關(guān)系。六西格瑪對(duì)企業(yè)的用途總結(jié)如下：（減少成本、提高生產(chǎn)率、增加市場(chǎng)份額、保留顧客、縮短周期時(shí)間、減少缺陷、改變企業(yè)文化、改進(jìn)產(chǎn)品/服務(wù)、提升企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力等）

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二、如何選擇設(shè)計(jì)方案，如何優(yōu)化系統(tǒng)的功能是綜合性原理的兩個(gè)重要方面

機(jī)械設(shè)計(jì)任務(wù)機(jī)械設(shè)計(jì)任務(wù)是根據(jù)整體設(shè)計(jì)，按照程序的原則確定，確定并得出具體的結(jié)構(gòu)圖，以反映所要求的功能。工作原理被實(shí)施為一個(gè)抽象類的成員或部分，以確定該材料，形狀，尺寸，公差和熱處理的表面狀態(tài)的具體內(nèi)容，而結(jié)構(gòu)部件，必須考慮處理，強(qiáng)度，剛度和精度他們和其他地方的問(wèn)題之間的關(guān)系。因此，雖然直接的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)圖紙，但結(jié)構(gòu)不是簡(jiǎn)單的機(jī)械設(shè)計(jì)圖紙，設(shè)計(jì)圖紙只是表達(dá)的語(yǔ)言，具體的集成技術(shù)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容。 5.1.2 主要特征的機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)特點(diǎn)是：（1）它是一種思想，繪圖，計(jì)算（有時(shí)是必要的實(shí)驗(yàn)）于一體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，所涉及的最大機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題，最具體地，在整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的平均時(shí)間約80％，機(jī)械設(shè)計(jì)成功的最大會(huì)話的工作量起著重要的作用。 （2）多解的機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題，滿足機(jī)械結(jié)構(gòu)的要求相同的設(shè)計(jì)不是唯一的。 （3）機(jī)械設(shè)計(jì)階段是設(shè)計(jì)的一個(gè)非常活躍的一部分，而且往往需要重復(fù)交叉。為此，在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須開(kāi)始了解基本要求的機(jī)械結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法的結(jié)構(gòu)元件的機(jī)械5.2結(jié)構(gòu)5.2整體機(jī)幾何元素機(jī)械結(jié)構(gòu)功能0.1結(jié)構(gòu)主要依賴于機(jī)械部件和各種部件來(lái)實(shí)現(xiàn)的幾何結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)位置。通過(guò)其表面構(gòu)成的部件中，通常有多個(gè)表面部分，這些部分的表面與其他部件的表面直接接觸的幾何形狀，表面的這一部分被稱為功能性的表面。在表面之間的聯(lián)接的一些功能被稱為耦合表面。 功能表面是在確定零件的機(jī)械功能，設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題的表面部件的核心功能的一個(gè)重要因素。表面幾何形狀描述的表面幾何形狀，尺寸，表面數(shù)量，位置，順序等的主要功能，通過(guò)功能表面設(shè)計(jì)的變化，你可以得到相同的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案的具有多種結(jié)構(gòu)。 <BR 5.2.2結(jié)構(gòu)/>機(jī)器或機(jī)械的，不是孤立存在的任何部件。因此，除了學(xué)習(xí)部分本身和其它功能的功能，而且還必須研究在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的部件之間的關(guān)系。 相關(guān)部分納入直接相關(guān)或間接相關(guān)的類。凡20直接裝配關(guān)系，有直接的關(guān)系。還有就是組裝成為間接關(guān)聯(lián)之間沒(méi)有直接關(guān)系。間接分為位置相關(guān)的和與體育有關(guān)的類別。地點(diǎn)是二十關(guān)聯(lián)相互位置是必需的，比如在兩個(gè)相鄰軸減速機(jī)，中心距必須保證一定的精度，兩軸必須平行到Vこ華麗的值？生氣嗎？ e心胸狹窄稀的T-碩？喙敢入侵還據(jù)哦不小心？腦主？流蘇S Huang桓窩粗心？發(fā)泄吳？費(fèi)嗒嗯腦裂是蘇珊禪師？流蘇1桂肫稱為杏月的一聲謚開(kāi)普敦市中心的南線和線？精致的妝容強(qiáng)脊采礦苗激嗯橢球崇高峰鬃毛呦嚎軒五館さ？緣？鬃毛盛來(lái)運(yùn)脊熘？淹沒(méi)喙吳輝孟乎安？有一興爆炸峰？淹沒(méi)？大師？喙亍？ BR> 大多數(shù)零件具有兩個(gè)或多個(gè)直接相關(guān)的部件，其中最為具有以下結(jié)構(gòu)的兩個(gè)或更多個(gè)部件以及其他相關(guān)部件的每個(gè)部分。在設(shè)計(jì)時(shí)，20份必須考慮直接相關(guān)的熱處理，該材料的形狀，尺寸，精度和表面質(zhì)量等的一個(gè)合理的選擇。也必須考慮，以滿足間接相關(guān)條件，例如一個(gè)鏈和精度計(jì)算的大小。一般而言，如果一個(gè)部分是直接相關(guān)的更多的部分，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu);更間接相關(guān)的部分，它的精度的部件是高。例如，圖5.1集線器連接。 5.2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料，根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的熱處理應(yīng)當(dāng)指出，一些材料問(wèn)題機(jī)械設(shè)計(jì)的選擇，不同的材料具有不同的特性，不同的相應(yīng)不同材料的加工，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)適當(dāng)?shù)牟牧?，根?jù)功能要求不僅合理的選擇，但也確定根據(jù)材料的類型相應(yīng)的處理，并判斷根據(jù)處理要求的適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，并僅通過(guò)適當(dāng)?shù)牟牧?，選擇最充分地利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)師做了正確的選擇材料必須充分了解所選材料的機(jī)械性能，加工性能，成本等信息。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)所選擇的材料和相應(yīng)的處理特性，并按照不同的設(shè)計(jì)原則。 如：機(jī)械性能的拉伸和壓縮時(shí)，鋼基本相同，因此鋼梁結(jié)構(gòu)多為對(duì)稱結(jié)構(gòu)?？箟簭?qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鑄鐵的抗拉強(qiáng)度越大，所以鐵結(jié)構(gòu)承受彎曲大多非對(duì)稱形狀的時(shí)刻，使最大壓縮應(yīng)力負(fù)荷大于的最大拉伸應(yīng)力，在2鑄鐵支架上的圖標(biāo)對(duì)比5.2。鋼設(shè)計(jì)通常增加了強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度，但如果鑄造結(jié)構(gòu)的壁厚過(guò)大則難以保證鑄件質(zhì)量，增加了該方法的橫截面尺寸，所以鑄造結(jié)構(gòu)通常是由提高加勁板和隔板的剛性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的方法。由于塑料材料的剛性差，高應(yīng)力，由于該結(jié)構(gòu)的翹曲所引起的鑄件的冷卻不均勻，所以塑料結(jié)構(gòu)是類似的肋和對(duì)稱的厚度。 對(duì)于需要熱處理加工的零件，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求有以下幾種應(yīng)用：幾何形狀（1）部分應(yīng)該是簡(jiǎn)單的，對(duì)稱的，理想的球形。 （2）具有不同的橫截面部分，在橫截面的大小的變化必須平緩，以避免突變。如果相鄰部分的變化是不均勻冷卻的過(guò)大時(shí)，橫截面尺寸，內(nèi)部應(yīng)力不可避免地形成。 （3）以避免尖銳的邊緣鋒利的結(jié)構(gòu)中，為了防止過(guò)熱熔體的鋒利邊緣或拐角，通常在槽或孔的邊緣切割倒角為23mm。 （4），以避免空隙，在淬火斷面變形厚度差距，更高的傾向截面厚度開(kāi)裂。 基本要求機(jī)械產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，內(nèi)容和要求 5.3.1機(jī)械設(shè)計(jì)也有很大的不同，但都具有相同的公用部分。這里有三個(gè)不同級(jí)別的機(jī)械設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。 1。功能設(shè)計(jì)，以滿足主要機(jī)械的功能要求，體現(xiàn)在技術(shù)。由于實(shí)現(xiàn)原理，工作，工藝，材料和裝配方面的可靠性。 2?？紤]到的各種要求和限制，旨在提高產(chǎn)品質(zhì)量和性價(jià)比的質(zhì)量，它是一個(gè)現(xiàn)代化的工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)。具體操作，外觀，成本，安全，環(huán)保等多方面的要求和限制。在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的質(zhì)量是非常重要的，往往決定其產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。這只是為了滿足的主要技術(shù)特點(diǎn)的要求，時(shí)代的機(jī)械設(shè)計(jì)已經(jīng)過(guò)去，整合各種要求，提高產(chǎn)品質(zhì)量，關(guān)鍵是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)。相比于考慮工作原理，考慮到不同的需求似乎是設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)問(wèn)題，但細(xì)節(jié)之和質(zhì)量，產(chǎn)品質(zhì)量是工藝和材料不僅是一個(gè)問(wèn)題，以提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量應(yīng)該是啟動(dòng)。 3。創(chuàng)新設(shè)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變量和其他方法來(lái)構(gòu)建系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)空間，優(yōu)化和創(chuàng)新，創(chuàng)意設(shè)計(jì)思維等科學(xué)方法。 以提高產(chǎn)品的質(zhì)量更是層出不窮，日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，對(duì)于個(gè)性化方向發(fā)展的需求。因此，優(yōu)化設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的設(shè)計(jì)在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)和更重要的角色，他們將是未來(lái)的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品發(fā)展的重點(diǎn)。 得到一個(gè)可行的解決方案結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般不困難。機(jī)械設(shè)計(jì)的任務(wù)是找到一個(gè)更好的，或在許多情況下的最佳可行的解決方案。前提結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是為了能夠建造了大量的可能性，可首選的解決方案是建立了大量的優(yōu)化解決方案的空間，這是最有創(chuàng)意的地方的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。目前的基本結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)仍局限于那種用數(shù)學(xué)模型描述的問(wèn)題。多潛能，多結(jié)構(gòu)優(yōu)化效果，應(yīng)根據(jù)解空間的由工藝，材料，耦合方式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，形狀，順序，方向，數(shù)量，大小及其它設(shè)計(jì)變量所構(gòu)成的。 5.3.2的最終基本設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的機(jī)械結(jié)構(gòu)的結(jié)果機(jī)械設(shè)計(jì)中所示的形式的結(jié)構(gòu)，可根據(jù)最終產(chǎn)品的加工，組裝，制造所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。因此，機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足產(chǎn)品的基本功能要求，可靠性，技術(shù)，經(jīng)濟(jì)性和外觀要求等方面的各種要求。此外，還應(yīng)完善的受力零件，提高了強(qiáng)度，剛度，精度和壽命。因此，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的技術(shù)工作。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤或不合理的故障可能會(huì)導(dǎo)致不必要的部件，使機(jī)器無(wú)法達(dá)到的組裝和維修設(shè)計(jì)要求的精度帶來(lái)了極大的不便。機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)考慮以下設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 1。實(shí)現(xiàn)方式的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)所需的功能 2。滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)度要求 3。符合該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則剛度 4。考慮 5的工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。考慮裝修設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 6。考慮設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 5.3.2基本設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的機(jī)械結(jié)構(gòu) 1。實(shí)現(xiàn)了所需的功能產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)主要目的是為了實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能要求，從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所需的功能是首先要考慮的問(wèn)題。要滿足功能要求，你必須做到以下幾點(diǎn)。 （1）明確功能：設(shè)計(jì)根據(jù)其在機(jī)功能彼此之間的連接，并與其他成分，來(lái)確定形狀參數(shù)的大小和結(jié)構(gòu)。組件的主要功能必須承受的負(fù)荷，傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，以及確?；蚓S持相關(guān)的零件或部件之間的相對(duì)位置或軌跡等機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)能滿足其功能需求來(lái)考慮。合理分配（2）功能：產(chǎn)品設(shè)計(jì)，根據(jù)具體情況，通常需要對(duì)任務(wù)的合理分配，即功能分解成多個(gè)子功能。每個(gè)子功能應(yīng)該已經(jīng)確定了部件之間的承諾的結(jié)構(gòu)應(yīng)該有一個(gè)結(jié)構(gòu)合理，協(xié)調(diào)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)總功能的目標(biāo)。