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1、2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,1,第 3 章 管理信息系统的技术基础,本章介绍分析和设计一个管理信息系统必须具备的技术基础知识 本章内容 信息技术概述 数据处理 数据库技术 计算机网络,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,2,本章重点,信息技术概述 数据处理 数据库技术,本章难点 数据处理 数据库技术,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,3,第 1 节 信息技术概述,信息技术是计算机硬件、软件技术和通信技术的总称，它是 MIS 的基础。本节介绍信息技术的组成部分 本节内
2、容 计算机硬件技术 计算机软件技术 数据通信技术,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,4,一、计算机硬件技术,计算机技术 一般指计算机硬件技术 ，从 1946 年第一台电子计算机诞生以来，经历了四个时代的发展 计算机技术的快速发展使其应用领域得到迅速膨胀 计算机技术已渗透到各个领域 字处理、决策支持、数据库管理、通信、工程、教育,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,5,二、计算机软件技术,1. 软件技术 软件技术是研究计算机系统软件、应用软件及其所依赖的基础理论和基本方法 系统软件：为管理、控制和维护计算机及外设,
3、以及提供计算机与用户界面等的软件 应用软件：面向用户的、为用户服务的软件 2. 操作系统 - 最基本的系统软件 操作系统的两大功能 系统资源的管理者 用户与计算机之间的接口 常见的操作系统 ：Unix , Windows , Linux 3. 数据库管理系统 帮助用户开发、使用、维护数据库的软件,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,6,三、数据通信技术,1. 数据通信系统模型 数据通信系统是以计算机为中心，结合分散在远程的终端装置或其他计算机，通过通信线路彼此连接起来，进行数据的传输、交换、存储和处理的设备总称,2. 数据通信系统的组成 由三部分 ：中央
4、处理装置、终端设备、通信线路及相关设备(Modem、Hub) 中央处理装置 - 包括主处理机、前端机及通信处理机 功能 ： 完成两部件之间的通信 在通信系统与计算机主机之间形成一个计算机级的接口,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,7,数据通信技术,终端设备 向系统发送数据或程序，并从系统接收信息的设备 调制解调器(Modem) 完成信号的转变 ： 数字信号(脉冲信号) 模拟信号(载波信号) 集线器(Hub) 网络之间的连接器，将两个以上的通信信道连接起来 通信线路 连接所有设备的通道 用作通信线路的介质：电话线、双绞线、同轴电缆和光纤 两个指标 ：传输
5、速率 和 出错率 通信线路的连接方式 ：点-点连接、分支连接、集线式连接 通信线路的通信方式 ：单工、半双工、全双工,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,8,第 2 节 数据处理,本节介绍数据处理的概念和发展过程，指针、链、线性表等存储形式的特点，数据文件的概念，顺序文件、索引文件和直接存取文件的特点 本节内容 数据处理的概念和发展阶段 数据组织,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,9,一、数据处理的概念和发展阶段,数据处理指把来自科学研究、生产实践和社会经济活动等领域中的原始数据，用一定的设备和手段，按一定的使用
6、要求，加工成另一种形式的数据,1. 数据处理的目的 把数据转换成便于观察分析、传送或进一步处理的形式 从大量的原始数据中抽取、推导出对人们有价值的信息形式以作为行动和决策的依据 科学地保存和管理已处理(如校验、整理等)的大量数据，以便人们能方便而充分地利用这些宝贵的信息资源,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,10,数据处理的概念和发展阶段,2. 数据处理的基本内容,数据处理的基本内容如下 ： 数据的收集 数据转换 数据的筛选、分组和排序 数据的组织 数据的运算 ：算术运算和逻辑运算 数据检索 数据输出 数据存储,数据处理要考虑的几个问题 数据以何种方式
7、存储在计算机中 采用何种数据结构能有利于数据的存储和取用 采用何种方法从已组织好的数据中检索数据,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,11,数据处理的概念和发展阶段,3. 数据处理的发展过程 经历了：人工管理阶段、文件系统阶段、数据库阶段三个阶段,(1) 人工管理阶段 (1953年1965年) 又称为自由管理阶段 ,计算机主要用于数值计算 基本特征 ：无数据管理及完全分散的手工方式 人工管理阶段的特点 数据不保存 没有软件系统对数据进行管理，数据与程序不具有独立性 数据不共享：一组数据对应于一个程序，即数据是面向应用的 基本上没有文件概念,2019年4月
8、22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,12,数据处理的概念和发展阶段,(2) 文件系统阶段 (1965年1970年) 基本特征 ：面向应用的数据管理，工作方式是分散的、非手工的,特点 外存有了很大的发展 ：出现磁盘、磁鼓等直接存取的存储设备 出现操作系统、文件管理系统和多用户分时系统 数据管理 ：程序和数据具有一定的独立性 文件类型多样化 ：顺序文件、索引文件和随机文件 文件存取以记录为单位 缺点 数据冗余度大 数据与程序独立性仍不高,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,13,数据处理的概念和发展阶段,(3) 数据库阶段 (197
