管理信息系统的技术基础.ppt

2019/7/23,1,管理信息系统的技术基础,2019/7/23,2,掌握ER分析方法 掌握关系数据模型 掌握三种范式的要求和进行数据规范化 掌握基本的SQL语句,2019/7/23,3,信息技术概述,数据库技术 计算机硬件技术 计算机软件技术 数据通信技术,2019/7/23,4,数据处理,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。,2019/7/23,5,线性结构 线性表,栈,队列,串 非线性结构 树,图 存储方式 顺序存储,链接存储,索引存储,散列存储,数据结构,2019/7/23,6,指针与链,节点(Node) 指针(Link) 双向指针与单向指针(单项链),LLink,Info,RLink,No.,Name,Next,2019/7/23,7,线性表,数据的结构形式是一维的线性关系,其中的每个节点都是同一类型的数据结构,2019/7/23,8,树,节点之间有分支和层次关系的结构,类似于自然界的树.,2019/7/23,9,数据文件,数据文件是为某个目的而形成的同类记录的集合. 记录是文件中数据组织的基本单位 数据项是数据处理的最小单位,2019/7/23,10,数据库(DataBase)技术,数据库系统的构成 计算机系统 数据库 数据库管理系统 人员 数据库管理员(DBA),系统程序员,用户,2019/7/23,11,数据管理的发展阶段 1.人工管理阶段（计算机诞生初期） 2.文件系统阶段（5060年代） 3.数据库系统阶段（60年代后）,2019/7/23,12,2019/7/23,13,数据库 以一定的组织方式存储在一起的相关数据的集合。 数据库管理系统 DBMS，是一个软件系统，它的目的是帮助用户控制、搜索、储存数据。,2019/7/23,14,数据库设计的内容,数据需求分析：数据流程分析 概念结构设计：建立实体联系模型，E-R模型 逻辑结构设计：将概念模型转换为某种DBMS支持的数据模型 物理结构设计：为数据模型在物理设备上选定合适的存储结构和方法,2019/7/23,15,E-R模型,基本构成 实体（Entity）：客观世界中描述客观事物的概念。,2019/7/23,16,联系（Relation）:实体与实体间的联系。,设A、B为两个包含了若干个体的总体，其间建立了某种联系，其联系方式可分为三类： 一对一联系：如果对于A中的一个实体，B中至多有一个实体与其发生联系，反之，B中的每一个实体至多对应A中的一个实体，则称A与B是一对一联系。 一对多联系： 多对多联系,联系的元：联系中实体的数量。,2019/7/23,17,属性：指实体或联系具有的某种特性,标识实体？,2019/7/23,18,E-R模型的图解法,实体：用矩形表示，框内写上实体名。 联系：用菱形表示，框内写上联系名。 属性：用椭圆表示，框内写上属性名。 三种基本图素用无向直线连接。,2019/7/23,19,（a）厂长与工厂一对一联系 （b）仓库与产品一对多联系 （c）学生与课程多对多联系,2019/7/23,20,物资,库存,供应商,合同,结算,入库,订货,验收,购进,付款,I,N,N,M,N,M,L,I,M,N,N,2019/7/23,21,E-R图设计,用E-R图表示单位供货的概念模型，涉及的实体有： 仓库：仓库号、仓库面积、电话号码 零件：零件号、名称、规格、单价、描述 供应商：编号、名称、地址、电话号码、帐号 这些实体之间的联系如下： 一个仓库可存放多种零件，一种零件只能存放在一个仓库中。一个供应商可以供应多种零件，一个零件可以由多个供应商供应。,2019/7/23,22,2019/7/23,23,E-R图设计分为三步： 1分E-R图，单用户的概念结构； 2初步E-R图，总体概念结构； 3消除冗余的数据和实体间的联系。,2019/7/23,24,Jefferson舞蹈俱乐部,Jefferson舞蹈俱乐部教授学生交际舞，提供私人授课和集体授课两种服务，两种服务收取的费用和授课时间不同。Jefferson雇用了两种类型的教师：专职教师和兼职教师。专职教师每周付给不同的工资，兼职按具体授课时间付薪。 除了授课外，Jefferson每周举办两次舞会，并希望每一位教师都参加舞会。 Jefferson想开发一个信息系统跟踪学生选课、舞会及教师授课数量和报酬。 假定一位教师只负责一个集体授课，一个私人授课由一位教师负责。