管理信息系统2009艾2.ppt

,第2章管理信息系统的体系架构,管理信息系统教程（第二版）清华大学出版社,教学目标教学过程本章案例,2,教学目标,理解什么是体系架构？理解如何划分管理信息系统的体系架构？理解和掌握管理信息系统的主要计算机技术的特征理解和掌握管理信息系统的管理特征和管理内容理解和掌握管理信息系统的组织特征理解和掌握信息中心的职责和岗位理解CIO的作用、特点和职责,第2章管理信息系统的体系架构,3,教学过程,2.1什么是管理信息系统的体系架构2.2管理信息系统的技术部分2.3管理信息系统的管理部分2.4管理信息系统的组织部分本章案例,第2章管理信息系统的体系架构,4,2.1什么是管理信息系统的体系架构,本节将要研究这些方面的问题：什么是体系架构？为什么要研究系统的体系架构？什么是管理信息系统的体系架构？对于管理信息系统来说，如何从不同的视角分解和研究体系架构？体系架构(architecture)，主要是描述复杂系统的总体风格、各个组成要素的基本特征以及这些组成要素之间的相互关系。与结构类似，体系架构也是一个描述系统组成要素和要素之间关系的一个术语，但是体系架构更加强调了系统的总体特征。,第2章管理信息系统的体系架构,5,研究系统体系架构的原因,第一，为了更加深入地认识系统的特征。系统的特征不仅仅包括其外在形式，而且包括了其内部特征。因此，为了更好地认识系统，我们希望通过体系架构的方式认识系统的内部特征。第二，为了发现系统的运行规律和更好地利用系统。系统的运行规律往往隐藏在系统的内部，只有通过研究系统的体系架构才能更多、更深地理解系统的各个组成要素的特征，也才能发现系统的运行规律和更好地利用系统。第三，为了能够建造系统和满足需要。这是因为建造系统时，需要建造组成系统的各个组成要素，并且需要将这些组成要素有机地组成起来。,第2章管理信息系统的体系架构,6,2.2管理信息系统的技术部分,管理信息系统的技术部分是指支撑管理信息系统运行的计算机技术以及与计算机技术相关联的其他硬件设备技术。管理信息系统的技术部分往往也是管理信息系统的外在表现形式。管理信息系统的技术部分包括计算机硬件技术、计算机软件技术、数据库技术、通讯网络技术等内容。了解这些技术的主要内容。,第2章管理信息系统的体系架构,7,2.2.1计算机硬件技术,计算机硬件技术是管理信息系统运行的载体，是管理信息系统最直接的外在形式，是确保管理信息系统正常工作的物质手段。计算机技术的发展历程、计算机的主要组成部分和计算机的主要类型，以及在管理信息系统中应该如何选择计算机硬件。,第2章管理信息系统的体系架构,8,计算机的产生（现代史）1945年，美国数学家冯.诺依曼博士发表电子计算工具逻辑设计论文，提出二进制表达方式和存储程序控制计算机构想。1946年，美国宾西法尼亚大学研制成功电子数字计算机ENIAC。重28吨，耗电150kW，占地170平米，用电子管18800个，每秒5000次加法。,第2章管理信息系统的体系架构,9,电子计算机的发展简史第一代电子管时代(1946-1958)耗电高，体积大，定点计算，机器语言，汇编语言第二代晶体管时代(1959-1963)变集中处理为分级处理，浮点运算、高级语言第三代中小规模集成电路时代(1964-1979)存储容量大，运算速度快，几十至几百万次/秒第四代大规模集成电路时代(1980至今)向大型机和微型机两个方向发展现代计算机发展方向巨型化，微型化，网络化，智能化，多媒体化根据摩尔定律集成电路大体上每18个月翻一番，今后可再用10年。,第2章管理信息系统的体系架构,10,计算机系统的组成,存储器,运算器,控制器,输入设备,输出设备,主机,CPU,数据流,控制信号,内存,外存,第2章管理信息系统的体系架构,11,12,计算机系统的作用对企业,第2章管理信息系统的体系架构,13,计算机系统的作用对客户,第2章管理信息系统的体系架构,14,1）存储程序：任何复杂的运算都可以分解成一系列简单的操作步骤，这些简单操作应是计算机能直接实现的被称为“指令”的基本操作。解一个新题目时，先确定分解的算法，编制运算过程，选取能实现其操作的适当指令，组成“程序”。如果把程序和处理问题所需的数据均以计算机能接受的二进制编码形式预先按一定顺序存放到计算机的存储器里，计算机运行时从存储器取出一条指令，实现一个基本操作，以后自动地逐条取出指令，执行一系列的基本操作，其结果是完成了一个复杂的运算。这就是存储程序的基本思想。（Athlon和电影致命手机）,计算机的组成原理,第2章管理信息系统的体系架构,15,2）“二进制”的基本思想是，计算机指令和数据均以二进制编码的形式存储。二进制只有“0”和“1”两个数，用计算机电子器件的截止和饱和两个稳态，即高电平和低电平来表示“0”和“1”。其实现非常容易。