管理信息系统分析与设计复习

1 / 29第一章 管理信息系统管理信息系统（ Management Information System ，MIS ）是管理科学、系统科学、计算机科学和通讯技术等多学科综合发展起来的边缘性、综合性、系统性的学科，它运用经济管理理论、信息理论、系统理论、计算机科学等学科的概念和方法，融合提炼组成一套新的体系，它既具有较深和较宽的理论基础，又是一门实践性很强的学科。1.1 信息时代与信息社会 1.1.1 信息时代的来临 人类社会发展的三大资源是物质、能源和信息。哈弗：没有物质，什么也不会存在；没有能源，什么也不会发生；没有信息，任何事物都没有意义。三者共同构成了所谓的“资源三角形” 。数据与信息的区别与联系：信息是经过加工，对客观世界产生影响的数据；两者可以相互转换；区别不是绝对的；数据是对客观世界的反映，信息是人们赋予数据的意义；数据是信息的载体，是信息的重要存在形式。二、信息的概念 - 4信息的性质1. 事实性；真实性、准确性、和客观性；（中心价值、第一属性、决策、油荒、QQ） 2. 时效性 指从信息源发送信息到利用的时间间隔及其效率；（愈短愈强、在不同的时间得到的信息所起的作用是不同的。股票、地震）3. 不完全性 关于客观事实的信息是不可能全部得到的， （认识程度，浅深）要运用已有的知识进行分析和判断，只有舍弃无用和次要的信息，才能正确地使用信息。4. 变换性 可以由不同的方法和不同的载体来载荷。这一特性在多媒体时代尤为重要（能浓缩、集中、概括以及综合而不失其本质、图形、摘要、模型等 ）5. 等级性 高、中、低三层，对应于战略级、战术级和作业级；投产月计划日产量 6. 价值性 信息是劳动创造的，是一种资源，因而是有价值的。 （利用科技情报付费进行预测决策、书信息量的大小如何衡量 信息量的大小取决于信息内容能消除人们认识的不确定的程度，消除的不确定程度大，则发出的信息量大,反之,发出的信息量小。 如果事先就确切地知道消息的内容，那么消息中所包含的信息量就等于零。 （信息在系统的运动过程中可以看作是负熵，信息量愈大，则负熵愈大。 ） ）可以利用概率来度量信息例如，张三到 1000 人的企业去找李四。在张三的头脑中，李四所处的可能性空间是该企业的 1000 人。当企业人事部门告诉张三：“李四是第四车间的” ，而第四车间有 100 人，那么，他获得的信息为100/10001/10，也就是可能性空间缩小到原来的 1/10。通常，我们不直接用 1/10 来表示信息量，而用 1/10 的负对数来表示，即lgl/10lg10。如果第四车间的人告诉张三，李四在第三班，那么张三获得了第二个信息。假定第三班共有 10 位员工，则第二个信息的确定性又缩小到原来的100 100010/10010/1000。则张三所获得的信息量为：-lgl00/1000（lg10 100 ）lgl0/1000信息量的单位信息量的单位是比特（BIT ，是二进位制数字 Binary digit 的缩写） 。一比特的信息量是指含有两个独立均等概率状态的事件所具有的不确定性能被全部消除所需要的信息。信息量的定义公式可写成：H(x)P(Xi) log2 P(Xi) i1, 2, 3 . , n这里: Xi 代表第 i 个状态（总共有 n 个状态）P(Xi)代表出现第 i 个状态的概率H(x)就是用以消除这个系统不确定性所需的信息量。1.3 系统与信息系统- 1 1.3.1 系统理论系统的概念系统是由处于一定的环境中相互联系和相互作用的、若干组成部图 1-1 资源三角形 二、信息的概念 - 11.2.1 信息的概念信息论的创始人香农（Shannon）认为，“信息是人们对事物了解的不确定性的减少或消除” ；控制论之父维纳（Weiner）则指出，“信息既不是物质也不是能量，信息是人与外界相互作用的过程、互相交换的内容的名称” ；ISO（国际标准化组织）认为 “对人有用、能够影响人们行为的数据”；信息的定义: 信息是经过加工过的数据，它对接收者有用，对决策或行为有现实或潜在的价值。二、信息的概念 - 2数据的定义:数据（Data ，又称资料）是对客观事物记录下来的，可以鉴别的符号。这些符号不仅指数字，而且包括字符、文字、图形等等。如描述 5 个人，可以用不同的符号来表示： 5（数字），five（英文）， 数据不经过加工仍然是数据。（罗列）只有经过解释，数据才有意义，才成为信息。同一数据，每个人的解释可能不同。