请建立E-R图。,2019/7/23,25,出现的名词： 服务 私人授课 集体授课 教师 专职教师 兼职教师 学生 舞会,2019/7/23,26,Jefferson舞蹈俱乐部E-R图,2019/7/23,27,SAN公司从帆船主那里向客户出租闲置的帆船，船出租时设备齐全，大多是船主提供的。包括固定在船上的无线电、电冰箱、指南针，还有一些如帆、救生艇、烹饪器皿没有安装在船上。SAN提供导航书籍，水流表等补给品。SAN的一个重要责任就是跟踪船上的设备以防丢失。另外，SAN要精确记录客户出租情况，不仅用于开拓市场，还可记录客户有过哪些航海经验（如有无危险路线和恶劣天气航海经验）。SAN大部分业务是裸船出租，但在客户要求时也会提供兼职船长和水手。帆船经常需要维修，包括定期换件和不定期维修。船主要求SAN精确记录所有维护活动和费用。如果船的重要部件发生故障，SAN调度员需要维修质量和历史信息作决策。SAN准备开发一个信息系统管理以上业务。请根据以上描述建立E-R模型。,SAN帆船出租,2019/7/23,28,A同学的设计方案,2019/7/23,29,实体的属性： 帆船：帆船代码、船主代码、名称型号 船主：船主代码、姓名、联系方式 船员：船员代码、姓名、兼职岗位、 客户：客户代码、姓名等基本信息 维修公司：公司代码、地点、联系方式 设备：设备代码、设备名称、所有者（船主/SAN）、状态（固定/不固定） 联系的属性： 租航：开始日期、终止日期、租用费 附带：数量 维修：性质（定期/不定期）、维修部件、费用、效果 租借：开始日期、终止日期、费用 雇佣：开始日期、终止日期、兼职时间、薪水,2019/7/23,30,？,San作为个体不应出现在E-R图中 将San从图中去除，船主、船员与其它实体怎样建立联系？,2019/7/23,31,Key,实体类（总体）与实体实例（个体）的区分 个体与属性的区分 即可用联系，又可用实体实现 （如某类业务）,2019/7/23,32,SAN帆船出租E-R图,2019/7/23,33,Possible entities for San,租赁业务 船 船主 客户 设备 船主提供的设备 船主提供的移动设备 船主提供的固定设备 San提供的设备 船员 定期维修 不定期维修 维修 维修厂,Entities Selected for the E-R Design,租赁业务 船 船主 客户 设备 船员 维修厂,2019/7/23,34,2019/7/23,35,关系模型,起源: 关系代数，二维表 关系,2019/7/23,36,关系：一个关系对应于一张二维表。 元组：表中的一行称为一个元组。 属性：表中一列称为一个属性，每列的名称为属性名 主码：表中的某个属性组，值惟一地标识一个元组。 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，格式：关系名（属性1，属性2，。属性n） student-activity(SID,ACTIVITY,FEE,DATE),2019/7/23,37,一个表成为“关系”的基本约束,表中任意两行不能相同 每一列的取值均为同一类型,行和列在表中的顺序并不重要!,2019/7/23,38,关系运算,1集合操作：并、差、交运算 对A、B两个关系进行并、差、交操作有意义的前提条件：A、B具有相同数目的属性，且对应列中的属性具有相同的域。,2019/7/23,39,B,A,2019/7/23,40,并运算：将一个关系的元组加到第二个关系中，生成新的关系。记作A+B,A+B,2019/7/23,41,差运算：两个关系的差是指包括在第一个关系中出现而在第二个关系中不出现的元组的新关系。记作A-B。,A-B,注意：减法是有序的,2019/7/23,42,交运算：两个关系的交是包含同时出现在第一和第二个关系中的元组的新关系。记作：AB,A B,2019/7/23,43,迪卡尔乘积,指一个关系中的每个元组和第二个关系中的每个元组的联接。记作AB。,R1,R2,R1 R2,2019/7/23,44,选择操作,从指定的关系中选择某些满足条件的元组形成一个新的关系。 Student where Major=History,A+B,2019/7/23,45,投影运算,从一个关系中选择指定的列组成新关系。 在Major上的投影,A+B,2019/7/23,46,联接运算,是积、选择和投影操作的组合。