9、0年以后) 解决多用户、多应用程序共享数据的需求,特点 面向全组织的、复杂的数据模型结构 数据冗余度小，易扩充 数据与程序独立 ：数据和程序具有物理独立性和逻辑独立性 统一的数据控制功能 ：提供数据的安全性、数据的完整性和并发控制 对数据的存取的最小单位是数据项,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,14,二、数据组织,1. 数据结构 数据结构是指数据以及数据之间的相互关系，包含三个方面的内容：数据之间的逻辑结构、物理结构及其数据的抽象运算,逻辑结构 指数据元素之间的逻辑关系，即数据之间抽象化的相互关系 逻辑结构的分类 线性结构 和 非线性结构 线性结构的
10、基本特点是数据有序并有限。如线性表、栈、队列、串和数组 非线性结构的基本特点是数据有层次关系。如树、图 物理结构(存储结构) 指数据在计算机存储器中的存放方式 存放方式有：顺序存储、链接存储、索引存储和散列存储 四种 同一种逻辑结构采用不同的存储方式可以得到不同的数据结构,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,15,数据组织,(1) 指针与链,结点(node) ：表征某一数据结构特点及其连接方式的基本单位 一个结点有几个域 ：数据域 、指针域 数据域 ：存放结点本身信息的域 指针域(链域) ：存放结点与其他结点关系信息的域 指针 ：存放与结点有关的结点的地
11、址 链 ：若干指针结点的集合, 头指针 头结点 后继结点(直接后继) 前趋结点(直接前继),2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,16,数据组织,例 1 ：,职工登记表,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,17,数据组织,(2) 线性表 线性表：具有相同特性的数据元素的一个有限序列, 如：成绩表、产品编号等 线性表的两种存储形式 ：顺序表 和 链表, 顺序表 顺序表是指数据元素按逻辑次序依次存放在一组地址连续的存储单元里 顺序表结点地址 设开始结点的存放地址为 LOC(k1) ，每个结点占用空间大小为 L ， 则第
12、i 个结点的存放位置为： LOC(ki) = LOC(k1) + L (i - 1) 顺序表的操作 ：插入、删除和查找 插入 删除 查找 设线性表的长度为 n ，一次插入或删除要移动的单元数为 n / 2 个 顺序表的优点 ：对结点的检索方便 顺序表的缺点 ：插入、删除不方便,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,18,数据组织, 链表 链表之间的逻辑关系由指针表示 ,结点可以是连续的 , 也可以是分散的 链表的插入和删除只需改变结点的指针,链表的操作 ：插入、删除和查找,插入,删除,查找 ：从头结点开始,链表的优点 ：插入、删除方便 链表的缺点 ：查找麻
13、烦、占空间大 双向链表、循环链表,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,19,数据组织,双向链表和循环链表示例,双向链表,循环单向链表,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,20,数据组织, 树 树是结点之间有分支的、层次关系的结构,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,21,数据组织,2. 数据文件 数据组织采用 文件组织 和 数据库组织,(1) 数据文件的概念 数据文件(文件) 为了某一特定目的而形成的同类记录的集合 记录、数据项 记录 ：文件中可存取的最小的单位，由若干数据项
14、组成 如：学生文件中表示每一个学生的数据集合 数据项 ：文件中可使用的最小的单位，不可再分 如：学号、姓名等 主键、副键、鉴别键 用来鉴别和搜索记录 主键 记录中能惟一地标识该记录的数据项，如 身份证号码 副键 主键之外的数据项，如 姓名、性别 鉴别键 主键和副键的统称,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,22,数据组织,(2) 数据文件的组织方式 数据文件的组织方式指文件内部构造数据的方式, 顺序文件 顺序文件是根据记录的顺序依次存放的文件 顺序文件的优点 连续存放，管理简单，访问速度快，用于顺序存取、批量修改 顺序文件的查找 平均查找长度为 (n+1
15、) / 2 n ：文件的记录数 顺序文件的存取方式 ：顺序存取 和 随机存取 顺序存取： 存取第 i 个记录，必须先存取前面的第 i -1 个记录 插入记录只能在末尾 随机存取： 可以随机存取任意一个记录 可以将记录插入到文件的任意位置,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,23,数据组织, 索引文件 包含文件数据区和索引表的文件称为索引文件 索引表 ：以文件形式存在，由系统自动生成，记录逻辑顺序与物理记录间的对应关系,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,24,数据组织,设置查找表 原因：索引表太大，一个物理块容纳不
16、下，需要多次访问外存 查找表：为索引表建立索引,检索记录顺序： 查找表 索引表 记录 四级索引：索引文件 索引表 查找表 第二查找表 第三查找表,索引文件的优、缺点 优点：存取速度快 缺点：需要占用一定的存储空间 动态索引 二叉树、B 树,2019年4月22日星期一,第 3 章 管理信息系统的技术基础 - 何明瑞,25,数据组织, 直接存取文件(散列文件) 允许用户根据所需的鉴别键值直接取得所需的记录,即直接获得指定记录的物理地址,基本思想 ：根据记录的查找键值，使用一个函数计算得到的函数值作为磁盘块的地址，对记录进行存储和访问 分类 ：直接地址法、相对键法和杂凑法,直接地址法 直接把存放某一记录的地址作为该记录的鉴别键，即每个记录的鉴别键值就是该记录组的地址 优点：存取机制简单，使用方便，不产生重号
