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SQL生成器设计与实现 　　摘 要：针对高考成绩统计分析个性化需求多、对工作人员信息处理能力要求高等问题，设计并实现了面向高考成绩统计分析的SQL生成器，用统计对象、统计属性、维度表达式、统计函数四元素组成统计单元描述用户分析需求，并映射为数据库对象。按照算法流程分别生成SQL语句的select子句、from子句和where子句，最终合并为可用于统计分析的完整SQL语句，实现高考成绩统计分析可定制化。 　　关键词关键词：高考成绩；统计分析；统计单元；SQL生成器 　　DOIDOI：10.11907/rjdk.162034 　　中图分类号：TP319 　　文献标识码：A 文章编号文章编号2016）011008803 　　0 引言 　　2010年以来，河北省教育考试院利用现代信息技术和独有的数据资源优势，推出了以诊脉高考、服务教学为目标的高考数据统计分析系列报告[1]，报告采用程序计算和人工生成结合的方式，对于常规统计分析，采用固定的计算机程序完成，对于个性化需求则采用手工方式完成，工作量较大，报告生成周期较长。例如一份学校版的报告往往需要几天的时间才能完成，而学校对报告的需求时间比较集中，短期内很难满足众多学校需求；另外教育工作者通常不具备专业信息处理能力，在高考数据的检索、统计等方面存在很大困难。 　　为解决以上问题，提出一种根据用户自定义需求自动生成SQL（Structured Query Language）语句的高考成绩分析方案，即SQL生成器设计方案。常见的SQL生成器一般嵌入在软件开发工具或数据库系统软件中，如软件开发工具PowerBuilder、C++ Builder、Delphi，数据库系统软件Access、VFP 、Microsoft SQL Server、Oracle，BI设计软件 Microstrategy、Business Object、Cognos等都内嵌有SQL生成器[34]，独立的SQL生成器软件有Red Earth Technologies的Superior SQL Builder、SBS Development的Automated_SQL_Builde等[5]。这些SQL生成器都是面向软件开发或数据库管理等专业技术人员，而不是面向业务系统的最终用户。一些学者尝试SQL生成器研究，如李海龙[6]的通用标准SQL语法分析模型研究，程晓燕[7]的可视化编辑数据库操作工具研究，赵丹明[8]的模拟SQL Builder创建SQL语句的关键技术研究等。 　　1 SQL生成器数据库设计 　　1.1 相关概念 　　（1）统计对象。统计分析所针对的实体称之为统计对象，如“考生信息”、“总成绩信息”、“单科成绩信息”等都属于统计对象。 　　（2）维度。数据统计分析是从特定角度对特定范围数据的观察、对比，这些特定角度称之为维度，例如，“考试年份”、“行政区划”、“考试科目”、“总成绩”等属于不同的维度。 　　（3）统计属性。统计属性是指计算所针对的统计对象属性。如统计对象“总成绩信息”的“总分”属性，可用于求平均值、标准差、最大值、最小值等计算。 　　（4）统计函数。统计函数是作用于统计属性上的集合运算，如计数、平均值、标准差、最高分、最低分等。 　　（5）统计单元。统计单元是由统计对象、统计属性、维度表达式、统计函数4个基本元素构成的元组，代表一次特定计算。 　　统计单元及组成元素需要映射为机器世界的对象，才能进一步采用程序进行处理。这里采用关系型数据库的对象――表（Table）对统计单元及组成元素进行描述及数据存储，实现概念到机器的映射，映射关系如图1所示。 　　1.2 相关数据库表 　　（1） 统计对象数据表。每个统计对象可映射为一个数据库表（Table），数据库表存储统计对象数据。例如“KSXX”表存储统计对象――“考生信息”数据，“ZCJ”表存储统计对象――“总成绩信息”数据。 　　（2） 统计对象定义表。统计对象定义表用于描述统计对象和数据库表之间的对应关系，由此表可以把统计对象名称转换为数据库表名称，表1为该表数据示例。 　　（3） 统计对象关系表。各统计对象数据表之间存在一定的关联关系，如KSXX（考生信息表）、ZCJ（总成绩信息表）和kh（考号）等为关联条件，即KSXX.kh=ZCJ.kh。系统在生成SQL语句时需要根据表之间的关系构建连接字符串，从而形成多表查询语句，因此需要对表之间的关联关系进行定义。表2为统计对象关系表记录示例。 　　（4） 统计属性定义表。每个统计属性都对应统计对象数据表中的一个可计算字段，在数据库中用一张数据表描述各统计属性与统计对象及表中字段的对应关系，称之为统计属性定义表。例如，统计属性“ZF”（总分）