如果将A和B两个关系进行联接，首先要形成A和B的迪卡儿乘积，然后进行选择去除某些元素，通过投影方式移走一些属性。,等价联接 自然联接,2019/7/23,47,S:销售人员信息,C:客户信息,2019/7/23,48,O:订单信息,2019/7/23,49,问题？,请给出 S 和 O 的等价联接和自然联接，其中S的销售人员编码等于O中的销售人员编码。,2019/7/23,50,等价联接,2019/7/23,51,自然联接,2019/7/23,52,如何用关系代数进行以下数据查询？,A所有销售人员的姓名 B具有订单的销售人员的姓名 C不具有订单的销售人员的姓名 D销售给Tri-city builders企业的销售人员的名单 E. 所有和销售人员Abel有订单的客户,2019/7/23,53,结构化查询语言SQL,对单个表进行查询 （1）投影 SELECT Major ;FROM STUDENT,STUDENT,2019/7/23,54,SELECT DISTINCT Major FROM STUDENT,2019/7/23,55,2019/7/23,56,选择,SELECT SID,Name,Major,Grade,Age FROM STUDENT WHERE Major=Math,SELECT * FROM STUDENT WHERE Major=Math,2019/7/23,57,2019/7/23,58,投影与选择的合并,SELECT Name FROM STUDENT WHERE Major IN Math,Accounting,2019/7/23,59,2019/7/23,60,SELECT Name,Major,Age FROM STUDENT WHERE Major=Accounting ORDER BY Name,升序：ASC 降序：DESC ORDER BY Name ASC,排序,2019/7/23,61,内置函数,五个内置函数：COUNT，SUM，AVG，MAX，MIN SELECT COUNT(*) FROM STUDENT SELECT COUNT(DISTINT Major) FROM STUDENT,2019/7/23,62,分组,SELECT Major,COUNT(*) FROM STUDENT GROUP BY Major,SELECT Major,COUNT(*) FROM STUDENT GROUP BY Major HAVING COUNT(*)2,2019/7/23,63,对多个表进行查询,STUDENT,2019/7/23,64,ENROLLMENT,CLASS,2019/7/23,65,（1）子查询,SELECT Name FROM STUDENT WHERE SID IN ( SELECT SID FROM ENROLLMENT WHERE Classname=BD445),2019/7/23,66,联接查询,SELECT STUDENT.SID,STUDENT.Name,ENROLLMENT.Classname FROM STUDENT A,ENROLLMENT B WHERE A.SID=B.SID AND Enrollment.PositionNumber=1,2019/7/23,67,（1）添加数据 INSERT INTO ENROLLMENT(SID,Classname) VALUES(400,BD445) （2）删除数据 DELETE ENROLLMENT WHERE ENROLLMENT.SID IN (SELECT STUDENT.SID FROM STUDENT WHERE STUDENT.Major=Accounting) （3）修改数据 UPDATE ENROLLMENT SET Classname=BD564 WHERE Classname=BD445,修改数据,2019/7/23,68,课后练习,SALESPERSON,CUSTOMER,2019/7/23,69,课后练习,ORDER,2019/7/23,70,写出所要求的SOL语句,显示所有30岁以下的SALESPERSON 显示所有和Tri-city builders 没有订单的SALESPERSON ，升序排列 计算有订单的客户数量 显示年龄最大的SALESPERSON 计算每一个SALESPERSON的订单数，选择订单数量在2000以上的 显示在Memphis的所有公司的类型和公司所有订单的销售员姓名 写出在CUSTOMER表中添加一条记录的语句 写出将所有销售人员的工资加10%的SQL语句,2019/7/23,71,关系的规范化,更新异常：删除异常、插入异常,2019/7/23,72,定义一个关系 R(A1,A2, ,An)，其中属性集U= A1,A2, ,An ，R为关系名，则此关系模式可写为R(U)。 