[管理学]管理信息系统3新

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1、本 章 学 习 目 标 了解数据处理技术，掌握起发展过程。 掌握数据库与数据库系统的概念，了解结构化查询语言SQL 掌握计算机网络的概念、分类与局域网技术,第三章 管理信息系统的技术基础,一、数据处理 数据处理是指把来自于社会经济活动的各个领域中的原始数据,用一定的设备和手段,按一定的使用要求,加工成另一种形式的数据的过程，很多书把数据处理当成数据管理的概念，以后我们就叫数据管理。 随着计算机软硬件的发展，数据管理技术不断地完善，经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统三个阶段。,第一节 数据处理,一、数据处理 1、人工管理阶段 人工管理阶段的特点是： （1）数据不进行保存。 （2）没有专

2、门的数据管理软件。 （3）数据面向应用，一组数据对应一个程序。 （4）只有程序的概念，基本上没有文件的概念。,第一节 数据处理,第一节 数据处理,一、数据处理 2、文件系统阶段 文件系统阶段的4个特点如下： （1）数据可以长期保存在磁盘上。 （2）文件系统提供了数据与程序之间的存取方法。 （3）数据冗余量大。 （4）文件之间缺乏联系，相互孤立，仍然不能反 映现实世界各种事物之间错综复杂的联系。,第一节 数据处理,第一节 数据处理,应用程序1,文件1,应用程序2,文件2,应用程序n,文件n,文件管理阶段数据与程序之间的关系,文件系统,一、数据处理 3、数据库系统阶段 数据库系统的5个特点如下：

3、（1）数据共享性好。 （2）数据的结构化。 （3）数据独立性好。 （4）数据库管理系统（DBMS，database management system）对数据进行统一的管理和控制。 （5）为用户提供了友好的接口。,第一节 数据处理,一、数据处理 3、数据库系统阶段 数据库系统的特点如下： （2）数据的结构化。 例如在学校的管理系统中，不同的部门有不同的要求，人事、医疗、教务等部门分别了解学生的人事情况、医疗保健情况、选课情况等等。传统的文件系统中，不同的应用要使用不同的文件。比较简单的文件形式是等长、同格式记录的集合。比如学生的人事记录文件，可以采用下图所示的记录格式。,第一节 数据处理,而学

4、生的选课记录文件，则可以采用上图所示的记录格式。由学生的人事记录图和学生的选课记录图可见，首先，每个学生的情况不同，其家庭成员、简历、选课的数据量有多有少，如果用等长记录格式存储学生数据，只能按数据量最大的学生记录来安排存储，这样会造成极大的浪费，如果用变长记录来存储，又不便于数据管理；其次，无论是人事记录文件还是选课记录文件，每个文件记录的数据项都包括了学号、姓名、性别和出生年月等，这造成了大量的重复存储。 在数据库系统中，我们从整体的角度来组织数据，综合考虑各种应用，有效地解决了上述问题。数据组织方式如下图所示：,第一节 数据处理,第一节 数据处理,一、数据处理 3、数据库系统阶段 （3）

5、数据独立性好。 指的是应用程序不必因为数据的存储结构变化而修改，即应用程序与数据结构之间不存在依赖关系.数据的独立性可分为两级:物理独立性和逻辑独立性。这两种数据独立性是靠数据库系统来实现的，从而大大减少了程序员的负担。,第一节 数据处理,（4）数据库管理系统对数据进行统一的管理和控制。 DBMS不仅要有最基本的数据管理功能，还要有如下的控制功能： 数据的完整性 数据的安全性 并发控制 数据库的恢复,第一节 数据处理,（5）为用户提供了友好的接口。 用户可以使用交互式的命令语言，如将在后面介绍的SQL，（Structured Query Language，结构化查询语言）语言，对数据库进行操作