决策者利用经过处理的数据做出决策，可能取得成功，也可能得到相反的结果，这里的关键在于对数据的解释是否正确，因为不同的解释往往来自不同的背景和目的。 （经营企业、沙漠水）2 / 29分结合而成的，为达到整体目的而存在的集合。 美籍奥地利生物学家贝塔朗菲:“相互作用的诸要素的复合体” ，认为系统的定义可以确定为“处于一定的相互关系中并与环境发生关系的各种组成部分（要素）的总体（集） ”。系统的一般模型包括输入、处理、控制、输出 .一、系统和信息系统 系统的分类(按起源 )自然系统是指自然进化形成的系统，如生物、银河等。人造系统是指为了满足人类需求而建立的系统，如人将零部件装配成工具、设备、仪器以及由它们所组成的系统，比如运输系统。复合系统是指自然系统和人造系统结合而成的系统。系统的特征1.系统组成的整体性：一个系统通常由若干个元素组成，这些元素在组成系统的过程中不是简单孤立的，而是彼此联系，互相影响，组成了一个较为完备的整体。2.目的性：在一定的社会环境和条件下，系统总是具有一定的目的性，它要达到一定的社会效果，能解决系统本身研究和开发过程中应解决的各种主要问题。学校系统的目的是教授学生知识，培养人材；商场经营系统的目的是使企业更多的获得利润。3.相关性：系统不是孤立存在的，系统和系统之间，系统内部各子系统之间都是有联系的。如：学校系统内部还有各个子系统，教务处，学生处，后勤处，它们相互联系共同保证学校的正常运做。4.系统与环境的适应性:从许多管理信息系统的运行结果分析，任何系统都要与其存在的周围环境进行物质、能量和信息的交换。当某些环境因素发生变化时，系统从其目的考虑，有时也必须进行适应和调整，以求最有效地利用环境，产生 1 十 12 的社会效果。案例：马木留克兵 VS 法国兵拿破仑描述骑术不精但纪律严明的法国骑兵和当时最 善于单兵格斗但毫无纪律的马木留克骑兵之间的战斗时，拿破仑说到： “两个马木留克兵绝对能打赢三个法国兵，一百个法国兵与一百个马木留克兵势均力敌；三百个法国兵大都能打胜三百个马木留克兵，而一千个法国兵总能打败一千五百个马木留克兵。 ”1.3 系统与信息系统（续） 1.3.2 信息系统 为了支持组织决策的制定、协调和控制，利用信息技术构建的，对信息进行收集、整理、存储、加工、分配、查找、传输的系统就是信息系统。本书：信息系统是它由计算机硬件、网络和通讯设备，计算机软件，信息资源，信息用户和规章制度组成的以处理信息流为目的的人机一体化系统。信息系统的概念信息系统是一个人造系统，它由人、硬件、软件和数据资源组成，目的是及时、正确地收集、加工、存储、传递和提供信息，实现组织中各项活动基于计算机技术、网络互联技术、现代通讯技术和各种软件技术，各种理论和方法于一体，提供信息服务的人机系统。 (物流 资金流 事务流 信息流) 的管理、调节和控制。(信息系统包括：信息传输系统：一处传到另一处信息处理系统：对数据进行处理，产生不同形态新数据)信息系统的功能：1、信息采集功能2、信息存储功能3、信息处理功能4、信息控制功能5、信息传输功能三、信息系统的发展 -1第一台电子计算机创始于 1946 年(一) 电子数据处理系统（Electronic Data Processing Systems 简称 EDPS）1 单项数据处理阶段（20 世纪 50 年代中期到 60 年代中期）初级阶段简单的单向处理、计算机部分代替手工劳动。2 综合数据处理阶段（20 世纪 60 年代中期到 70 年代初期）多终端.可对多个过程的相关业务进行综合处理。 (三) 决策支持系统 那么在 DSS 的基础上，人们又提出了智能决策支持系统（IDSS）的概念，它就是在选择模型的时候，加入了一些专家的知识，在决定选哪个参数，不选哪个参数时有专家的知识。 (四) 信息系统发展的另一重要趋势是网络化 1991 年，Internet 对社会开放。 1993 年 WWW(万维网) 在 Internet 上出现，为信息系统的网络化创造了前所未有的条件。 近年来，管理信息系统依托互联网正从企业内部向外部发展，出现了电子商务、供应链管理信息系统、虚拟企业、网上谈判支持系统等许多新的概念。 电子商务的概念还在从商务活动进一步拓宽，出现了政府管理中的电子政务，教育领域中的电子教务（远程教育） ，医疗领域中的电子医务（远程医疗）等。一、管理信息系统的定义 -1管理信息系统概念处于不断发展的过程中。不同的研究者们从各自的角度进行研究，从计算机系统实现、支持决策和人机系统的观点，分别给出了各自的定义，其中有代表性的有： 1. 