《管理信息系統(tǒng)》_ch3：MIS的技術(shù)基礎(chǔ)

1、幻燈片1第三章 管理信息系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ) 主要知識點: 計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、通信與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)幻燈片2第一節(jié) 數(shù)據(jù)處理 一、數(shù)據(jù)處理的概念和發(fā)展階段 1、數(shù)據(jù)處理的概念 數(shù)據(jù)處理指把來自科學研究、生產(chǎn)實踐和社會經(jīng)濟活動等領(lǐng)域中的原始數(shù)據(jù), 用一定的設(shè)備和手段, 按一定的使用要求, 加工成另一種形式的數(shù)據(jù)。 幻燈片3 2、數(shù)據(jù)處理的目的 （1）轉(zhuǎn)換：把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成便于觀察分析、傳送或進一步處理的形式。 （2）加工：從大量的原始數(shù)據(jù)中抽取，推導(dǎo)出對人們有價值的信息以作為行動和決策的依據(jù)。 （3）存儲：科學地保存和管理已經(jīng)過處理(如校驗、整理等)的大量數(shù)據(jù),以便人們能方便而充分地利用

2、這些寶貴的信息資源。幻燈片43、數(shù)據(jù)處理的基本內(nèi)容 1.數(shù)據(jù)收集 2.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 3.數(shù)據(jù)的篩選、分組和排序 4.數(shù)據(jù)的組織 5.數(shù)據(jù)的運算:指算術(shù)運算和邏輯運算 6.數(shù)據(jù)存儲 7.數(shù)據(jù)檢索 8.數(shù)據(jù)輸出 幻燈片5數(shù)據(jù)處理的三大問題l 數(shù)據(jù)存儲：數(shù)據(jù)以何種方式存儲在計算機中l(wèi) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：采用何種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有利于數(shù)據(jù)的存取l 數(shù)據(jù)檢索：采用何種方法從已組織好的數(shù)據(jù)中檢索數(shù)據(jù)幻燈片6二、數(shù)據(jù)組織 （一）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：是存儲組織數(shù)據(jù)的方式。是相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合。包括存儲結(jié)構(gòu)有結(jié)構(gòu)上的運算操作。 邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)、映象幻燈片72、邏輯結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)間的邏輯關(guān)系，邏輯結(jié)構(gòu)

3、包括兩大類：線性結(jié)構(gòu)和非線性結(jié)構(gòu)，線性表、棧、隊列及串為線性結(jié)構(gòu)，而樹和圖則為非線性結(jié)構(gòu)。 3、物理結(jié)構(gòu) 又稱存貯結(jié)構(gòu)，指數(shù)據(jù)元素在計算機存貯器中的存儲方式，存儲方式一般有四種：順序存儲、鏈接存儲、索引存儲及散列存儲。4、映象 對于給定的邏輯結(jié)構(gòu)需要尋找一種對應(yīng)的存儲結(jié)構(gòu)，以便在計算機中存儲。通常把這種對應(yīng)關(guān)系稱為映象。幻燈片85、指針與鏈 在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，表征某一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點及其連接方式的基本單位稱為結(jié)構(gòu)的結(jié)點(Node)。一個結(jié)點通常有幾個域，用來存放與結(jié)點有關(guān)的信息。存放結(jié)點本身信息的域稱為數(shù)據(jù)域，存放結(jié)點與其他結(jié)點關(guān)系信息的域，稱為指針域或鏈域，其中存放有與結(jié)點有關(guān)的結(jié)點的地址稱為指針。

4、若干帶指針的結(jié)點組成的集合，稱為鏈。 結(jié)點的結(jié)構(gòu)如下圖：NO.NAMEAGENEXT幻燈片9數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示例:硬盤的結(jié)構(gòu)（FAT表）幻燈片106、線性表 線性表是指數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)形式本質(zhì)上是一維的線性關(guān)系，其中的每個結(jié)點都是同一類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 幻燈片117、線性表的順序存貯 線性表的結(jié)點按邏輯次序依次存放在一組連續(xù)的存貯單元里，用這種方法存儲的線性表稱為順序表。對于順序表，若開始結(jié)點的存放位置為LOC(k1)， 每個結(jié)點占用空間大小為L，則第i個結(jié)點ki的存放位置可由下式直接計算得到 LOC(ki)=LOC(k1)+L*(i-1)順序表對于任何一個結(jié)點的檢索都很方便?；脽羝?2 8、線性表的插入與刪

5、除 要在線性表中插入一個元素，由于插入后的線性表仍要求有序，必須將插入位置以后的元素依次向后移動一個單元。同樣，若要刪除元素，則需把后面的元素 依次向前移動一個單元。 幻燈片13順序表的插入和刪除序號 結(jié)點內(nèi)容序號結(jié)點內(nèi)容 1 9 1 9 2 15 2 15 3 17 3 17 4 25 4 23 5 39 5 25 6 6 39 插入前 插入后序號 結(jié)點內(nèi)容序號結(jié)點內(nèi)容 1 9 1 9 2 15 2 15 3 17 3 17 4 23 4 25 5 25 5 39 6 39 6 刪除前 刪除后幻燈片14 8、鏈表 鏈接方式存儲的線性表稱為鏈表 。鏈表結(jié)構(gòu)在每個結(jié)點設(shè)有鏈指針，用來指示下一個結(jié)