6、；也可以把普通的高级语言（如C语言等）和SQL语言结合起来，从而把对数据库的访问和对数据的处理有机地结合在一起。总而言之，用户可以很方便地对数据进行管理。数据库系统阶段的特征如图所示。,第一节 数据处理,数据处理的目的 1、把数据转换成便于观察分析、传递或进一步处理的形式； 2、从大量的原始数据信息中抽取部分数据，推导出对人们有价值的信息作为行动和决策的依据； 3、利用计算机科学地保存和管理数据，便于人们利用这些信息资源。,第一节 数据处理,数据处理的基本内容 1、数据的收集 2、数据的存储 3、数据的加工 4、数据的传输 5、数据的输出,第一节 数据处理,由于目前数据库管理系统软件的功能强大

7、，并日趋完善，所以非计算机专业人员不必去研究数据的物理结构，而我们只关心数据的逻辑结构与操作。,第一节 数据处理,一、数据库系统的构成 数据库是以一定的组织方式存储在一起的相关数据的集合，它能以最佳的方式，最少的数据冗余为多种应用服务，程序与数据具有较高的独立性。 数据库系统是由计算机系统、数据库、数据库管理系统、和工作人员组成的总和。 1、计算机系统 2、数据库 3、数据库管理系统 4、人员,第二节 数据库技术,2、数据库 分为两类：物理数据库和逻辑数据库 物理数据库是指按照一定的数据模型组织并存放 在外存上的一组相关数据的集合。 逻辑数据库存放有关数据库定义信息，如用户名及权限、数据表的定

8、义等，这些信息通常存放在“数据字典”中，有人形象地把“数据字典”称为数据库的数据库，它是由数据库管理系统自动生成并维护的一组表和视图，并成为数据库管理系统工作的依据，数据库管理系统通过它对数据库中的数据进行管理与维护。,第二节 数据库技术,3、数据库管理系统及功能 数据库管理系统（DBMS），是为数据库的建立、使用和维护而配置的软件。它建立在操作系统的基础上，对数据库进行统一的管理和控制。用户使用的各种数据库命令以及应用程序的执行，都需要通过数据库管理系统（DBMS）。另外，他还承担着数据库的维护工作，按照数据库管理员所规定的要求，保证数据库的安全性和完整性。,第二节 数据库技术,尽管数据库管

9、理系统的功能与系统的大小有关，大型系统功能很强，而小型系统的功能则较弱。但以下6项基本功能却是必不可少的： 1、数据库的定义和建立 2、数据库的操作 3、数据库的控制 4、数据库的维护 5、故障恢复 6、数据通信,第二节 数据库技术,4、人员 1）数据库管理员 2）系统程序设计员 3）用户：应用程序员、专门用户、参数用户,第二节 数据库技术,二、数据库管理系统的发展 数据库系统的发展从早期的层次和网状模型数据库到7080年代的关系模型数据库乃至现在正在开发研制的面向对象数据库（OODB）。其中理论最完备、最成熟和应用最广泛的是关系数据库。 到目前为止，在世界范围内得到主流应用的还是经典的关系数

10、据库系统，比如有人们熟悉的微机数据库管理系统XBASE系列、FOXPRO、Visual FOXPRO、ACCESS等，知名的网络数据库管理系统如Sybase，Oracle，Informix，SQL Server，DB2等。,第二节 数据库技术,第二节 数据库技术,数据模型 一、概念模型 概念模型是按用户的观点对数据和信息建模。涉及的内容： 1、实体：指现实世界中存在的对象或事物，它可以是人，也可以是物或抽象的概念；可以指事物本身，也可以指事物之间的联系。用 表示 2、属性：指实体所具有的特征。用 表示 3、联系：用 表示有三类 ： a、一对一联系（1：1）b、一对多联系（1：n） c、多对多联

11、系（m:n）,第二节 数据库技术,数据模型 一、概念模型 a、一对一联系（1：1） b、一对多联系（1：n） c、多对多联系（m:n）,第二节 数据库技术,数据模型 二、E-R方法 概念模型最常用的方法是实体联系法，它是由P.P. Chen于1976年提出的一种信息模型的表示方法,其主要思想是用E-R图来描述组织的信息模型,应用E-R方法有三个步骤: 1、利用分类、聚集、概括等方法抽象出实体，并一一命名； 2、通过分析、描述实体之间的联系； 3、完成对实体属性和联系属性的说明。,E-R 方法的实例,第二节 数据库技术,数据模型 数据模型在数据库系统设计中是用来提供信息表示和操作手段的形式架构，