多結(jié)構(gòu)件具有相同的功能可以減少部件的負(fù)擔(dān)，延長(zhǎng)使用壽命。 V形結(jié)構(gòu)，其橫截面是任務(wù)的合理分配的一個(gè)例子。纖維繩承受的張力;橡膠填料層承受拉伸和壓縮帶在彎曲;滑輪用布覆蓋在生成必要的摩擦傳動(dòng)的插槽中的作用。例如，如果僅由螺栓預(yù)緊力承受橫向載荷所產(chǎn)生的摩擦，螺栓的尺寸將過(guò)大，增加的剪切元件，如銷，套筒，等等的關(guān)鍵橫向負(fù)載分擔(dān)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。 （3）的特性集：為了簡(jiǎn)化了產(chǎn)品的機(jī)械結(jié)構(gòu)，降低處理成本，易于安裝，并且在一些情況下，部分或部件可以假設(shè)多個(gè)功能。形狀特征集使更復(fù)雜的部件，但是具有一定程度的，但在其他方面影響的過(guò)程中，增加了加工成本，應(yīng)根據(jù)具體情況而設(shè)計(jì)的。 5.3.2基本機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 2。滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)度要求（1）強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，如改變的部件的橫截面尺寸要適應(yīng)其內(nèi)部應(yīng)力的變化，等于橫截面的強(qiáng)度。根據(jù)相等強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原理，該材料可以得到充分的利用，從而減少了重量和成本的降低。如果支腿，階梯軸設(shè)計(jì)。圖5.3。 為了直觀地表示如何轉(zhuǎn)移的機(jī)械部件會(huì)被視為有水流動(dòng)的力圖5.3 （2）受力合理流動(dòng)結(jié)構(gòu)國(guó)家權(quán)力該組件，力這些行合并成流的力量。指示該流的力起著在檢查的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有重要作用。 力流不中斷的成分，力線中的任何一個(gè)也不會(huì)憑空消失，它會(huì)從一個(gè)地方傳遞，來(lái)自另一個(gè)地方。另一個(gè)特點(diǎn)是，它趨向于迫使流通過(guò)沿著最短路徑，在動(dòng)力如此密集流的高應(yīng)力區(qū)域形成的周邊的最短路線。力流稀疏或無(wú)電源的其他部分從壓力的角度來(lái)看，沒(méi)有得到充分利用的材料流過(guò)。因此，如果該部件是增加剛度，力的流應(yīng)該有可能通過(guò)設(shè)計(jì)部件的形狀，以降低軸承區(qū)的最短路線，并且因此較小的累積變形，提高了構(gòu)件的剛性，在材料被充分利用。 懸臂布置小錐齒輪，傘齒輪軸承應(yīng)盡可能接近，以減少在懸臂的長(zhǎng)度，提高了軸的彎曲強(qiáng)度。圖5.4的幾個(gè)例子一個(gè)典型的例子。 （3）減少應(yīng)力集中結(jié)構(gòu)峰回路轉(zhuǎn)時(shí)用力流動(dòng)方向，流動(dòng)在轉(zhuǎn)折點(diǎn)的力量就太密集，造成應(yīng)力集中，應(yīng)采取的設(shè)計(jì)措施結(jié)構(gòu)，從而使勞動(dòng)力流動(dòng)轉(zhuǎn)向平緩。應(yīng)力集中是影響零件的疲勞強(qiáng)度的重要因素。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量避免或減少應(yīng)力集中。該方法將在適當(dāng)?shù)牟糠?，如增加了圓角要描述的，使用卸載結(jié)構(gòu)。圖5.5。 （4）如此？，在機(jī)器工作經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一些不必要的力，慣性力，斜齒輪的軸向力，這不僅增加了動(dòng)力軸和套管載荷的其他部分，降低了精度和壽命，而且還降低了機(jī)器的傳輸效率。負(fù)載均衡指的是所謂的措施來(lái)平衡所有的結(jié)構(gòu)的全部或部分而不力，以減少或消除其不良影響。這些結(jié)構(gòu)上的措施主要是為了平衡元件，對(duì)稱地布置等等。 例如，通過(guò)在同一軸上產(chǎn)生的，通過(guò)合理選擇和牙齒的大小與軸向力的旋轉(zhuǎn)的螺旋角的軸向力2斜齒輪相互抵消，從而使軸承負(fù)荷減小。圖5.6。 5.3.2基本機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 3。滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)剛性部件，以確保使用來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能的正常期間，它必須有足夠的剛性。 5.3.2基本的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 4個(gè)主要的考慮工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是：確保實(shí)現(xiàn)功能，使產(chǎn)品達(dá)到性能要求。然而，生產(chǎn)成本的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品組件的影響質(zhì)量的結(jié)果也不容小覷。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)力求與所謂的好良好的加工工藝，使產(chǎn)品指的是結(jié)構(gòu)件，易于制造的過(guò)程中，處理方法有什么樣的可能不是某些結(jié)構(gòu)件的制造，或生產(chǎn)成本高，或質(zhì)量會(huì)受到影響。因此，設(shè)計(jì)人員識(shí)別處理方法的特征是很重要的，該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以避免缺陷。在實(shí)踐中，結(jié)構(gòu)部件的方法是由許多因素，如生產(chǎn)量的大小會(huì)影響到生成方法坯料的約束;生產(chǎn)設(shè)備的條件可能會(huì)限制工件的尺寸;此外，建模，精度，熱處理，成本等方面可能存在結(jié)構(gòu)的過(guò)程的某些部分是限制性的作用。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要充分考慮這些因素對(duì)過(guò)程的影響。 5.3.2基本的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 5。考慮裝配制造工藝裝配設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)重要的步驟，結(jié)構(gòu)件的裝配質(zhì)量，成本直接影響。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裝配概述如下（1）整機(jī)裝配單元合理劃分應(yīng)該分為幾個(gè)單元可以單獨(dú)裝配（零件或部件）來(lái)實(shí)現(xiàn)并行和專門組裝業(yè)務(wù)，縮短裝配周期，并一步一步的技術(shù)，以方便檢查和維修。 （2），這樣沒(méi)有安裝部位正確 - 確保零件的準(zhǔn)確定位。如圖5.7與普通螺栓兩種法蘭連接。在參考示出的結(jié)構(gòu)的圖（一）非徑向定位，不能保證同軸二孔裝配時(shí);圖（b）將一個(gè)配合的定位基準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)合理的圓柱形表面。 - 避免雙重領(lǐng)帶。圖5.8 A部分和B部分（一）具有兩個(gè)端面帶，由于制造誤差，A部分不能保證正確的位置。圖5.8（二）結(jié)構(gòu)合理。 - 防止裝配錯(cuò)誤。如圖5.9所示有兩個(gè)引腳軸承定位。在這兩個(gè)相反的引腳圖（a）的布置，等于螺栓的距離，它可以安裝在組件180°旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致孔中心線中心線軸線偏差增大。因此，如果兩個(gè)定位銷被安排在同一側(cè)，或找到的兩個(gè)螺栓斷成不等圖5.9 （2）使零件易于裝配和拆卸的距離結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，裝配應(yīng)保證有足夠的空間，如扳手空間;避免過(guò)長(zhǎng)的匹配，以避免增加裝配的難度，使配合表面的劃痕，因?yàn)橐恍┡_(tái)階軸設(shè)計(jì);配件為便于拆卸，拆卸工具應(yīng)該給地方的位置，如軸承拆卸。圖5-10。 