管理信息系統(tǒng)的技術基礎

1、第三章第三章 管理信息系統(tǒng)的技術基礎管理信息系統(tǒng)的技術基礎本章內(nèi)容：本章內(nèi)容：1 1、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)處理2 2、數(shù)據(jù)庫技術與數(shù)據(jù)庫設計、數(shù)據(jù)庫技術與數(shù)據(jù)庫設計第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理對象對象數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)信息信息知識知識識別、檢測、表達轉變、處理獲取、創(chuàng)造 一、概一、概 念念 按照應用的要求，采用一定的方法和手段對數(shù)據(jù)進行按照應用的要求，采用一定的方法和手段對數(shù)據(jù)進行收集收集、存儲存儲、加工加工、傳輸傳輸和和輸出輸出這樣一個過程的總稱。這樣一個過程的總稱。1 1、把數(shù)據(jù)轉換成便于觀察分析、傳送或進一、把數(shù)據(jù)轉換成便于觀察分析、傳送或進一步處理的形式步處理的形式2 2、從大量的原始數(shù)據(jù)中抽取、推

2、導出對于人、從大量的原始數(shù)據(jù)中抽取、推導出對于人們有價值的們有價值的信息信息以作為行動和決策的依據(jù)。以作為行動和決策的依據(jù)。3 3、科學地保存和管理已經(jīng)處理的大量數(shù)據(jù)，、科學地保存和管理已經(jīng)處理的大量數(shù)據(jù)，以便人們能方便而充分地利用這些寶貴的信息以便人們能方便而充分地利用這些寶貴的信息資源。資源。目的目的第三章第三章 管理信息系統(tǒng)的技術基礎管理信息系統(tǒng)的技術基礎本章內(nèi)容：本章內(nèi)容：1 1、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)處理2 2、數(shù)據(jù)庫技術與數(shù)據(jù)庫設計、數(shù)據(jù)庫技術與數(shù)據(jù)庫設計二、數(shù)據(jù)處理的發(fā)展階段二、數(shù)據(jù)處理的發(fā)展階段硬件方面：無外存或只有磁帶外存，輸入輸出設備簡單。硬件方面：無外存或只有磁帶外存，輸入輸出設

3、備簡單。1 1、人工管理階段、人工管理階段 (20(20世紀世紀5050年代中期以前年代中期以前) )無數(shù)據(jù)管理及完全分散的手工方式無數(shù)據(jù)管理及完全分散的手工方式 軟件方面：無操作系統(tǒng)，無文件管理系統(tǒng)，無管理數(shù)據(jù)軟件方面：無操作系統(tǒng)，無文件管理系統(tǒng)，無管理數(shù)據(jù)的軟件。的軟件。數(shù)據(jù)是程序的組成部分，數(shù)據(jù)不獨立。數(shù)據(jù)是程序的組成部分，數(shù)據(jù)不獨立。應用程序應用程序1應用程序應用程序2應用程序應用程序n數(shù)據(jù)組數(shù)據(jù)組1數(shù)據(jù)組數(shù)據(jù)組2數(shù)據(jù)組數(shù)據(jù)組n . .文件系統(tǒng)尚未出現(xiàn)，程序員必須自行設計數(shù)據(jù)的組織方式文件系統(tǒng)尚未出現(xiàn)，程序員必須自行設計數(shù)據(jù)的組織方式2 2、文件系統(tǒng)、文件系統(tǒng) (50(50年代后期到年

4、代后期到6060年代中期年代中期) )外存有了很大的發(fā)展，輸入、輸出能力大大加強。外存有了很大的發(fā)展，輸入、輸出能力大大加強。系統(tǒng)軟件方面出現(xiàn)了操作系統(tǒng)、文件管理系統(tǒng)和多系統(tǒng)軟件方面出現(xiàn)了操作系統(tǒng)、文件管理系統(tǒng)和多用戶的分時系統(tǒng)用戶的分時系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理方面，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)對程序的一定的獨立性數(shù)據(jù)管理方面，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)對程序的一定的獨立性 數(shù)據(jù)存取以記錄為單位。數(shù)據(jù)存取以記錄為單位。文件類型已經(jīng)多樣化。文件類型已經(jīng)多樣化。數(shù)據(jù)冗余度大。數(shù)據(jù)冗余度大。數(shù)據(jù)與程序獨立性仍不高。數(shù)據(jù)與程序獨立性仍不高。此階段的不足之處此階段的不足之處Vfp中讀取a1.txtna1.txta,b,c,d,en建一個列數(shù)相同的表