并且二进制运算规则远比十进制简单，这样使计算机结构大为简化，运算速度大大提高。,第2章管理信息系统的体系架构,计算机的组成原理,16,BitsandBytes,第2章管理信息系统的体系架构,计算机的组成原理,17,计算机的层次,第2章管理信息系统的体系架构,在管理信息系统中，选择计算机硬件时，除了需要考虑成本之外，还应该考虑：计算机速度、RAM的容量、兼容性、可扩展性、人机功效、保修期、供应商、技术支持等因素。,18,2.2.2计算机软件技术,计算机软件是控制计算机系统的计算机指令的序列和相应的文档，是管理计算机资源、编写应用系统、执行计算机操作的工具。从某种意义上可以这样说，管理信息系统就是计算机软件，它包括计算机程序和文档。本节从5个方面介绍计算机软件技术：计算机软件的分类、主要的操作系统的特点、程序设计语言的发展历程、Java和C#特点、Web服务等。,19,1.软件是什么软件是在计算机中输入并执行的程序。它用某种特殊的计算机语言编写。计算机程序是指用特殊语言编写的一套指令，它的执行结果就是用户想得到的行为，如显示帐户余额，计算酬金。计算机语言的关键特征是，它们不能有歧义。比较而言，一种计算机语言受到严格限制，其含义应是确定无疑的，因此计算机程序的含义完全依赖于程序本身。,计算机的软件,第2章管理信息系统的体系架构,20,2.主要的软件类型,系统软件应用软件开发软件,计算机硬件,系统软件,应用软件,操作系统、数据库管理系统、工具软件、种服务程序,（专业）应用软件通用软件（软件包）,开发软件,计算机的软件,第2章管理信息系统的体系架构,21,3.计算机软件的分类,第2章管理信息系统的体系架构,22,UNIX-多用户多任务（AT&T公司贝尔实验室）,PC-DOS，MS-DOS,WINDOWS-系列图形界面（微软公司）2010-WIN7,LIUNX-多用户多任务、网络（芬兰-赫尔辛基大学）,1969,1981,1990,1990,4.计算机OS的分类,第2章管理信息系统的体系架构,23,5.程序语言的发展历程,24,6.程序语言发展趋势,Java和C#以及WEB服务,P45-46,第2章管理信息系统的体系架构,25,7.管理软件资源,软件费用在多数公司都是最大的信息技术开支之一，总量往往超过硬件费用的两倍多，所以软件代表着重大的资产。,1）软件趋势,第2章管理信息系统的体系架构,2）软件维护3）为组织选择软件的标准合适、效率、兼容性、支持,26,公司的销售部经理想知道销售人员平均经过多少次造访才能成交，想利用这个信息为其销售人员划分销售区域。,一个销售员试图了解他上一个月未访问哪些顾客，以及这些顾客已经购买了哪些产品。他要利用这些数据，为自己制定一个一周活动计划表,人事部经理要估算在未来五年中将有多少员工退休，并且需要确定这些空缺位置需要何种技能、经验。据此可以制定一套恰当的培训、发展计划以便及时顺利完成人员交接。,一个商店的信贷经理必须弄清楚顾客付款的情况，尤其是哪些顾客习惯赖帐。他试图利用具体的数据来改进贷款申请过程并降低呆帐率。,8.管理数据资源,第2章管理信息系统的体系架构,27,第2章管理信息系统的体系架构,组织的最高决策者考虑在中西部某个城市增设一个新工厂时，必须了解在这个城市的交通条件，并且具有大量训练有素、经验丰富的劳动力可供使用。利用信息技术建立信息系统的一个主要目的就是在恰当的时间提供恰当的信息，从而提高决策水平。为此，经理必须弄清三点：（1）哪里能找到有用的信息；（2）如何获得有效信息；（3）怎样将信息用于决策中。许多供经理使用的信息都存储在一系列计算机文件或计算机化的数据库中，这些信息可能在公司的计算机系统中，也可能在其他组织的计算机系统中。因此具备基本文件和数据库知识对于提高查找、访问和利用信息进行决策的能力有利无弊。,9.管理数据资源,28,2.2.3数据库技术,数据库技术在管理信息系统中起着管理大量业务数据的作用，管理信息系统的运行效率和安全与数据库技术有着密切的关系。本节将从7个方面介绍数据库技术的内容：数据库市场和数据库产品、数据库管理系统的基本特征、数据库范式、ER图、SQL语言、数据库访问技术、数据仓库技术等。,第2章管理信息系统的体系架构,29,第2章管理信息系统的体系架构,数据库市场和数据库产品1970年，关系型数据库系统的理论诞生；1977年，Oracle公司推出Oracle1.0系统代表数据库时代的到来；IBM公司的DB2系统、微软公司的MicrosoftSQLServer和Sybase公司的SybaseASE、PB（PowerBuilder）系统也是数据库市场上的重要产品；MySQL、Access、FoxPro等也是常见的数据库系统。,30,第2章管理信息系统的体系架构,数据库的概念以一定的方式组织、存储的相关数据的有序集合，它具有最小的数据冗余和较高的数据独立性，可供多种应用服务。