5.3.2基本的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 6?？紤]BR設(shè)計(jì)不僅要滿足功能要求的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，還要考慮產(chǎn)品的外形的美學(xué)價(jià)值，使人們產(chǎn)生吸引力。從心理學(xué)的角度來(lái)看，60％的人的決定取決于第一印象。社會(huì)屬性的技術(shù)產(chǎn)品是一種商品，在買方市場(chǎng)時(shí)代，產(chǎn)品設(shè)計(jì)外觀來(lái)吸引客戶是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)要求;而造型美觀，并允許操作者以減少產(chǎn)品的誤用，由于所產(chǎn)生的能量的消耗。 設(shè)計(jì)包括三個(gè)方面：形狀，顏色和表面處理。 考慮造型，應(yīng)注意以下三個(gè)問(wèn)題：（1）大小比例結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意保持之間的比例的輪廓的各部分之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一的，大小應(yīng)自覺(jué)運(yùn)用“黃金分割法”確定的尺寸，使產(chǎn)品更美觀的形狀。 （2）勾勒出一個(gè)簡(jiǎn)單的統(tǒng)一機(jī)械產(chǎn)品的形狀通常是各種基本幾何形狀（長(zhǎng)方形，圓柱體，圓錐體等）一起組合。該設(shè)計(jì)應(yīng)與適當(dāng)?shù)男螤钪瞥?，視覺(jué)基本形狀應(yīng)該平衡，大致對(duì)稱形狀不完全對(duì)稱的意義上易產(chǎn)生傾倒;最小化的形狀和位置的變化，并避免雜亂;改進(jìn)工藝（3）顏色，圖案和點(diǎn)綴支持在機(jī)械產(chǎn)品油漆表面，除了防止腐蝕的功能，同時(shí)也提升了視覺(jué)效果。允許操作員的適當(dāng)?shù)念伾劬ζ诮档?，并提高識(shí)別的信息顯示裝置的功能。 只使用小部件單色。特別是大型的運(yùn)動(dòng)部件，如果只用一種顏色會(huì)顯得單調(diào)水平，一點(diǎn)點(diǎn)額外的顏色會(huì)使整個(gè)基調(diào)活著。在共存的多種顏色的情況下，應(yīng)該在背景中的主導(dǎo)作用，并相應(yīng)稱為對(duì)比色的背景色。但是，在產(chǎn)品，不同顏色不是人數(shù)太多，太多的顏色會(huì)給人一種華而不實(shí)的感覺(jué)。 舒服位于該地區(qū)的約顏色黃色，綠色，黃色至棕色。這種趨勢(shì)是越來(lái)越暖，正黃綠色往往顯得不舒服;激烈的灰色調(diào)顯得沮喪。暖冷的環(huán)境中，如黃色，橙色和紅色。對(duì)于冷色調(diào)，如淡藍(lán)色的散熱環(huán)境。所有的顏色應(yīng)該褪色。此外，通過(guò)一定的顏色方案可以使產(chǎn)品看起來(lái)是安全的。 ？在形狀上的小變化，較大的光的平面構(gòu)成，并且所述有源元件的運(yùn)動(dòng)的區(qū)域被布置暗輪廓;暗機(jī)應(yīng)放置在下部，放置在頂部的光。 5.4機(jī)械設(shè)計(jì)工作步驟在各種情況下不同類型的機(jī)械設(shè)計(jì)之間的巨大差異，也沒(méi)有必要通過(guò)某種方式一步一步的一步。通常，以確定完成的形狀，大小和組件所需的功能的布局。是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程的全面分析，繪圖，計(jì)算相結(jié)合的三個(gè)過(guò)程，該過(guò)程如下所示：。 1主次排序，平衡：一個(gè)清晰的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以限制的主要任務(wù)，并實(shí)現(xiàn)其功能的目的是分解成幾個(gè)功能。以及從機(jī)器中實(shí)現(xiàn)的主要功能（在一臺(tái)機(jī)器來(lái)實(shí)現(xiàn)能量或物料的轉(zhuǎn)化發(fā)揮的基本功能的關(guān)鍵作用）的起始組分，通常開(kāi)始用函數(shù)的開(kāi)始，實(shí)現(xiàn)了表面結(jié)構(gòu)，考慮到相互的其他部分，該連接關(guān)系，位置和其它表面逐漸連接在一起成為一個(gè)部分，則該部分并連接成份其它部分，最終組合成一個(gè)實(shí)現(xiàn)本機(jī)的主要功能。然后，再確定的主要部件，如次要的，互補(bǔ)的或支承部件：密封件，潤(rùn)滑和維護(hù)等。 草圖2：在分析，以確定結(jié)構(gòu)，而根據(jù)通過(guò)繪制草圖一定比例的該結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)部件的尺寸的粗略估計(jì)，最初部分。圖中示出了各部分的基本形狀應(yīng)限制在主運(yùn)動(dòng)部件，空間限制，安裝尺寸的位置的大小。在相同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用程序以充分注意標(biāo)準(zhǔn)件，常用件和常用件，以降低設(shè)計(jì)和制造的工作量。 3的結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步綜合分析，確定該方案的最終結(jié)構(gòu)：一個(gè)全面的過(guò)程，以確定的方式實(shí)現(xiàn)的各種替代結(jié)構(gòu)的所有的功函數(shù)的目的。分析過(guò)程的評(píng)價(jià)，比較，最終確定的工作結(jié)構(gòu)。通過(guò)改變面，位置，數(shù)量和部件的材料，其表面性能，接頭的大小時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)新的程序。此外，思維的特點(diǎn)進(jìn)行全面分析更直觀的方式，即不進(jìn)行有系統(tǒng)的方式。人的感覺(jué)和直覺(jué)是不是沒(méi)有原因的，多年的生活經(jīng)驗(yàn)，積累了生產(chǎn)不知不覺(jué)產(chǎn)生各種判斷，感覺(jué)和直覺(jué)的設(shè)計(jì)發(fā)揮更大的作用。 。 4和改進(jìn)：結(jié)構(gòu)承重部件進(jìn)行了分析，計(jì)算出軸承的強(qiáng)度，剛度，耐磨性等，如果需要的話。并通過(guò)改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)更加合理承受的負(fù)荷承載能力和工作，以提高準(zhǔn)確性。以拆零件，材料，加工要求，結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師的想象力來(lái)處理模擬的設(shè)計(jì)和內(nèi)容，從多種角度的頭腦考慮的問(wèn)題，想象可能發(fā)生的問(wèn)題，深度品質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和廣度的錯(cuò)覺(jué)起著非常重要的影響。 5完美的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)指標(biāo)繼續(xù)改善，尋找所選程序的缺陷和弱點(diǎn)，控制各種要求和限制，反復(fù)改進(jìn)?？紤]零部件通用化，標(biāo)準(zhǔn)化，降低各種零部件，降低了生產(chǎn)成本。需要注意的是草圖標(biāo)準(zhǔn)和外購(gòu)件的結(jié)構(gòu)。重視安全和勞動(dòng)（即勞動(dòng)條件：操作，觀察，調(diào)整是否很方便，很容易在發(fā)生故障時(shí)進(jìn)行故障排除和噪聲），以改善結(jié)構(gòu)。 6的形狀和美麗的平衡：考慮對(duì)象是否直觀勻稱，美觀。浪費(fèi)材料或機(jī)構(gòu)時(shí)，外觀不均勻。失去平衡慣性力，干擾小，可能會(huì)迫使不穩(wěn)定，抗疲勞應(yīng)力集中和性能也較弱。 總之，從里到外的設(shè)計(jì)過(guò)程中的機(jī)械結(jié)構(gòu)，從重要到次要，從地方到一般，從粗到細(xì)，權(quán)衡利弊，反復(fù)檢查，逐步改進(jìn)。 摘要機(jī)械設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)方面具有重要作用。本章討論了機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，程序和思維方式。機(jī)的工作原理和組件的設(shè)計(jì)要求是一個(gè)主要的因素確定部件的結(jié)構(gòu)和形狀，隨后對(duì)材料的選擇，制造工藝要求，因此，它具有良好的處理（加工，裝配）。此外，為了改善結(jié)構(gòu)，并具有在各部分的形狀，以提高強(qiáng)度和剛度的影響很大。