5、nAPPEND FROM a1.txt DELIMITED WITH CHARACTER “,”n 學生庫，選課庫XH,XM,NL,XB,JG XH,COURSE,SCORE3 3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) (60(60年代后期開始年代后期開始) )n6060年代后期，計算機在管理中的應用更加廣泛，數(shù)年代后期，計算機在管理中的應用更加廣泛，數(shù)據(jù)量急劇增大，對數(shù)據(jù)共享的要求越來越迫切；據(jù)量急劇增大，對數(shù)據(jù)共享的要求越來越迫切；n同時，大容量磁盤已經(jīng)出現(xiàn)，聯(lián)機實時處理業(yè)務增同時，大容量磁盤已經(jīng)出現(xiàn)，聯(lián)機實時處理業(yè)務增多；多；n軟件價格在系統(tǒng)中的比重日益上升，硬件價格大幅軟件價格在系統(tǒng)中的比重日益上升

6、，硬件價格大幅下降，編制和維護應用軟件所需成本相對增加。下降，編制和維護應用軟件所需成本相對增加。數(shù)據(jù)冗余度小，易于擴充。數(shù)據(jù)冗余度小，易于擴充。數(shù)據(jù)與程序獨立。數(shù)據(jù)與程序獨立。面向全組織的復雜數(shù)據(jù)結構。面向全組織的復雜數(shù)據(jù)結構。第三節(jié)第三節(jié) 數(shù)據(jù)庫技術數(shù)據(jù)庫技術數(shù)據(jù)的組織與管理數(shù)據(jù)的組織與管理數(shù)據(jù)庫技術數(shù)據(jù)庫技術數(shù)據(jù)庫技術的基本概念數(shù)據(jù)庫技術的基本概念n數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)：是對客觀事物的性質、狀態(tài)以及相互關系等進 行記載的物理符號或是這些物理符號的組合。它是可識別的、抽象的符號。 n數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫(database,DB)：是指按一定方式組織起來的相互關聯(lián)的數(shù)據(jù)集合。n數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(d

7、atabase management system,DBMS)：是用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，它為用戶或應用程序提供訪問數(shù)據(jù)庫的方法。n數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(database system,DBS) ：是實現(xiàn)有組織地、動態(tài)地存儲大量關聯(lián)數(shù)據(jù)、方便多用戶訪問的計算機軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源組成的系統(tǒng)。n數(shù)據(jù)庫技術：數(shù)據(jù)庫技術：是在操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)的基礎上發(fā)展起來的，它是研究數(shù)據(jù)庫的結構、存儲、設計、管理和使用的一門軟件學科。（二）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構成（二）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構成 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是由計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和有關人員組成的具有高度組織的總體。 1、計算機系統(tǒng)(支持數(shù)據(jù)庫

8、系統(tǒng)的硬件和軟件環(huán)境)2、數(shù)據(jù)庫（Database）3、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) (DBMS)4、人員 數(shù)據(jù)庫管理員系統(tǒng)程序員用戶數(shù)據(jù)庫強調(diào)數(shù)據(jù)庫強調(diào)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)強調(diào)的是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)強調(diào)的是一、數(shù)據(jù)的組織與管理一、數(shù)據(jù)的組織與管理 在管理信息系統(tǒng)中，大量的數(shù)據(jù)以一定的形式在管理信息系統(tǒng)中，大量的數(shù)據(jù)以一定的形式存放在各種存儲介質中，數(shù)據(jù)的組織方式以及內(nèi)在聯(lián)存放在各種存儲介質中，數(shù)據(jù)的組織方式以及內(nèi)在聯(lián)系的表示方法直接決定著數(shù)據(jù)處理的效率。系的表示方法直接決定著數(shù)據(jù)處理的效率。（一）數(shù)據(jù)組織的層次（一）數(shù)據(jù)組織的層次數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫Database文件文件1文件文件2文件文件n文件