管理信息系统是一个由人、计算机等组成的能进行管理信息收集、传递、储存、加工、维护和使用的系统。管理信息系统能实测企业的各种运行情况，利用过去的数据预测未来，从全局出发辅助企业进行决策，利用信息控制企业的行为，帮助企业实现其规划目标2.“不仅仅把信息系统看作是一个能对管理者提供帮助的基于计算机的人机系统，而且把它看作一个社会技术系统， ” 。3管理信息系统通过对整个供应链上组织内和多个组织间的信息流管理，实现业务的整体优化，提高企业运行控制和外部交易过程的效率。本书：管理信息系统是以管理科学为理论基础，运用系统的方法，以现代信息技术为手段建立的辅助管理人员进行决策的人、机系统。K.C.Laudon 论述3 / 29从技术角度看：信息系统是为了支持组织的决策和控制而进行信息收集、处理、储存和传递的一组相互关联的组成部分。除了支持决策、协调和控制，信息系统还可以帮助经理和员工们分析问题、观察复杂的事情和创造新产品。从经营角度看：信息系统是组织和管理上针对环境带来的挑战而做出的基于信息技术的解决方案（Solution ） 。企业信息系统描述了企业经理的希望、梦想和现实！一、管理信息系统的功能(ben)1、控制企业活动2、预测未来3、辅助决策管理信息系统的结构 从下往上，它的基本结构是这样的： 管理信息系统是一个一体化系统，具有集中统一规划的数据库。成熟、资源 数据库中的数据还可以被中层和高层的管理人员即：战术层和战略层所调用，可以通过相关的支持软件，如决策支持系统进行战术计划和战略规划。 管理信息系统是各子系统的联合。1.3 管理信息系统结构三、管理信息系统的结构 -1管理信息系统贯穿了企业管理的全过程，同时又覆盖了管理业务的各个层面，其结构是一个包含各种子系统的广泛结构。从广义概念上阐述管理信息系统的结构，可以分为两类： 基于管理职能的结构- 横向 基于管理层次的结构- 纵向管理信息系统的整体结构是两种分类的综合二、管理信息系统的特点1.是一个面向管理决策的系统:根据管理需要,及时提供信息，帮助决策者作出决策.管理信息系统用数学模型分析数据、辅助决策。2.它是一个对组织乃至整个供需链进行全面管理的综合系统: 管理信息系统是各子系统的联合。 由子系统进行综合产生更高层次的管理信息,为管理决策服务.MIS 的学科与其他学科的关系（ 2）具有代表性学科简介1、运筹学（operation research，OR） ：运筹学不是数学，是管理科学的一部分。是一种适用于系统运行的方法和工具，它是一种科学方法，它能对运行管理人员的问题提供最合适的解答。 ”运筹学的研究对象是社会，方法是科学，目标是最优化。简单示例 1：生产与库存问题：设某公司对某种产品要制定一项 n 个阶段的生产(或购买)计划。已知它的初始库存量为零，每个阶段生产 (或购买)该产品的数量有上限的限制；每阶段社会对该产品的需求量是已知的，公司保证供应；在 n 阶段末的终结库存量为零。问该公司如何制定每个阶段的生产(或采购 )计划，从而使总成本最低。MIS 的学科与其他学科的关系（ 3）2、计算机科学：管理科学的狭义理解是运筹学加计算机。即用计算机收集信息，用运筹学列出模型然后再用计算机求解。管理科学强调定量，把管理过程数量化，用计算机解达到系统的目的。计算机科学是与 MIS 最密切的学科之一目前，管理信息系统已经和 CAD、 CAM 结合在一起构成统一的信息系统， 计算机集成制造系统 (CIMS)，并把它扩充为计算机集成制造和管理系统（ CIMMS） 。3、数学科学：关于数与形的科学。对管理科学、运筹学、计算机的发展均起着推动作用。对管理信息系统产生着直接影响。 常用的数学方法：运筹学生产实际中解决数学规划问题； 概率和统计在预测中进行参数估计，处理数据。在决策中利用概率进行风险估计和达到期望最大的决策等；“老三论”信息论、控制论和系统论；模糊数学 用确定数字来表述不确定的现象的数学方法；“新三论”突变论、耗散结构论和协同论；“非线性科学”分形、分维和混饨理论。信息系统和管理一、当代管理环境的变化1. 经济全球化的出现 图 1-8 安东尼模型 4 / 29信息使空间变小，距离对经济活动的约束日益弱化。今天成功的企业都依赖于其全球运作的能力。 商业活动一向很复杂，而今天的情况比以往任何时候都更厉害。所有在全球市场上竞争的公司都受到了世界经济的影响 “全球市场” 的概念已经深入企业家的头脑中。你想在深圳市场或省内市场当老大的思想不行了。 （温州 ） 现在的生产者就是你是把全世界供应商都绑到自己的战车上，要么就绑到别人的战车上。 （中华 ） 所以在全球经济的今天，MIS 很重要，因为经济是全球化的，信息也必然是全球化的，今天你的企业要是还没有 MIS 的话，那你就只能被动挨打。一、当代管理环境的变化2. 知识经济时代的来临 世界经济正面临新的经济改革，从工业经济转向基于知识和信息的服务经济，即一个以知识为基础的经济时代已经来临。知识经济直接依赖于知识和信息的生产、扩散和应用。一个企业要生存和发展，就必须依靠信息系统的支持。3 大数据 (资料) 大数据(big data,mega data)，或称巨量资料，指的是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。1 在 维克托迈尔-舍恩伯格及肯尼斯 库克耶编写的大数据时代2 中大数据指不用随机分析法（抽样调查）这样的捷径，而采用所有数据进行分析处理。大数据的 4V 特点：Volume（大量） 、 Velocity（高速） 、Variety（多样） 、Value（价值） 。 信息对于管理之重要在于“管理就是决策” 。 管理工作的成败，取决于能否做出有效的决策，而决策的正确程度则取决于信息的质和量。 信息系统对不同管理职能的支持如下： 1、 信息系统对计划职能的支持 (资料) (1)支持计划编制中的反复试算：计划多种方案、大量计算、数据变动 (2)支持对计划数据的快速、准确存取：建立与计划有关的各种数据库实现快速存取 (3)支持计划的基础预测：对未来状况进行估计，计划在预测的基础上进行 (4)支持计划的优化：有限资源的最佳分配，厂房设计 2、信息系统对组织职能和领导职能的支持 (1)不用设立很多管理层：通信系统发达 (2)非专业化分工，各部门功能互相融合交叉：制造部门兼有销售、财务等功能。 (3)便于上下级沟通：信息流畅，反应迅速第二节 管理信息系统与环境一、生产过程的特征-不同行业、不同企业的生产方式具有不同的特点。 （离散式、流程式）二、组织规模- 根据组织规模确定系统规模和目标。三、管理的规范化程度- 管理信息系统的成功必须以规范的管理模式为基础。四、组织的系统性- 整个系统应可观、可控，便于分析系统需求。(前提)五、信息处理与人- 人机和谐、人性化。 （资料） 2.1.5 信息系统与竞争战略 2.1.5 信息系统与竞争战略（不同的竞争压力组织有不同的竞争战略来应对，下面讲述信息系统对这些战略如何支持的 低成本战略 低成本是指直接降低成本或者在同样成本的条件下提高生产的效率。 办公自动化系统 、在线服务系统 （沟通多的公司） 2.1.5 信息系统与竞争战略 产品差异化战略 产品差异化（product differentiation）是指通过创造与竞争对手明显区别的、独一无二的新产品和新服务，并且利用各种手段确保新产品和新服务不能被现有和潜在的竞争对手所直接仿制，从而建立顾客对本公司产品的忠诚。 ATM 自动柜员机（招商） 戴尔的直销模式 2.1.5 信息系统与竞争战略 与客户和供应商建立紧密联系 通过建立与顾客和供应商的紧密联系，使顾客与公司的产品捆绑在一起，并把供应商纳入本公司的采购计划和价格结构中。 通过提高下游顾客与上游供应商的转换成本（switching costs）并且降低他们的议价能力。 巴克斯特健康护理国际公司 JIT（Just In Time ） 、零库存系统 1.5 管理信息系统与管理变革 一、企业管理思想的变革 P11-12第 2 章 计算机网络通信指的是信息以一定的形式，如语言，数据，文本和影像，使用电或光等传递介质，从一个地方发送到另一个地方。数字传输在传输过程中也需要放大信号，数字信号利用一种电路构成的门限电压将接受到得信号简单打重组再生，生成完全消除衰减或畸变的新的信号。 （只注重其传输的 0，1 二进制数的传输）4.1 通信技术基础（续）5 / 29 4.1.1 通信方式（续） 单工、半双工、全双工传输 单工传输：有些网络的通道能够单向传输信息，如商用无线电广播网络系统； 半双工传输 ：有些网络的通道允许信息双向传输，但在某一特定时刻，仅有一个方向允许信息传送，如 CB 无线电收发装置 ；全双工传输：一些网络的通道允许同时向两个方向传输信息，如公用电话网 4.1.2 传输介质 传输介质数据传输的物理通道，有同轴电缆、双绞线、光纤、微波、卫星信道等。 （传输性能指标 信道容量） ） 4.2.1 网络拓扑结构网络拓扑结构是指网络的链路和节点在地理上所形成的几何构形。