6、點的位置，結(jié)點本身則可以存放在任意一組存貯單元中，這些存貯單元可以是連續(xù)的，也可以是分散的。結(jié)點之間的邏輯關(guān)系由指針表示?；脽羝?5例子：鏈表的插入和刪除 H A B.C D H.A.B × C D (b) 插入結(jié)點 C.D .H.A B C.D .H.A(a) 刪除結(jié)點鏈表的插入與刪除在鏈表的插入和刪除操作中，只需改變前后結(jié)點的指針，而不需要進行大量的數(shù)據(jù)移動。 幻燈片16 9、樹 樹是結(jié)點之間有分支的、層次關(guān)系的結(jié)構(gòu)，類似于自然界中的樹。是最重要的一類非線性結(jié)構(gòu)。 反映不同規(guī)格的鋼材的庫存情況 的樹結(jié)構(gòu)如下圖 代碼 直徑指針1 直徑指針2 直徑 長度指針1 長度指針2 直徑 長度

7、指針1 長度指針2 長度 單價 庫存量長度 單價 庫存量長度 單價 庫存量長度 單價 庫存量幻燈片17 （二）數(shù)據(jù)文件 把數(shù)據(jù)按某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組織起來存放在外部設(shè)備上，就構(gòu)成數(shù)據(jù)文件。 常用的文件的組織方式： 順序文件文件中的記錄是按照某些關(guān)鍵宇排序的文件。 索引文件為了便于檢索，除文件本身外，另外建一張指示邏輯記錄和物理記錄之間對應(yīng)關(guān)系的索引表，這類包括文件數(shù)據(jù)區(qū)和索引表兩大部分的文件稱為索引文件?；脽羝?8順序文件外存設(shè)備記錄1記錄2記錄3記錄4記錄5.幻燈片19索引文件索引記錄地址學號姓名數(shù)學物理計算機96019604960396029605學號記錄地址9601A9602D9603C960

8、4B9605EABCDE幻燈片20索引文件要點l 索引文件可以附于一個文件內(nèi),也可以單獨形成一個文件l 對數(shù)據(jù)文件的維護較為簡單.要在索引文件中動態(tài)更新l 存取文件,先通過索引文件l 一個文件可以有多個索引文件幻燈片21第二節(jié) 數(shù)據(jù)庫技術(shù)本節(jié)內(nèi)容：一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的產(chǎn)生和構(gòu)成二、數(shù)據(jù)庫設(shè)計的主要內(nèi)容三、實體聯(lián)系模型四、數(shù)據(jù)模型五、關(guān)系的規(guī)范化六、數(shù)據(jù)庫操作七、數(shù)據(jù)庫保護幻燈片22一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的產(chǎn)生和構(gòu)成 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成 計算機系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS) 人員 數(shù)據(jù)庫管理員 系統(tǒng)程序員 用戶幻燈片231、三大階段（1）人工管理階段（從50年代開始） 程序1程序2程序n數(shù)據(jù)集1數(shù)據(jù)

9、集2數(shù)據(jù)集n 人工管理階段數(shù)據(jù)與程序的關(guān)系幻燈片24 （2）文件系統(tǒng)階段（50年代后期至60年代中期)程序2程序1程序n文件2文件1文件n文件系統(tǒng) 文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)與程序的關(guān)系幻燈片25 （3）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段(60年代末開始)應(yīng)用程序2應(yīng)用程序n數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序1DBMS 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)與程序的關(guān)系幻燈片262、數(shù)據(jù)庫設(shè)計的內(nèi)容數(shù)據(jù)世界數(shù)據(jù)化信息世界概念化現(xiàn)實世界實體屬性聯(lián)系實體1實體2實體3聯(lián)系聯(lián)系聯(lián)系111nnm關(guān)系層次網(wǎng)狀客觀事物及聯(lián)系變換數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)映射抽象表達變換用戶要求用戶視圖概念結(jié)構(gòu)模型(E-R圖)邏輯結(jié)構(gòu)模型物理模型幻燈片27三個世界現(xiàn)實世界信息世界認識選擇描述客觀 事物類：事物

10、 相關(guān)性質(zhì)集合人實體 實體集合及 實體聯(lián)系 相關(guān)屬性集合 E-R模型加工、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)模型數(shù) 文件據(jù) 記錄庫 相關(guān)數(shù)據(jù)項集合加工轉(zhuǎn)換存儲 二進制數(shù)據(jù)集合結(jié)構(gòu)DBMS計算機世界數(shù)據(jù)世界幻燈片28二、數(shù)據(jù)庫操作 數(shù)據(jù)庫操作主要有基本表的建立與刪除、數(shù)據(jù)查詢及更改等。一般使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫標準語言結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL(Structured Query Language)來完成上述操作。 如：SQL的核心語句是數(shù)據(jù)庫查詢語句，其一般格式為： SELECT <目標列> FROM <表名> WHERE <條件表達式>GROUP BY <列名1> ORDER BY &