9、文件n-1記錄記錄1記錄記錄2記錄記錄n-1數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)項1數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)項2數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)項n-1數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)項n.記錄記錄n姓名、性別等姓名、性別等若干學生若干學生學生文件學生文件學生數(shù)據(jù)庫學生數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)組織的層次數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)項q多個字符組成一個詞或者一個完整的數(shù)字q不能再分成有意義的單位。記錄記錄與某個特殊對象或活動有關的所有數(shù)據(jù)項組成文件文件與某個特定主題相關的數(shù)據(jù)記錄的集合。數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫(Database)綜合的、相關的文件集合數(shù)據(jù)庫中包括了數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，它們之間的聯(lián)系聯(lián)系示例：學生數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)層次示例：學生數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)層次數(shù)據(jù)的層次數(shù)據(jù)的層次舉例舉例文件文件數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)項記錄記錄數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫劉漢云劉漢

10、云（名字字段）學生數(shù)據(jù)庫課程文件課程文件簡歷文件簡歷文件財務文件財務文件課程文件劉漢云劉漢云 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 4 89李卓宇李卓宇 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 4 85張昕陽張昕陽 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 4 85圖 1 數(shù)據(jù)的層次劉漢云劉漢云 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 4 89包含：學生姓名、所選課程、學分及成績的記錄四、數(shù)據(jù)庫的設計四、數(shù)據(jù)庫的設計 （一）數(shù)據(jù)庫設計概述（一）數(shù)據(jù)庫設計概述 （二）概念結構設計（二）概念結構設計（ER圖）圖） （三）邏輯結構設計（關系模式）（三）邏輯結構設計（關系模式）（一）數(shù)據(jù)庫設計的主要內(nèi)容（一）數(shù)據(jù)庫設計的主要內(nèi)容現(xiàn)實世界現(xiàn)實世界觀念世界觀念世界數(shù)據(jù)世界數(shù)據(jù)

11、世界人們頭腦之外的客觀世界，它包含客觀事物及其人們頭腦之外的客觀世界，它包含客觀事物及其相互聯(lián)系相互聯(lián)系信息世界，是現(xiàn)實世界在人們頭腦信息世界，是現(xiàn)實世界在人們頭腦中的反映中的反映現(xiàn)實世界中的事物及其聯(lián)系，在數(shù)據(jù)世界中用數(shù)現(xiàn)實世界中的事物及其聯(lián)系，在數(shù)據(jù)世界中用數(shù)據(jù)模型描述據(jù)模型描述現(xiàn)實世界觀念世界數(shù)據(jù)世界用戶需求分析物理結構設計E-R圖圖數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型客觀 事物類：事物 相關性質集合現(xiàn)實世界現(xiàn)實世界人認識選擇描述認識選擇描述實體 實體集合及 實體聯(lián)系 相關屬性集合 信息世界信息世界E-R模型加工、轉換DBMS的數(shù)據(jù)模型數(shù) 文件據(jù) 記錄庫 相關數(shù)據(jù)項集合數(shù)據(jù)世界數(shù)據(jù)世界加工轉換DBMS存儲

12、二進制數(shù)據(jù)集合結構計算機世界計算機世界三個不同世界術語對照表三個不同世界術語對照表客觀世界客觀世界信息世界（概念世界）信息世界（概念世界） 數(shù)據(jù)世界數(shù)據(jù)世界組織（事物及其聯(lián)系）組織（事物及其聯(lián)系） 實體及其聯(lián)系（概念實體及其聯(lián)系（概念模型）模型）數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)模型）數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)模型）事物類（總體）事物類（總體）實體集實體集文件文件事物（對象、個體）事物（對象、個體） 實體實體記錄記錄特征（性質）特征（性質）屬性屬性數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)項（二）實體聯(lián)系模型（二）實體聯(lián)系模型(E-R(E-R模型模型) ) 實體聯(lián)系模型反映的是現(xiàn)實世界中的事物及其相互聯(lián)系。圖書作者寫作出版社類別頁數(shù)ISBN*書名姓名出生地身份

13、證號*定稿時間價格1 1、實體、實體(Entity) (Entity) 描述客觀事物的概念描述客觀事物的概念表示方法：表示方法：實體名稱實體名稱2 2、屬性、屬性 屬性屬性 指實體具有的某種特性。指實體具有的某種特性。表示方法：表示方法：屬性屬性實體名稱實體名稱屬性屬性1屬性屬性2屬性屬性n3 3、聯(lián)系（、聯(lián)系（Relationship ）現(xiàn)實世界的事物總是存在）現(xiàn)實世界的事物總是存在著這樣或那樣的聯(lián)系著這樣或那樣的聯(lián)系表示方法：表示方法：聯(lián)系的類型聯(lián)系的類型1、一對一聯(lián)系、一對一聯(lián)系 如果對于A中的一個實體，B中至多有一個實體與其發(fā)生聯(lián)系，反之，B中的每一實體至多對應A中一個實體，則稱A與B