节点:网络中某分支的端点或网络中若干条分支的公共汇交点。链路:是指两个相邻节点之间的通信线路。 4.2.1 网络拓扑结构 （1）星型结构：以中央节点为中心，将其他多个节点通过点到点的线路联接到中央节点上。 优点 结构简单 延迟小 容易扩充 缺点 可靠性差（中央节点故障，网瘫） 利用率不高 4.2.1 网络拓扑结构（续） （2）环型结构：多个节点彼此串接并首尾相连，形成闭合环形。 信息流沿环定向流动。 优点 网络管理简单 通信线路节点少 缺点 传输效率降低 一个节点断开影响全网工作 4.2.1 网络拓扑结构（续） （3）总线结构 ：多个节点联接在一条公共的总线上，每个节点采用广播式发送信息，信号沿着总线向两侧传送，并可以被其他所有节点收到。 优点 节点增加和拆卸十分方便 所需线路很少 可靠性高 响应速度快 缺点 故障隔离困难 线路故障则整个总线断开，不能工作 4.2.2 网络协议 网络协议（Protocol ）是计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。 （终端字符集不同） 网络协议三要素 语法，用来规定信息格式； 语义，用来说明通信双方应当怎么做； 时序，详细说明事件的先后顺序。 主要的网络协议 IP、ICMP、ARP、RARP 、TCP 、UDP、FTP、Telnet、SMTP、HTTP 等协议 4.2.3 网络体系结构 网络体系结构是指通信系统的整体设计，它为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准； 目前，最具规范性影响的是国际标准化组织（ISO）在 1979 年提出的开放系统互连（OSI，Open System Interconnection）的参考模型； 该模型把网络功能分为七个层次，每层完成一定的功能，实现相应的协议。 具体来说，由高到低依次是：应用层、表示层、对话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层，各 三、网际互联-2应用层 直接和用户进行交换，是用户使用 OSI 功能的窗口。 表示层 负责处理不同的数据表示上的差异及其相互转换，不同格式文件的转换。 会话层允许不同机器上的用户之间建立会话关系。负责建立、管理、拆除进程之间的连接。 “进程 ”是指如邮件、文件传输、数据库查询等一次独立程序的执行。 传输层提供端到端或计算机与计算机之间的通信。从会话层接收数据，将它们处理之后传送到网络层，并保证在另一端能正确地接收所有的数据块。 网络层 负责提供连接和路由选择，完成网络中主机间的报文传输。 数据链路层将比特流以帧为单位组合打包，向网络层提供正确无误的信息包的发送和接收服务。物理层 通过用于通信的物理介质，完成相邻结点之间原始比特流的传输。 4.2.3 网络体系结构（续） OSI 模型6 / 294.3 局域网与广域网 4.3.1 局域网的主要特点 局域网是在小范围内将许多数据通信设备以高速线路互联，进行数据通信的计算机网络。 局域网的主要特点 覆盖地理范围比较小； 通信速率较高； 从应用角度通常属于一个部门所有； 成本低，便于安装和维护，可靠性高。 4.3.2 局域网标准 IEEE（国际电子电气工程师协会）推动了局域网技术的标准化，由此产生了 IEEE 802 系列标准； 以太网（IEEE 802.3 标准）是最常用的局域网组网方式； 其他主要的局域网类型有令牌环（Token Ring，IEEE 802.5 标准）和 FDDI（光纤分布数字接口，IEEE 802.8） 。 4.3.3 局域网络的组成 局域网络一般由传输介质、网络适配器（网卡） 、网络服务器、用户工作站和网络软件等组成。 4.3.4 广域网 广域网是能够将地理位置相距较远的多个计算机系统通过通信线路联接起来以实现数据通信的计算机网络。 4.3.5 存储网络 存储网络（storage network）打破了传统模式中存储设备高度依赖于计算机的限制，以高性能网络为桥梁，将存储能力与计算能力分离开来。 存储网络最重要的两种形式是网络连接存储（Network Attached Storage，NAS）和存储区域网络（Storage Area Network，SAN） 。 4.3.5 存储网络（续） NAS 模式 p19 网络连接存储（NAS）：NAS 是一种采用直接与网络介质相连的特殊设备实现数据存储的机制。