三、如何提高設(shè)計(jì)質(zhì)量

勘察設(shè)計(jì)是工程的靈魂，質(zhì)量的龍頭，只有具備優(yōu)秀的設(shè)計(jì)，才能創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)的工程。因此，勘察設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到工程建設(shè)質(zhì)量的高低。在初步設(shè)計(jì)階段，影響項(xiàng)目投資的可能性為75%-95%，因?yàn)槌醪皆O(shè)計(jì)階段，建筑物的結(jié)構(gòu)形式、外觀設(shè)計(jì)、平面布置及裝修標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)全部確定，這些在建筑工程中占工程總造價(jià)的75%-95%；在技術(shù)設(shè)計(jì)階段，只是對(duì)工程設(shè)計(jì)的合理性、可行性進(jìn)行確定，而這一部分對(duì)工程造價(jià)的影響只占工程總造價(jià)的35%-75%；在施工圖設(shè)計(jì)階段，影晌項(xiàng)目投資的可能性為5%-35%。資料分析表明，設(shè)計(jì)費(fèi)一般只相當(dāng)于建設(shè)工程全壽命費(fèi)用的1%以下，但正是這小于1%的費(fèi)用，對(duì)工程造價(jià)的影響度占75%。很顯然，項(xiàng)目投資控制的關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)階段。要有效地控制工程造價(jià)，就要堅(jiān)決把重點(diǎn)放在設(shè)計(jì)階段，未雨綢繆，以取得事半功倍的效果。首先要建立以專家系統(tǒng)為核心的設(shè)計(jì)咨詢保障制度。甲方在工程開(kāi)始階段對(duì)發(fā)展趨勢(shì)不了解，建成后往往在使用功能和內(nèi)部設(shè)施方面感到滯后，留下不少遺憾，因此設(shè)計(jì)單位在工程前期應(yīng)多介紹一些超前的設(shè)計(jì)思想。提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵是優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。如何優(yōu)化設(shè)計(jì)方案呢？開(kāi)展設(shè)計(jì)咨詢是一個(gè)有效方法。設(shè)計(jì)咨詢就是業(yè)主自愿有償?shù)仄刚?qǐng)權(quán)威專家或權(quán)威設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，對(duì)業(yè)主關(guān)心的效益問(wèn)題、方案的偽劣、工藝技術(shù)的先進(jìn)性、合理性等進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化，從而確定最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，提高投資效益。二是要強(qiáng)化施工圖的設(shè)計(jì)審查。設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的龍頭，抓好設(shè)計(jì)審查對(duì)保證結(jié)構(gòu)安全，節(jié)約投資將起到重要作用。建議有關(guān)管理部門，結(jié)合往年工程出現(xiàn)的問(wèn)題，制定各專業(yè)的施工圖設(shè)計(jì)審查注意事項(xiàng)及實(shí)施細(xì)則。以減少、消除施工圖設(shè)計(jì)階段可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題，提高圖紙審查的通過(guò)率?！∪且訌?qiáng)設(shè)計(jì)人員的技術(shù)培訓(xùn)。我國(guó)幅員遼闊，設(shè)計(jì)院面臨的又是要求復(fù)雜的各類建筑項(xiàng)目，在技術(shù)上存在不少困難。針對(duì)地區(qū)情況制定一些通用的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)或技術(shù)規(guī)程規(guī)定，對(duì)保證設(shè)計(jì)質(zhì)量將起到良好作用。建議有關(guān)管理部門，參照《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》做法，針對(duì)工程設(shè)計(jì)的“通病”和最容易發(fā)生錯(cuò)誤的技術(shù)環(huán)節(jié)提出正確的措施，制定各個(gè)專業(yè)統(tǒng)一的技術(shù)措施。這對(duì)提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、提高設(shè)計(jì)水平將發(fā)揮指導(dǎo)作用，對(duì)于提高民用建筑設(shè)計(jì)的創(chuàng)新能力也將起到促進(jìn)作用。四是要加大科研力度。當(dāng)前由于墻體材料的改革，量大面廣的混合結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)施工方面存在許多新問(wèn)題有待研究。高層建筑使用功能日益復(fù)雜，需要規(guī)范不斷補(bǔ)充完善。此外，一些新的課題還需作超前研究?？蒲泄ぷ鲿r(shí)間和人力投入大、周期長(zhǎng)、見(jiàn)效慢，這需要設(shè)計(jì)院在政策上給予更多的關(guān)注和傾斜。此外，還應(yīng)制定合理的設(shè)計(jì)周期。有的業(yè)主往往為了趕工期而壓縮設(shè)計(jì)周期，人為造成了對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量的不良影響。設(shè)計(jì)人員在有限的時(shí)間里，為盡快交出施工圖，就不得不放棄對(duì)某些方面的深入考慮，從而影響設(shè)計(jì)質(zhì)量。建議有關(guān)管理部門，在制定設(shè)計(jì)周期時(shí)留給設(shè)計(jì)人員必要的方案論證時(shí)間?！∽髡?佚名

四、誰(shuí)知道數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案有哪些？

本文首先討論了基于第三范式的數(shù)據(jù)庫(kù)表的基本設(shè)計(jì)，著重論述了建立主鍵和索引的策略和方案，然后從數(shù)據(jù)庫(kù)表的擴(kuò)展設(shè)計(jì)和庫(kù)表對(duì)象的放置等角度概述了數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的優(yōu)化方案。

關(guān)鍵詞： 優(yōu)化（Optimizing） 第三范式（3NF） 冗余數(shù)據(jù)（Redundant Data） 索引（Index） 數(shù)據(jù)分割（Data Partitioning） 對(duì)象放置（Object Placement）