14、是一對一聯(lián)系。 系系系主任系主任任職任職11病區(qū)病區(qū)科室主任科室主任任職任職11設A，B為兩個包含若干個體的總體2、一對多聯(lián)系、一對多聯(lián)系 如果對于A中的每一實體，實體B中有一個以上實體與之發(fā)生聯(lián)系，反之，B中的每一實體至多只能對應于A中的一個實體，則稱A與B是一對多聯(lián)系。 AB聯(lián)系1n教研室教研室教師教師聯(lián)系聯(lián)系1n3、多對多聯(lián)系、多對多聯(lián)系 如果A中至少有一實體對應于B中一個以上實體，反之，B中也至少有一個實體對應于A中一個以上實體，則稱A與B為多對多聯(lián)系。 AB聯(lián)系mn教師教師學生學生教學教學mn實體及其聯(lián)系實體及其聯(lián)系ER圖圖概念模型概念模型1、利用分類、聚集、概括等方法抽象出實體，并

15、一一命名。、利用分類、聚集、概括等方法抽象出實體，并一一命名。2、描述實體之間的聯(lián)系、描述實體之間的聯(lián)系3、實體屬性和聯(lián)系屬性的說明、實體屬性和聯(lián)系屬性的說明出版社類別頁數(shù)ISBN*書名姓名出生地身份證號*定稿時間價格數(shù)據(jù)庫設計案例數(shù)據(jù)庫設計案例: :某學院某學院“教學管理教學管理”數(shù)據(jù)庫模型的設計數(shù)據(jù)庫模型的設計1、設計、設計“系和教師系和教師”關系的分關系的分ER圖圖（1）該學院下設四個系：管理工程系、會計系、）該學院下設四個系：管理工程系、會計系、市場營銷系和信息管理系。每個系有一個系主市場營銷系和信息管理系。每個系有一個系主任主管該系工作。則，將任主管該系工作。則，將“系系”設為一個實

16、體，設為一個實體，該實體具有以下屬性：系代號、系名稱、系主該實體具有以下屬性：系代號、系名稱、系主任姓名、辦公地點、電話。其中系代號是主關任姓名、辦公地點、電話。其中系代號是主關鍵字。鍵字。（2）該學院聘請了一定數(shù)量的專職教師。則，）該學院聘請了一定數(shù)量的專職教師。則，將將“教師教師”設為一個實體，該實體具有以下屬設為一個實體，該實體具有以下屬性：教師編號、教師姓名、專業(yè)特長。其中教性：教師編號、教師姓名、專業(yè)特長。其中教師編號是主關鍵字。師編號是主關鍵字。（3）學院聘請教師后，分配到各系。一個系有）學院聘請教師后，分配到各系。一個系有多個教師；一個教師只能屬于一個系。多個教師；一個教師只能屬

17、于一個系?！跋迪怠睂嶓w與實體與“教師教師”實體之間發(fā)生一對多（實體之間發(fā)生一對多（1：m）的的“分配分配”聯(lián)系。聯(lián)系。2、設計、設計“學生和課程關系學生和課程關系”的分的分ER圖圖（1）學院每年招收新生，分配到各個專業(yè)。則，）學院每年招收新生，分配到各個專業(yè)。則，將將“學生學生”設為一個實體，該實體具有如下屬設為一個實體，該實體具有如下屬性：學號、姓名、性別、年齡、系代號。其中性：學號、姓名、性別、年齡、系代號。其中學號是主關鍵字。學號是主關鍵字。（2）學院制定了教學計劃，設置多項課程。則，）學院制定了教學計劃，設置多項課程。則，將課程設為一個實體，該實體具有如下屬性：將課程設為一個實體，該實