由于这些设备都分配有 IP 地址，所以客户机通过充当数据网关的服务器可以对其进行存取访问，甚至在某些情况下，不需要任何中间介质客户机也可以直接访问这些设备。 每台 NAS 设备都配备了一定数量 的内存，而且大多用户 以后可以扩充。 SAN 模式： p20 独立于传统网络之外，以光纤通道技术为存储建立专门网络，两个网络分离保证了应用系统的效率。 1. 对数据安全性要求很高的企业 典型行业: 电信、金融和证券 典型业务: 计费 2. 对数据存储性能要求高的企业 典型行业: 电视台、交通部门和测绘部门 典型业务: 音频 /视频、石油测绘 4.4.2 互联网应用（续） 云计算 4.5 网络应用体系架构（ p31） ） C/S 架构是一种典型的两层架构，其全程是 Client/Server，即客户端服务器端架构， C/S 架构也可以看做是胖客户端架构。因为客户端需要实现绝大多数的业务逻辑和界面展示。这种架构中，作为客户端的部分需要承受很大的压力缺点：1.适用面窄，通常用于局域网中。2.用户群固定。由于程序需要安装才可使用，因此不适合面向一些不可知的用户。3.维护成本高，发生一次升级，则所有客户端的程序都需要改变。 基于互联网浏览器的浏览器/服务器（B/S 结构） ，也叫做多层应用体系B/S 架构B/S 架构的全称为 Browser/Server，即浏览器/服务器结构。Browser 指的是 Web 浏览器，极少数事务逻辑在前端实现，但主要事务逻辑在服务器端实现，Browser 客户端，WebApp 服务器端和 DB 端构成所谓的三层架构。B/S 架构的系统无须特别安装，只有 Web 浏览器即可。B/S 架构中，显示逻辑交给了 Web 浏览器，事务处理逻辑在放在了 WebApp 上，这样就避免了庞大的胖客户端，减少了客户端的压力。因为客户端包含的逻辑很少，因此也被成为瘦客户端。 优点：1）客户端无需安装，有 Web 浏览器即可。2）BS 架构可以直接放在广域网上，通过一定的权限控制实现多客户访问的目的，交互性较强。3）BS 架构无需升级多个客户端，升级服务器即可。 基于互联网浏览器的浏览器/服务器（B/S 结构） ，也叫做多层应用体系第三章 管理信息系统的技术基础一、数据处理的概念和发展阶段 数据处理的概念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, 按一定的使用要求, 加工成另一种形式的数据的过程。 数据处理的目的图 4-4 OSI 参考模型7 / 291.把数据转换成便于观察分析、传送或进一步处理的形式。2.从大量的原始数据中抽取，推导出对人们有价值的信息以作为行动和决策的依据。3.利用计算机科学地保存和管理已经过处理 (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。 数据处理的基本内容1.数据收集2.数据转换3.数据的筛选、分组和排序4.数据的组织5.数据的运算:指算术运算和逻辑运算6.数据存储7.数据检索8.数据输出 二、数据组织 -1 （一）数据结构数据结构是计算机信息处理中的一个重要概念，包括数据的存储结构及结构上的运算或操作。包括：逻辑结构物理结构映象逻辑结构：数据间的逻辑关系，逻辑结构包括两大类：线性结构和非线性结构，线性表、栈、队列及串为线性结构，而树和图则为非线性结构。 （数据和数据间的关系）物理结构：又称存贮结构，指数据元素在计算机存贮器中的存储方式，存储方式一般有四种：顺序存储、链接存储、索引存储及散列存储。映象：对于给定的逻辑结构需要寻找一种对应的存储结构，以便在计算机中存储。通常把这种对应关系称为映象。1、指针与链在数据结构中，表征某一数据结构特点及其连接方式的基本单位称为结构的结点(Node)。一个结点通常有几个域，用来存放与结点有关的信息。存放结点本身信息的域称为数据域，存放结点与其他结点关系信息的域，称为指针域或链域，其中存放有与结点有关的结点的地址称为指针。若干带指针的结点组成的集合，称为链。 结点的结构如下图：直接前驱 直接后继（链表同书）每个结点只有一个指针，指向其下一个结点，称为单向链。指针多于一个时，就可以构造多种复杂的数据结构，如树、图等。利用指针可以把数据的逻辑结构与物理结构分离开，数据的物理存储位置可以任意安排，而在逻辑上通过指针把它们联系起来。2、线性表线性表是指数据的结构形式本质上是一维的线性关系，其中的每个结点都是同一类型的数据结构。 如：英文字母表、产品的编号等。