X,Y为U的子集。在R(U)中，若XY，并且对X的任一真子集X都有X Y，则称Y对X完全函数依赖。记作：X Y。否则称Y对X部分依赖，X Y。,函数依赖与传递函数依赖,2019/7/23,73,例1：带有等式关系的完全函数依赖,例2：不含等式关系的完全函数依赖,2019/7/23,74,传递函数依赖,在R(U)中，如果XY，YZ，则称Z对X有传递函数依赖。 即，XY YZ =XZ,2019/7/23,75,范式的定义,判断条件： C1：关系中的所有属性都是单纯域。（无表中表） C2：非主属性完全函数依赖于主码，不存在对码的部分依赖。 C3：非主属性相互独立，即非主属性之间不存在函数依赖关系。,2019/7/23,76,定义： 1)一个关系满足C1，则称达到第一范式。 2)一个关系同时满足C1、C2，则称达到第二范式。 3)一个关系同时满足C1、C2、C3，则称达到第三范式。,2019/7/23,77,属于第一范式的关系应满足的基本条件是元组中的每一个分量都必须是不可分割的数据项。,2019/7/23,78,引起更新异常和数据冗余,关系不仅要满足第一范式，而且所有非主属性完全依赖于其主码。,2019/7/23,79,入库（流水号，品名，毛重，皮重，计量单位，日期）,更新异常、数据冗余、修改复杂,关系不仅满足第二范式，而且它的任何一个非主属性都不传递依赖于主属性。,2019/7/23,80,练 习 1,考虑如下关系定义和样本数据：PROJECT（PROJECTID，EMPLOYEEID，EMPLOYEESALARY），其中，PROJECT为项目代号，EMPLOYEEID为雇员代码，EMPLOYEESALARY为雇员薪水，假定所有函数依赖和约束都显示在样本数据中，回答以下问题：,ROJECT的主属性是什么？ PROJECT在哪个范式中？ 描述PROJECT会遇到的两个更新异常。 这个关系包含传递函数依赖吗？如果包含，是什么？ 重新设计该关系，消除更新异常。,2019/7/23,81,某汽车公司的配件信息一览表如下，试把它化为符合第三范式的关系。,练 习 2,配件（配件编号，配件名称，型号规格） 供应商（供应商名称，地址） 供应（配件编号，供应商名称，单价，库存）,配件（配件编号，配件名称，型号规格，供应商名称，供地址，单价，库存）,2019/7/23,82,练 习 3,某造船厂的产品及部件信息一览表如下，试把它化为符合第三范式的关系。（颜色代表吨位）,船（船号，船名，颜色，吨位，部件（编号，名称，用量） 1）船（船号，船名，颜色，吨位，部件编号，部件名称，用量） 2）船（船号，船名，颜色，吨位） 部件（部件编号，名称） 组成（船号，部件编号、用量） 3）船（船号，船名，颜色） 部件（部件编号，名称） 组成（船号，部件编号、用量） CW（颜色，吨位）,2019/7/23,83,从E-R模型导出关系模型,（a）厂长与工人一对一联系 （b）仓库与产品一对多联系 （c）学生与课程多对多联系,2019/7/23,84,一对多,2019/7/23,85,学生（学号，姓名，班级） 课程（课程号，课程名，学时数） 学习（学号，课程号，成绩）,厂长（厂长号，厂号，姓名，年龄） 工厂（厂号，厂名，地点） 或 厂长（厂长号，姓名，年龄） 工厂（厂号，厂长号，厂名，地点）,2019/7/23,86,方法,E-R图中的每个实体，都相应地转换为一个关系，该关系应包括对应实体的全部属性，确定关键字。 对于E-R图中联系，要根据联系方式的不同，采取不同手段以使被它联系的实体所对应的关系彼此实现某种联系。,2019/7/23,87,如果实体间是1:n联系，就将“1”方的关键字纳入“n”方实体对应关系中作为外部关键字，同时把联系的属性一并纳入“n”方的关系中。 如果两实体间是m:n联系，则需要对联系单独建立一个关系，用来联系双方实体。该关系的属性中至少要包括被它所联系的双方实体的关键字，如果联系有属性，也要归入这个关系中 如果两个实体间是1:1联系，联系本身无属性，则只需要在一方实体对应的关系中增加另外一实体对应关系中的关键字即可。