18、體具有如下屬性：課程號、課程名、學分。設課程號為主關鍵字。課程號、課程名、學分。設課程號為主關鍵字。（3）學生根據(jù)專業(yè)要求每年學習多門課程，每）學生根據(jù)專業(yè)要求每年學習多門課程，每門課程則被多個選讀。學生必須參加考試，獲門課程則被多個選讀。學生必須參加考試，獲取成績。因此，成績屬于學生和課程發(fā)生聯(lián)系取成績。因此，成績屬于學生和課程發(fā)生聯(lián)系后產(chǎn)生的屬性。后產(chǎn)生的屬性。“學生和課程關系學生和課程關系”分分ER圖？圖？3、設計、設計“教師與課程關系教師與課程關系”的分的分ER圖：圖：n教師在教學活動中與課程發(fā)生聯(lián)系。一個教師教師在教學活動中與課程發(fā)生聯(lián)系。一個教師可以上多門課程；一門課程可以由多個教

19、師講可以上多門課程；一門課程可以由多個教師講授。教師授課任務完成后，將被學生與院方評授。教師授課任務完成后，將被學生與院方評估。估。4、將上述三個分、將上述三個分ER綜合，建立學院教學管理總綜合，建立學院教學管理總ER圖圖n由于學院教學管理各分由于學院教學管理各分ER圖中教師與課程是圖中教師與課程是重名實體，根據(jù)綜合分重名實體，根據(jù)綜合分ER圖的原則：消除同圖的原則：消除同名實體，則教學管理總名實體，則教學管理總ER圖？圖？n實體 課程表（課程id，課程名稱，課程信息） 學生表（學生id，姓名，課程id，系id） 教師表（教師id，姓名，課程id，項目id，系id） 系表（系id，系名稱，系信

20、息） n聯(lián)系屬性 系表1：n學生n：m課程 系表1：n教師n：m課程 系主任系任職11教師分配1n課程授課nm學生學習nm招生1n1 1、注意標識實體屬性中的、注意標識實體屬性中的關鍵字關鍵字；2 2、如果所處理的對象是一個比較大的系統(tǒng)，則應該先、如果所處理的對象是一個比較大的系統(tǒng)，則應該先畫出各個部門的子畫出各個部門的子E-RE-R圖，然后再合并同類實體，消除圖，然后再合并同類實體，消除冗余。冗余。3 3、對于一個特定的應用處理對象，所構造的、對于一個特定的應用處理對象，所構造的E-RE-R模型模型可能不是唯一的?？赡懿皇俏ㄒ坏?。（三）（三）ER圖向關系數(shù)據(jù)模型的轉換圖向關系數(shù)據(jù)模型的轉換回

21、顧實體 實體集合及 實體聯(lián)系 相關屬性集合 信息世界E-R模型加工、轉換數(shù) 文件據(jù) 記錄庫 相關數(shù)據(jù)項集合數(shù)據(jù)世界DBMS的數(shù)據(jù)模型3 3、關系模型的轉換、關系模型的轉換 對關系的描述，用關系名對關系的描述，用關系名 ( (屬性屬性1 1，屬性，屬性2 2，屬屬性性n)n)來表示。來表示。 例如： 庫存（庫存（倉庫號倉庫號，器件號器件號，數(shù)量），數(shù)量） 倉庫（倉庫（倉庫號倉庫號，城市，面積），城市，面積） E-R圖關系模型轉換方法和原則規(guī)則2.1（實體類型的轉換）：將每個實體類型轉換成一個關系模式，實體的屬性即為關系模式的屬性，實體標識符即為關系模式的鍵。規(guī)則2.2（聯(lián)系類型的轉換） 若實體間聯(lián)系是1:1?？梢栽趦蓚€實體類型轉換成的兩個關系模式中任意一個關系模式的屬性中加入另一個關系模式的鍵和聯(lián)系類型的屬性。 若實體間聯(lián)系是1:N，則在N端實體類型轉換成的關系模式中加入1端實體類型的鍵和聯(lián)系類型的屬性。 若實體間聯(lián)系是M:N。則將聯(lián)系類型也轉換成關系模式，其屬性為兩端實體類型的鍵加上聯(lián)系類型的屬性，而鍵為兩端實體鍵的組合。關系模式為：學校（校名，地址，電話，校長名，任職年月）校長（校長名，性別，年齡，職稱）倉庫（倉庫編號，倉庫名，地址）職工（職工編號，姓名，性別，倉庫編號，聘期，工資）職工姓名性別倉庫工資倉庫名倉庫編