线性表的顺序存贮线性表的结点按逻辑次序依次存放在一组连续的存贮单元里，用这种方法存储的线性表称为顺序表。对于顺序表，若开始结点的存放位置为 LOC(k1)， 每个结点占用空间大小为 L，则第 i 个结点 ki 的存放位置可由下式直接计算得到LOC(ki)=LOC(k1)+L*(i-1)顺序表对于任何一个结点的检索都很方便线性表的插入与删除要在线性表中插入一个元素，由于插入后的线性表仍要求有序，必须将插入位置以后的元素依次向后移动一个单元。同样，若要删除元素，则需把后面的元素 依次向前移动一个单元。 为了克服顺序表的缺点，可以用链表的方式存储线形表。链表： 以链接方式存储的线性表称为链表 。链表结构在每个结点设有链指针，用来指示下一个结点的位置，结点本身则可以存放在任意一组存贮单元中，这些存贮单元可以是连续的，也可以是分散的。结点之间的逻辑关系由指针表示。链表的插入与删除在链表的插入和删除操作中，只需改变前后结点的指针，而不需要进行大量的数据移动。 3、树树是结点之间有分支的、层次关系的结构，类似于自然界中的树。是最重要的一类非线性结构。树结构实例：反映不同规格的钢材的库存情况 的树结构（二）数据文件把数据按某种数据结构组织起来存放在外部设备上，就构成数据文件。数据的逻辑组织有四个基本的逻辑元素： 数据项； 记录； 文件； 数据库。 常用的文件的组织方式： 1、顺序文件 2、索引文件 顺序文件：文件中数据记录的物理顺序与逻辑顺序一致，文件记录按关键字值的递增（或递减）次序排序，形成其逻辑顺序。顺序文件适用于成批处理和定期处理业务，例如数据备份和定期的财务报表等。另外，一些数据量较小的文件也常采用顺序文件的形式，因为顺序文件的文件结构最为简单，对于数据处理的程序设计较为方便。对顺序文件的处理是按照关键字的顺序来进行的，所以记录的逻辑顺序与物理顺序一致时，可以提高处理效率。但是查找长度为(n+1)/2.8 / 29索引文件：具有索引表的文件称为索引文件。数据记录主文件按关键字值排序，它与索引的结合形成索引顺序文件 索引顺序文件。数据记录主文件不按关键字值排序，它与索引的结合形成索引顺序文件 索引非顺序文件。三、数据库2、数据管理 P371、人工管理阶段2、文件系统3、数据库管理为了实现整个组织数据的结构化，要求在数据组织结构中不仅能够描述数据本身，而且要能描述数据之间的关系。在复杂的应用中，应采用数据库组织数据。第二节 数据库技术一、数据库系统的构成数据库系统的构成 1、计算机系统 2、数据库 3、数据库管理系统(DBMS) 4、人员 a.数据库管理员 b.系统程序员 c.用户二、数据库设计基础在数据库系统中,对现实世界中数据的抽象、描述以及处理等都是通过数据模型来实现的。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构架,是数据库系统实现的基础。模型可以分为两个层次：概念模型和数据模型。（一）概念模型基本概念：实体：指客观存在并相互区别的事物。（学生）属性：实体具有许多特性，每一个特性都称为属性。 （学号）联系：实体之间的各种方式互相联系。一对一联系(1:1) （厂长与工厂）一对多联系(1:n) 多对多联系(m:n)（二）E-R 方法概念模型最常用的表示法是实体联系方法。 E-R 图 E-R 方法是英文 entityrelationship approach 简称，译作实体联系方法，简记 E-R 法。通过 E-R 图形表示信息世界中的实体、属性、关系的模型。（二）E-R 方法（3）数据库设计案例：某学院“教学管理”数据库模型的设计。“系和教师关系”的分 ER 图 系实体图该学院下设四个系：管理工程系、会计系、市场营销系和信息管理系。每个系有一个系主任主管该系工作。则，将“系”设为一个实体，该实体具有以下属性：系代码、系名称、系主任姓名、办公地点、电话。其中系代码是主关键字。 教师实体图该学院聘请了一定数量的专职教师。则，将“教师”设为一个实体，该实体具有以下属性：教师编号、教师姓名、专业特长。其中教师编号是主关键字 “系和教师关系” 分 ER 图学院聘请教师后，分配到各系。一个系有多个教师；一个教师只能属于一个系。 “系”实体与“ 教师” 实体之间发生一对多的“ 分配”联系。 “学生和课程关系 ”分 ER 学生实体图学院每年招收新生，分配到各个专业。则，将“学生” 设为一个实体，该实体具有如下属性：学号、姓名、性别、年龄、系代码。其中学号是主关键字。 课程实体图学院制定了教学计划，设置多项课程。