12、是数据库系统实现的基础。有以下几种类型： 1、层次模型 2、网状模型 3、关系模型（主要的数据模型） 4、面向对象模型,关系模型 用关系（表格数据）表示实体和实体之间联系的模型称为关系模型，通俗地讲，关系就是二维表格 例如：,第二节 数据库技术,一般地这样的一个二维表格，具有以下性质，我们就叫关系数据模型： 1、表格中每一项代表一个数据项，不允许有重复项； 2、表格中的每一列里所有的数据属于同一类型； 3、表格中各列均被指定一个相异的名字； 4、表格中各行相异，不允许有重复行； 5、表格中行、列的顺序可以任意，并不影响他们的信息内容。,第二节 数据库技术,第二节 数据库技术,关系模型的构成 1

13、、关系：对应于一张二维表 2、元组：表中的一行，也称记录 3、属性：表中的一列，每列有属性名 4、主码：表中的某个属性或属性组，这的值唯一地标识一个元组。 5、分量：元组中的一个属性值 6、域：属性的取值范围 7、关系模式，用关系名（属性1、属性2）来表示 上表：成绩（学号，姓名，成绩）表示,第二节 数据库技术,从E-R图到关系模型的转换 转换规则： 1、每一个实体集对应于一个关系模式，实体名作为关系名，实体的属性作为对应关系的属性； 2、实体间的联系一般对应一个关系，联系名作为对应的关系名，不带有属性的联系可删除； 3、实体和联系中关键字对应的属性在关系模式中仍作为关键字。,转换实例,教师,

14、教学,效果,教师编号,姓名,性别,学历,上图对应的关系数据模型 学生（学号，姓名，性别）； 课程（课程号，课程名，学分）； 教师（教师编号，姓名，性别，学历）； 学习（学号，课程号，成绩）； 教学（教师编号，课程号，效果）。,第二节 数据库技术,关系规范化 关系规范化的IBM公司的E.F.Codd于1971年提出的，他及后来的学者为数据结构定义了5种规规范化模式，一般认为处于第三范式的关系已经合理，足以满足数据库的要求。 1、第一范示（1NF）； 2、第二范示（2NF）； 3、第三范示（3NF）。,第二节 数据库技术,关系规范化 首先了解“函数依赖”和“传递依赖”两个概念： 函数依赖：如果在一

15、个数据结构R中，数据元素B的取值依赖于数据元素A的取值，称B函数依赖于A，也可以说，A决定B，用“A B”表示。 传递依赖：假设A，B，C分别是同一个数据结构R中的3个元素，如果C依赖B，而B又依赖于A，那么C依赖于A，称“C”传递依赖于“A”。,第二节 数据库技术,关系规范化 1、第一范示（1NF） 如果在一个关系中，没有重复的组，而且各个属性都是不可再分的基本数据项，刚称该关系属于第一范示。,第二节 数据库技术,关系规范化 2、第二范示（2NF） 它不仅满足第一范示，而且所有非主属性完全依赖于其主码。 不符合第二范示的关系,第二节 数据库技术,关系规范化 3、第三范示（3NF） 不仅满足第

16、二范示，而且它的任何一个非主属性都不传递依赖于任何主关键字。,三、数据库的操作 对数据库的操作主要有对基本表的定义（或称建立）、查询、更新（或称操纵）与控制，简单介绍一下关系数据库标准语言 结构化查询语言（SQL） SQL（Structured Query Language）语言是IBM公司于1974年首先实现使用的。由于它功能强大、使用简单、易于掌握，大受计算机界人士的欢迎。并陆续形成了SQL语言作为关系型数据库语言的美国国家和国际标准。现在的数据库产品的各个厂家都使自己的产品支持SQL语言。所以我们有必要了解一些关于SQL语言的知识。,第二节 数据库技术,SQL语言，作为关系数据库语言，具有很丰富的功能。它的功能包括有数据库定义、查询、控制等。SQL具有下面的特点： （1）SQL能够完成定义关系模式、建立数据库、插入数据、查询数据、更新数据、删除数据、安全性控制等功能。具有集D