不完全信息的研究与处理是数据库领域研究的热点之一。现有的大部分商业数据库建立在传统关系数据模型的基础上,对涉及空值的查询处理缺乏形式化定义和统一的理论支撑。这些缺陷在涉及含空值的重复元组和不可用信息的查询时尤为明显,不当的处理方式不仅会造成查询结果的反直觉问题,还可能给数据库安全带来隐患。针对上述问题,本文在传统关系数据模型和几种经典三值逻辑系统的基础上,进行了深入研究,论文主要工作如下:首先,在三值逻辑系统K₃的基础上给出一个新的逻辑联结词,并在空值环境下扩展了多重集合关系的定义。在此基础上扩充了标准多重集合关系代数MRA,给出能够处理空值的多重集合关系代数MRA^N,并将MRA^N应用到查询实例中,提高了研究成果的实用性;其次,分别在传统关系数据库查询和模糊查询中介绍不同语义背景和查询条件下对不可用空值的处理方法,改进了传统关系数据库查询的基础选择运算和差运算算法,并应用到查询实例;对于模糊查询,提出结合可能性真值和标记空值的方法,并在查询实例中展示;最后,介绍了几种经典的三值逻辑系统,并指出它们在处理不完全信息方面的不足。在此基础上给出了一种四值逻辑系统Z₄,在一定程度上解决了各种三值逻辑系统对第三值解释不完善的问题。之后,扩充了Z₄系统的联结词并证明了其真值完备性,讨论了其相关联结词的性质及其与经典三值逻辑系统之间的关系。还基于该系统提出了比较运算和选择运算的算法,并给出了采用这些运算的查询实例,说明了Z₄系统的实用性。