,2019/7/23,88,练习,2019/7/23,89,数据库保护,安全性:防止不合法的使用造成数据泄露、更改和破坏。主要措施：进行标识和鉴定、存取控制等。 完整性 实体完整性,参照完整性,用户定义完整性,2019/7/23,90,并发控制：多个用户对数据库进行修改、存取时，可能会相互干扰而得到错误的结果，使得数据库的完整性得到破坏。 数据库恢复：当计算机软、硬件或者通讯网络发生故障时，破坏了数据库或者数据库的操作失败使数据出现错误或者丢失等。,2019/7/23,91,硬件基础,2019/7/23,92,输入设备,键盘 指示器（鼠标、跟踪球、触屏、光笔、遥控器） 光输入设备（光标记阅读机、扫描仪、条码扫描枪） 磁输入设备（银行卡） 语音识别输入设备,2019/7/23,93,输出设备,显示输出设备 打印输出设备 语音输出设备 绘图仪 微缩形式设备（用于输出大型文档资料）,2019/7/23,94,MIS中输入输出设备直接或间接地为解决问题做出贡献。,2019/7/23,95,条码识别设备,扫描枪,手持终端,2019/7/23,96,条码的应用,政府,驾驶员/车辆管理,零售管道,医疗卫生,财产追踪,交通运输,制造业,2019/7/23,97,军事方面美国国防部,PDF417被美国国防部选定为新一代军人证、士兵证、军人家属证等 PDF417中包含照片和文字信息（必要的医疗信息，如血型、过敏史等） 目前已发放14,000,000张卡,2019/7/23,98,保险业应用保险单上的二维条码,保险推销员使用笔记本电脑随时随地地为客户提供最佳方案-计算机允许随时随地修改报单内容,并自动计算保费和保金 采用便携式的喷墨打印机输出报单(含二维条码) 报单上的所有信息均存在二维条码中 在保险公司的信息中心扫描二维条码将数据输入主数据库 可以提高数据的精确度 数据的可靠性提高-报单一旦生成,二维条码可防止数据被非法篡改,2019/7/23,99,条码在物流管理中的应用,生产线上的产品跟踪 生产任务单下达后，任务单跟随相应的产品进行流动。每一生产环节开始时，用生产线终端扫描任务单上的条码，更改数据库中的产品状态。最后产品下线包装时，打印并粘贴产品的客户信息条码。 产品标签管理 产品下线时，产品标签由制造商打印并粘贴在产品包装的明显位置。产品标签将成为跟踪产品流转的重要标志。,2019/7/23,100,产品入库管理 入库时识读商品上的二维条码标签，同时录入商品的存放信息，可有效避免人工录入的失误，实现了数据的无损传递和快速录入。 产品出库管理 产品出库时，扫描商品上的二维条码，对出库商品的信息进行确认，同时更改其库存状态。,2019/7/23,101,仓库内部管理 在库存管理中，一方面二维条码可用于存货盘点。通过手持无线终端，收集盘点商品信息，然后将收集到的信息由计算机进行集中处理，从而形成盘点报告。另一方面二维条码可用于出库备货。,2019/7/23,102,货物配送 配送前将配送商品资料和客户订单资料下载到移动终端中，到达配送客户后，打开移动终端，调出客户相应的订单，然后根据订单情况挑选货物并验证其条码标签，确认配送完一个客户的货物后，移动终端会自动校验配送情况，并做出相应的提示。,2019/7/23,103,保修维护 维修人员使用二维条码识读器识读客户信息条码信息标签，确认商品的资料。维修结束后，录入维修情况及相关信息。,2019/7/23,104,MIS软件,操作系统：DOS、WINDOWS3x,9x、WINDOWS NT、UNIX 语言系统：机器语言（0、1）、汇编语言、高级语言（如C、COBOL、PowerBuilder、Delphi、Visual Basic） 编译系统：将汇编语言和高级语言转换成机器语言,2019/7/23,105,MIS应用软件 公用程序：由软件公司提供的标准程序包，如经济数学模型程序、数理统计程序、数据库管理系统 专用程序：专门为各职能子系统设计，直接为管理服务。,2019/7/23,106,计算机网络,概念与分类 计算机网络是用通信介质把分布于不同地理位置的计算机和其他网络设备连接起来,实现信息互通和资源共享的系统 重要概念:网络介质,协议,节点,链路,2019/7/23,107,网络体系结构 主机-终端：数据库和数据处理全部集中在主机上，终端没有处理能力。 文件服务器/工作站：数据库管理系统安装在文件服务器上，数据处理和程序分布在工作站