1 引言

數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化的目標(biāo)無(wú)非是避免磁盤I/O瓶頸、減少CPU利用率和減少資源競(jìng)爭(zhēng)。為了便于讀者閱讀和理解，筆者參閱了Sybase、Informix和Oracle等大型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)參考資料，基于多年的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從基本表設(shè)計(jì)、擴(kuò)展設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)表對(duì)象放置等角度進(jìn)行討論，著重討論了如何避免磁盤I/O瓶頸和減少資源競(jìng)爭(zhēng)，相信讀者會(huì)一目了然。

2 基于第三范式的基本表設(shè)計(jì)

在基于表驅(qū)動(dòng)的信息管理系統(tǒng)（MIS）中，基本表的設(shè)計(jì)規(guī)范是第三范式（3NF）。第三范式的基本特征是非主鍵屬性只依賴于主鍵屬性。基于第三范式的數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)具有很多優(yōu)點(diǎn)：一是消除了冗余數(shù)據(jù)，節(jié)省了磁盤存儲(chǔ)空間；二是有良好的數(shù)據(jù)完整性限制，即基于主外鍵的參照完整限制和基于主鍵的實(shí)體完整性限制，這使得數(shù)據(jù)容易維護(hù)，也容易移植和更新；三是數(shù)據(jù)的可逆性好，在做連接（Join）查詢或者合并表時(shí)不遺漏、也不重復(fù)；四是因消除了冗余數(shù)據(jù)（冗余列），在查詢（Select）時(shí)每個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)存的數(shù)據(jù)行就多，這樣就有效地減少了邏輯I/O，每個(gè)Cash存的頁(yè)面就多，也減少物理I/O；五是對(duì)大多數(shù)事務(wù)(Transaction)而言，運(yùn)行性能好；六是物理設(shè)計(jì)(Physical Design)的機(jī)動(dòng)性較大，能滿足日益增長(zhǎng)的用戶需求。

在基本表設(shè)計(jì)中，表的主鍵、外鍵、索引設(shè)計(jì)占有非常重要的地位，但系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員往往只注重于滿足用戶要求，而沒(méi)有從系統(tǒng)優(yōu)化的高度來(lái)認(rèn)識(shí)和重視它們。實(shí)際上，它們與系統(tǒng)的運(yùn)行性能密切相關(guān)。現(xiàn)在從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化角度討論這些基本概念及其重要意義：

（1）主鍵(Primary Key)：主鍵被用于復(fù)雜的SQL語(yǔ)句時(shí)，頻繁地在數(shù)據(jù)訪問(wèn)中被用到。一個(gè)表只有一個(gè)主鍵。主鍵應(yīng)該有固定值（不能為Null或缺省值，要有相對(duì)穩(wěn)定性），不含代碼信息，易訪問(wèn)。把常用（眾所周知）的列作為主鍵才有意義。短主鍵最佳（小于25bytes），主鍵的長(zhǎng)短影響索引的大小，索引的大小影響索引頁(yè)的大小，從而影響磁盤I/O。主鍵分為自然主鍵和人為主鍵。自然主鍵由實(shí)體的屬性構(gòu)成，自然主鍵可以是復(fù)合性的，在形成復(fù)合主鍵時(shí)，主鍵列不能太多，復(fù)合主鍵使得Join*作復(fù)雜化、也增加了外鍵表的大小。人為主鍵是，在沒(méi)有合適的自然屬性鍵、或自然屬性復(fù)雜或靈敏度高時(shí)，人為形成的。人為主鍵一般是整型值（滿足最小化要求），沒(méi)有實(shí)際意義，也略微增加了表的大??；但減少了把它作為外鍵的表的大小。

（2）外鍵（Foreign Key）：外鍵的作用是建立關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中表之間的關(guān)系（參照完整性），主鍵只能從獨(dú)立的實(shí)體遷移到非獨(dú)立的實(shí)體，成為后者的一個(gè)屬性，被稱為外鍵。

（3）索引(Index)：利用索引優(yōu)化系統(tǒng)性能是顯而易見(jiàn)的，對(duì)所有常用于查詢中的Where子句的列和所有用于排序的列創(chuàng)建索引，可以避免整表掃描或訪問(wèn)，在不改變表的物理結(jié)構(gòu)的情況下，直接訪問(wèn)特定的數(shù)據(jù)列，這樣減少數(shù)據(jù)存取時(shí)間；利用索引可以優(yōu)化或排除耗時(shí)的分類*作；把數(shù)據(jù)分散到不同的頁(yè)面上，就分散了插入的數(shù)據(jù)；主鍵自動(dòng)建立了唯一索引，因此唯一索引也能確保數(shù)據(jù)的唯一性（即實(shí)體完整性）；索引碼越小，定位就越直接；新建的索引效能最好，因此定期更新索引非常必要。索引也有代價(jià)：有空間開(kāi)銷，建立它也要花費(fèi)時(shí)間，在進(jìn)行Insert、Delete和Update*作時(shí)，也有維護(hù)代價(jià)。索引有兩種：聚族索引和非聚族索引。一個(gè)表只能有一個(gè)聚族索引，可有多個(gè)非聚族索引。使用聚族索引查詢數(shù)據(jù)要比使用非聚族索引快。在建索引前，應(yīng)利用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)函數(shù)估算索引的大小。

① 聚族索引（Clustered Index）：聚族索引的數(shù)據(jù)頁(yè)按物理有序儲(chǔ)存，占用空間小。選擇策略是，被用于Where子句的列：包括范圍查詢、模糊查詢或高度重復(fù)的列（連續(xù)磁盤掃描）；被用于連接Join*作的列；被用于Order by和Group by子句的列。聚族索引不利于插入*作，另外沒(méi)有必要用主鍵建聚族索引。

② 非聚族索引（Nonclustered Index）：與聚族索引相比，占用空間大，而且效率低。選擇策略是，被用于Where子句的列：包括范圍查詢、模糊查詢（在沒(méi)有聚族索引時(shí)）、主鍵或外鍵列、點(diǎn)（指針類）或小范圍（返回的結(jié)果域小于整表數(shù)據(jù)的20%）查詢；被用于連接Join*作的列、主鍵列（范圍查詢）；被用于Order by和Group by子句的列；需要被覆蓋的列。對(duì)只讀表建多個(gè)非聚族索引有利。索引也有其弊端，一是創(chuàng)建索引要耗費(fèi)時(shí)間，二是索引要占有大量磁盤空間，三是增加了維護(hù)代價(jià)（在修改帶索引的數(shù)據(jù)列時(shí)索引會(huì)減緩修改速度）。那么，在哪種情況下不建索引呢？對(duì)于小表（數(shù)據(jù)小于5頁(yè)）、小到中表（不直接訪問(wèn)單行數(shù)據(jù)或結(jié)果集不用排序）、單值域（返回值密集）、索引列值太長(zhǎng)（大于20bitys）、容易變化的列、高度重復(fù)的列、Null值列，對(duì)沒(méi)有被用于Where子語(yǔ)句和Join查詢的列都不能建索引。另外，對(duì)主要用于數(shù)據(jù)錄入的，盡可能少建索引。當(dāng)然，也要防止建立無(wú)效索引，當(dāng)Where語(yǔ)句中多于5個(gè)條件時(shí)，維護(hù)索引的開(kāi)銷大于索引的效益，這時(shí)，建立臨時(shí)表存儲(chǔ)有關(guān)數(shù)據(jù)更有效。