则，将课程设为一个实体，该实体具有如下属性：课程号、课程名、学分。设课程号为主关键字。 “学生和课程关系”分 ER 图学生根据专业要求，每年学习多门课程，每门课程则被多个学生选读。学生必须参加考试，获取成绩。因此，成绩属于学生和课程发生联系后产生的属性。“教师与课程关系” 分 ER 图教师在教学活动中与课程发生联系。一个教师可以上多门课程；一门课程可以由多个教师讲授。教师授课任务完成后，将被学生与院方评估。因此“教师与课程关系 ”的分 ER 图9 / 29将上述三个分 ER 图综合，建立学院教学管理总 ER 图由于学院教学管理各个分 ER 图中，教师与课程是重名实体，根据综合分 ER 图的原则：消除同名实体，则教学管理总ER 图为（三） 、数据模型数据模型是对客观事物及其联系的数据化描述。在数据库系统中,对现实世界中数据的抽象、描述以及处理等都是通过数据模型来实现的。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构架, 是数据库系统实现的基础。主要的数据模型是关系模型（Relational Model）关系模型每一个关系为一张二维表，相当于一个文件。实体间的联系均通过关系进行描述。下表用 m 行 n 列的二维表表示了具有 n 元组(n-Tuple)的“ 付款“关系。每一行即一个 n 元组,相当于一个记录, 用来描述一个实体。 1、关系：一个关系对应一张二维表。2、元组：表中的一行。3、属性：表中的一列。4、主码（主关键字）：某属性组，可唯一标识一个元组。5、域：属性的取值范围。6、分量：元组中的一个属性值。7、关系模式：对关系的描述，用关系名（属性 1、属性 2属性 n ）来表示。三、关系的规范化 P43关系必须是规范化的关系，满足一定的约束条件。称为范式（Normal Form） 。第一范式(1NF)（书例）元组中的每一个分量都必须是不可分割的数据项。 第二范式(2NF)关系不仅满足第一范式，而且所有非主属性完全依赖于其主码 。第三范式(3NF)不仅满足第二范式，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。 四、数据库操作数据库操作主要有基本表的建立与删除、数据查询及更改等。一般使用关系数据库标准语言结构化查询语言 SQL(Structured Query Language)来完成上述操作。如：SQL 的核心语句是数据库查询语句，其一般格式为： SELECT FROM WHERE GROUP BY ORDER BY ASC/DESC其功能是根据 WHERE 子句中的条件表达式，从指定表中找出满足条件的元组 。 （书例）五、数据库保护为了保证数据的安全可靠和正确有效，DBMS 必须提供统一的数据保护功能，主要包括数据的安全性、完整性、并发控制和数据库恢复等内容。第五节 云计算技术对于到底什么是云计算，至少可以找到 100 种解释。 现阶段广为接受的是美国国家标准与技术研究院（NIST ）定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问， 进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务） ，这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。 云计算甚至可以让你体验每秒 10 万亿次的运算能力，拥有这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心，按自己的需求进行运算。 第三章 管理信息系统的技术基础 小结第四章 管理信息系统的战 略规划和开发方法 第一节 管理信息系统战略规划的概念一、信息系统发展的阶段论 - 1计算机在企业管理中的应用，一般要经历若干阶段。1973 年，诺兰（Nolan）首次提出了信息系统发展的阶段理论，被称为诺兰阶段模型，1980 年，诺兰又进一步完善了该模型。下图中，横坐标表示信息系统的各个阶段，纵坐标表示增长要素 。该模型总结了发达国家信息系统发展的经验和规律，一般模型中的各阶段都是不能跳越的，它可用于指导 MIS 的建设。信息系统发展的阶段论 3(一) 初装( 诺兰阶段模型的阶段 1)初装阶段标志着组织购买第一台计算机，并初步开发管理应用程序。 特点： 组织中只有个别人具有使用计算机的能力； 该阶段一般发生在一个组织的财务部门。(二)蔓延( 诺兰阶段模型的阶