11、lt;列名2> ASC/DESC 其功能是根據(jù)WHERE子句中的條件表達式，從指定表中找出滿足條件的元組 。 幻燈片29三、數(shù)據(jù)庫保護數(shù)據(jù)的安全性（訪問授權(quán)、操作權(quán)限控制）完整性（實體完整性、參照完整性、用戶定義的完整性）并發(fā)控制（讀寫控制）數(shù)據(jù)庫恢復(fù)例子: Visual FoxPro 數(shù)據(jù)庫的完整性幻燈片30四、分布式數(shù)據(jù)庫l 1、從“集中計算”到“分布計算” l “分布計算”的概念l 處理分布l 數(shù)據(jù)是集中的，處理是分布的。 網(wǎng)絡(luò)上的結(jié)點用戶從同一個DB中存取數(shù)據(jù)，然后在各自的結(jié)點上作應(yīng)用處理。l 數(shù)據(jù)分布l 數(shù)據(jù)是分布的，物理上分布在不同的結(jié)點，邏輯上是一個整體。 每個結(jié)點可以存取

12、其他結(jié)點上的數(shù)據(jù)。l 功能分布 C/S模式。服務(wù)器完成事務(wù)處理和數(shù)據(jù)訪問控制，客戶機專門處理用戶的應(yīng)用程序。幻燈片312、什么是分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DDBMS） 分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是地理上分布在網(wǎng)絡(luò)的不同結(jié)點而邏輯上屬于同一個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。局部應(yīng)用，全局管理3、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點 1. 數(shù)據(jù)是分布的 2. 數(shù)據(jù)是邏輯相關(guān)的 3. 結(jié)點自治性 計算機計算機計算機通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫幻燈片32分布式數(shù)據(jù)庫的特點l 物理分布性l 數(shù)據(jù)不在單個Site上, 按全局需求將數(shù)據(jù)劃分成一定的數(shù)據(jù)子集, 分散存儲在各個Site上.l 邏輯整體性l 各個Site上的數(shù)據(jù)子集, 相互間有嚴密的

13、約束規(guī)則加以限定, 邏輯上是一個整體.l 站點自治性l 各個Site上的數(shù)據(jù)(即LDB)是有本地的DBMS管理, 具有自治處理能力.幻燈片33l 3、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的比較l 集中控制與局部自治l 數(shù)據(jù)獨立性：邏輯獨立性、物理獨立性、分布透明性l 數(shù)據(jù)冗余數(shù)據(jù)的一致性、可串行性、可恢復(fù)性 4、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特性 （1）自治性好； 不同部門的數(shù)據(jù)可按需定制、局部控制 （2）效率高，可用性好； 就近存放、多副本增加可用性 （3）提高資源利用率； 可以將已有數(shù)據(jù)庫聯(lián)合成DDB （4）結(jié)構(gòu)靈活，易于擴充。 新應(yīng)用增加新結(jié)點， 易擴充原系統(tǒng)幻燈片34例子：為什么需要分布式數(shù)據(jù)庫l

14、舉例:l 某大公司分別在 London, New York及 北京有分公司.l 職工數(shù)據(jù):l EMP(ENO, NAME, TITLE, SALARY, )l 問題:該職工數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)應(yīng)該如何存儲幻燈片35職工數(shù)據(jù)的訪問方式l 大多數(shù)情形, 職工數(shù)據(jù)被其服務(wù)的各分公司管理l 如:工資, 福利, 聘用與解聘l 定期地, 總公司統(tǒng)一地訪問職工數(shù)據(jù)l 如: 總公司修改影響所有職工的利益計劃l 如: 根據(jù)公司的全體凈利潤, 銷售確定年終分紅與公司發(fā)展計劃的等幻燈片36l 5、分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的組成l （1）局部數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(LDBMS)l （2）全局數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(GDBMS) l （3）全局數(shù)據(jù)字典GDD l （4）網(wǎng)絡(luò)通信管理CM 同構(gòu)（數(shù)據(jù)模型相同）系統(tǒng)、異構(gòu)系統(tǒng)幻燈片376、數(shù)據(jù)處理的方法 （1）分立式 同步復(fù)制模式、異步復(fù)制模式 （2）中心副本式 （3）集中索引式幻燈片38五、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)倉庫1、數(shù)據(jù)倉庫（Data Warehouse)： DW是一個對企業(yè)的各種數(shù)據(jù)進行集成化存儲的數(shù)據(jù)中心并對其進行加工處理的機構(gòu)。 基本體系結(jié)構(gòu):數(shù)據(jù)+管理程序2、特點： 面向主題，