批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)時(shí)的注意事項(xiàng)：在實(shí)際應(yīng)用中，大批量的計(jì)算（如電信話單計(jì)費(fèi)）用C語(yǔ)言程序做，這種基于主外鍵關(guān)系數(shù)據(jù)計(jì)算而得的批量數(shù)據(jù)（文本文件），可利用系統(tǒng)的自身功能函數(shù)（如Sybase的BCP命令）快速批量導(dǎo)入，在導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)表時(shí)，可先刪除相應(yīng)庫(kù)表的索引，這有利于加快導(dǎo)入速度，減少導(dǎo)入時(shí)間。在導(dǎo)入后再重建索引以便優(yōu)化查詢。

（4）鎖：鎖是并行處理的重要機(jī)制，能保持?jǐn)?shù)據(jù)并發(fā)的一致性，即按事務(wù)進(jìn)行處理；系統(tǒng)利用鎖，保證數(shù)據(jù)完整性。因此，我們避免不了死鎖，但在設(shè)計(jì)時(shí)可以充分考慮如何避免長(zhǎng)事務(wù)，減少排它鎖時(shí)間，減少在事務(wù)中與用戶的交互，杜絕讓用戶控制事務(wù)的長(zhǎng)短；要避免批量數(shù)據(jù)同時(shí)執(zhí)行，尤其是耗時(shí)并用到相同的數(shù)據(jù)表。鎖的征用：一個(gè)表同時(shí)只能有一個(gè)排它鎖，一個(gè)用戶用時(shí)，其它用戶在等待。若用戶數(shù)增加，則Server的性能下降，出現(xiàn)“假死”現(xiàn)象。如何避免死鎖呢？從頁(yè)級(jí)鎖到行級(jí)鎖，減少了鎖征用；給小表增加無(wú)效記錄，從頁(yè)級(jí)鎖到行級(jí)鎖沒(méi)有影響，若在同一頁(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)有影響，可選擇合適的聚族索引把數(shù)據(jù)分配到不同的頁(yè)面；創(chuàng)建冗余表；保持事務(wù)簡(jiǎn)短；同一批處理應(yīng)該沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)交互。

（5）查詢優(yōu)化規(guī)則：在訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)表的數(shù)據(jù)(Access Data)時(shí)，要盡可能避免排序（Sort）、連接(Join)和相關(guān)子查詢*作。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在優(yōu)化查詢時(shí)，必須做到：

① 盡可能少的行；

② 避免排序或?yàn)楸M可能少的行排序，若要做大量數(shù)據(jù)排序，最好將相關(guān)數(shù)據(jù)放在臨時(shí)表中*作；用簡(jiǎn)單的鍵（列）排序，如整型或短字符串排序；

③ 避免表內(nèi)的相關(guān)子查詢；

④ 避免在Where子句中使用復(fù)雜的表達(dá)式或非起始的子字符串、用長(zhǎng)字符串連接；

⑤ 在Where子句中多使用“與”（And）連接，少使用“或”(Or)連接；

⑥ 利用臨時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。在查詢多表、有多個(gè)連接、查詢復(fù)雜、數(shù)據(jù)要過(guò)濾時(shí)，可以建臨時(shí)表（索引）以減少I/O。但缺點(diǎn)是增加了空間開(kāi)銷。

除非每個(gè)列都有索引支持，否則在有連接的查詢時(shí)分別找出兩個(gè)動(dòng)態(tài)索引，放在工作表中重新排序。

3 基本表擴(kuò)展設(shè)計(jì)

基于第三范式設(shè)計(jì)的庫(kù)表雖然有其優(yōu)越性（見(jiàn)本文第一部分），然而在實(shí)際應(yīng)用中有時(shí)不利于系統(tǒng)運(yùn)行性能的優(yōu)化：如需要部分?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)而要掃描整表，許多過(guò)程同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)同一數(shù)據(jù)，反復(fù)用相同行計(jì)算相同的結(jié)果，過(guò)程從多表獲取數(shù)據(jù)時(shí)引發(fā)大量的連接*作，當(dāng)數(shù)據(jù)來(lái)源于多表時(shí)的連接*作；這都消耗了磁盤I/O和CPU時(shí)間。

尤其在遇到下列情形時(shí)，我們要對(duì)基本表進(jìn)行擴(kuò)展設(shè)計(jì)：許多過(guò)程要頻繁訪問(wèn)一個(gè)表、子集數(shù)據(jù)訪問(wèn)、重復(fù)計(jì)算和冗余數(shù)據(jù)，有時(shí)用戶要求一些過(guò)程優(yōu)先或低的響應(yīng)時(shí)間。

如何避免這些不利因素呢？根據(jù)訪問(wèn)的頻繁程度對(duì)相關(guān)表進(jìn)行分割處理、存儲(chǔ)冗余數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)衍生列、合并相關(guān)表處理，這些都是克服這些不利因素和優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行的有效途徑。

3.1 分割表或儲(chǔ)存冗余數(shù)據(jù)

分割表分為水平分割表和垂直分割表兩種。分割表增加了維護(hù)數(shù)據(jù)完整性的代價(jià)。

水平分割表：一種是當(dāng)多個(gè)過(guò)程頻繁訪問(wèn)數(shù)據(jù)表的不同行時(shí)，水平分割表，并消除新表中的冗余數(shù)據(jù)列；若個(gè)別過(guò)程要訪問(wèn)整個(gè)數(shù)據(jù)，則要用連接*作，這也無(wú)妨分割表；典型案例是電信話單按月分割存放。另一種是當(dāng)主要過(guò)程要重復(fù)訪問(wèn)部分行時(shí)，最好將被重復(fù)訪問(wèn)的這些行單獨(dú)形成子集表（冗余儲(chǔ)存），這在不考慮磁盤空間開(kāi)銷時(shí)顯得十分重要；但在分割表以后，增加了維護(hù)難度，要用觸發(fā)器立即更新、或存儲(chǔ)過(guò)程或應(yīng)用代碼批量更新，這也會(huì)增加額外的磁盤I/O開(kāi)銷。

垂直分割表（不破壞第三范式），一種是當(dāng)多個(gè)過(guò)程頻繁訪問(wèn)表的不同列時(shí)，可將表垂直分成幾個(gè)表，減少磁盤I/O（每行的數(shù)據(jù)列少，每頁(yè)存的數(shù)據(jù)行就多，相應(yīng)占用的頁(yè)就少），更新時(shí)不必考慮鎖，沒(méi)有冗余數(shù)據(jù)。缺點(diǎn)是要在插入或刪除數(shù)據(jù)時(shí)要考慮數(shù)據(jù)的完整性，用存儲(chǔ)過(guò)程維護(hù)。另一種是當(dāng)主要過(guò)程反復(fù)訪問(wèn)部分列時(shí)，最好將這部分被頻繁訪問(wèn)的列數(shù)據(jù)單獨(dú)存為一個(gè)子集表（冗余儲(chǔ)存），這在不考慮磁盤空間開(kāi)銷時(shí)顯得十分重要；但這增加了重疊列的維護(hù)難度，要用觸發(fā)器立即更新、或存儲(chǔ)過(guò)程或應(yīng)用代碼批量更新，這也會(huì)增加額外的磁盤I/O開(kāi)銷。垂直分割表可以達(dá)到最大化利用Cache的目的。

總之，為主要過(guò)程分割表的方法適用于：各個(gè)過(guò)程需要表的不聯(lián)結(jié)的子集，各個(gè)過(guò)程需要表的子集，訪問(wèn)頻率高的主要過(guò)程不需要整表。在主要的、頻繁訪問(wèn)的主表需要表的子集而其它主要頻繁訪問(wèn)的過(guò)程需要整表時(shí)則產(chǎn)生冗余子集表。

注意，在分割表以后，要考慮重新建立索引。

3.2 存儲(chǔ)衍生數(shù)據(jù)

對(duì)一些要做大量重復(fù)性計(jì)算的過(guò)程而言，若重復(fù)計(jì)算過(guò)程得到的結(jié)果相同（源列數(shù)據(jù)穩(wěn)定，因此計(jì)算結(jié)果也不變），或計(jì)算牽扯多行數(shù)據(jù)需額外的磁盤I/O開(kāi)銷，或計(jì)算復(fù)雜需要大量的CPU時(shí)間，就考慮存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果（冗余儲(chǔ)存）。現(xiàn)予以分類說(shuō)明：

若在一行內(nèi)重復(fù)計(jì)算，就在表內(nèi)增加列存儲(chǔ)結(jié)果。但若參與計(jì)算的列被更新時(shí)，必須要用觸發(fā)器更新這個(gè)新列。

若對(duì)表按類進(jìn)行重復(fù)計(jì)算，就增加新表（一般而言，存放類和結(jié)果兩列就可以了）存儲(chǔ)相關(guān)結(jié)果。但若參與計(jì)算的列被更新時(shí)，就必須要用觸發(fā)器立即更新、或存儲(chǔ)過(guò)程或應(yīng)用代碼批量更新這個(gè)新表。

若對(duì)多行進(jìn)行重復(fù)性計(jì)算（如排名次），就在表內(nèi)增加列存儲(chǔ)結(jié)果。但若參與計(jì)算的列被更新時(shí)，必須要用觸發(fā)器或存儲(chǔ)過(guò)程更新這個(gè)新列。

總之，存儲(chǔ)冗余數(shù)據(jù)有利于加快訪問(wèn)速度；但違反了第三范式，這會(huì)增加維護(hù)數(shù)據(jù)完整性的代價(jià)，必須用觸發(fā)器立即更新、或存儲(chǔ)過(guò)程或應(yīng)用代碼批量更新，以維護(hù)數(shù)據(jù)的完整性。

3.3 消除昂貴結(jié)合

對(duì)于頻繁同時(shí)訪問(wèn)多表的一些主要過(guò)程，考慮在主表內(nèi)存儲(chǔ)冗余數(shù)據(jù)，即存儲(chǔ)冗余列或衍生列（它不依賴于主鍵），但破壞了第三范式，也增加了維護(hù)難度。在源表的相關(guān)列發(fā)生變化時(shí)，必須要用觸發(fā)器或存儲(chǔ)過(guò)程更新這個(gè)冗余列。當(dāng)主要過(guò)程總同時(shí)訪問(wèn)兩個(gè)表時(shí)可以合并表，這樣可以減少磁盤I/O*作，但破壞了第三范式，也增加了維護(hù)難度。對(duì)父子表和1：1關(guān)系表合并方法不同：合并父子表后，產(chǎn)生冗余表；合并1：1關(guān)系表后，在表內(nèi)產(chǎn)生冗余數(shù)據(jù)。

4 數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的放置策略

數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的放置策略是均勻地把數(shù)據(jù)分布在系統(tǒng)的磁盤中，平衡I/O訪問(wèn)，避免I/O瓶頸。

⑴ 訪問(wèn)分散到不同的磁盤，即使用戶數(shù)據(jù)盡可能跨越多個(gè)設(shè)備，多個(gè)I/O運(yùn)轉(zhuǎn)，避免I/O競(jìng)爭(zhēng)，克服訪問(wèn)瓶頸；分別放置隨機(jī)訪問(wèn)和連續(xù)訪問(wèn)數(shù)據(jù)。

⑵ 分離系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)I/O和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)I/O。把系統(tǒng)審計(jì)表和臨時(shí)庫(kù)表放在不忙的磁盤上。

⑶ 把事務(wù)日志放在單獨(dú)的磁盤上，減少磁盤I/O開(kāi)銷，這還有利于在障礙后恢復(fù)，提高了系統(tǒng)的安全性。

⑷ 把頻繁訪問(wèn)的“活性”表放在不同的磁盤上；把頻繁用的表、頻繁做Join*作的表分別放在單獨(dú)的磁盤上，甚至把把頻繁訪問(wèn)的表的字段放在不同的磁盤上，把訪問(wèn)分散到不同的磁盤上，避免I/O爭(zhēng)奪；

⑸ 利用段分離頻繁訪問(wèn)的表及其索引（非聚族的）、分離文本和圖像數(shù)據(jù)。段的目的是平衡I/O，避免瓶頸，增加吞吐量，實(shí)現(xiàn)并行掃描，提高并發(fā)度，最大化磁盤的吞吐量。利用邏輯段功能，分別放置“活性”表及其非聚族索引以平衡I/O。當(dāng)然最好利用系統(tǒng)的默認(rèn)段。另外，利用段可以使備份和恢復(fù)數(shù)據(jù)更加靈活，使系統(tǒng)授權(quán)更加靈活。

以上就是關(guān)于如何優(yōu)化設(shè)計(jì)方案相關(guān)問(wèn)題的回答。希望能幫到你，如有更多相關(guān)問(wèn)題，您也可以聯(lián)系我們的客服進(jìn)行咨詢，客服也會(huì)為您講解更多精彩的知識(shí)和內(nèi)容。

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