相关数据的有序集合。数据库系统的4个基本特征具有对数据的安全性、完整性、并发操作的控制功能即：安全性、完整性、并发性和审计性。,数据库的概念和特征,31,数据库系统的构成,应用程序1,应用程序2,应用程序n,.,操作系统,数据库管理系统,数据库,第2章管理信息系统的体系架构,32,第2章管理信息系统的体系架构,数据处理的基本内容,1、数据收集,2、数据转换,3、数据筛选、分组和排序,4、数据组织,5、数据运算,6、数据存储,7、数据检索,8、数据输出,33,数据库设计的主要内容,1、现实世界（客观事物及其相互联系）；,2、信息世界(客观世界在人们头脑中的反映)。（通过E-R模型来反映实体和实体的联系）,3、数据世界（信息的数据化-用数据模型描述）。,第2章管理信息系统的体系架构,34,第2章管理信息系统的体系架构,1.数据模型,35,2.关系型数据库模型,关系型数据库模型利用一系列的二维表存储信息实体（Entity）：与二维表对应，代表客观事物属性（Attribute）：是用来描述实体的特征元组：表中的一行主关键字(主键、主码)PrimaryKey是可以唯一标识一个元组实例Instance是实体的具体描述，实例的集合构成实体关系模式：对关系的描述，用关系名（属性1，属性2，属性n）来表示。,第2章管理信息系统的体系架构,36,第2章管理信息系统的体系架构,2.关系型数据库模型,顾客关系,销售关系,主关键字,主关键字,外部关键字,37,第2章管理信息系统的体系架构,关系、元组、属性：,（表之间的联系）：,（表中的记录）：,（表中的字段）：,38,数据库范式（关系数据库模型的理论基础）,第2章管理信息系统的体系架构,规范化理论是EFCodd在1971年提出的。他及后来的研究者为数据结构定义了5中规范化模式（NormalForm，简称范式）。范式表示的是关系模式的规范化程度，也即满足某种约束条件的关系模式，根据满足约束条件的不同来确定范式。1.如满足最低要求，则为第一范式（FirstNormalForm，简称1NF）。2.符合1NF而又进一步满足一些约束条件的成为第二范式（2NF）。3.符合2NF而又进一步满足一些约束条件的成为第三范式（3NF），等等。在5种范式中，通常只用前三种。,39,第2章管理信息系统的体系架构,数据库范式,符合1NF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。如图示,40,第2章管理信息系统的体系架构,所谓2NF，指的是这种关系不仅满足1NF，而且所有非主属性完全依赖于其主码。如左图示：其中，姓名和职称只依赖于主关键字的一个分量教师代码，研究课题名称只依赖于主关键字的另一个分量研究课题号。这种关系会引起数据冗余和更新异常，当要插入新的研究课题数据时，往往缺少相应的教师代码，以至于无法插入；当删除某位教师信息时，常常会引起丢失有关研究课题信息。解决方法是将一个非2NF的关系模式分解为多个2NF的关系模式（如右图示）。,数据库范式,41,第2章管理信息系统的体系架构,所谓3NF，指的是这种关系不仅满足2NF，而且任何一个非主属性都不传递依赖于任何主关键字。如左图示：产品关系属2NF，但不是3NF。这里，由于厂名依赖于产品代码，生产厂址有依赖于厂名，因而，生产厂址传递依赖于产品代码。这样的关系同样存在着高度冗余和更新异常问题。解决方法是将原关系分解为几个3NF关系（如右图示）。3NF关系模式消除了插入、删除异常及数据冗余、修改复杂等问题，已经是比较规范的关系。,数据库范式,42,第2章管理信息系统的体系架构,数据库范式,第四规范型：如果一个关系模式属于3NF，并且至多只含一个多值依赖，则称该关系模式属于第四规范型（4NF）。,第五规范型：如果一个关系模式属于4NF，并且不能被以上的较小的关系所替代，则称该关系模式为第五规范型（5NF）,规范化程度高,数据冗余,更新异常,连接运算时间,查询时间,效率,问题：如何处理数据冗余和系统运行效率问题？,43,第2章管理信息系统的体系架构,数据库范式（练习）,请根据数据库范式规则把下表设计成合理的格式：,44,教育（复合表）,雇员,学历,？,45,第2章管理信息系统的体系架构,实体联系模型（E-R图）的概念和特征,实体联系模型反应的是现实世界中的事物及其联系，与此有关的概念有：实体、属性、联系。在数据库中，实体对应着表，关系对应着主键和外键约束，属性对应着表中的列数据。实体有个体和总体之分。个体如“张三”、“李四”等。总体泛指个体组成的集合。总体又有同质总体如（职工）和异质总体之分。异质总体是有不同性质的个体组成的集合，如一个企业的所有事物的集合。一个异质总体可以分解出多个同质总体，数据文件描述的是同质总体，而数据库描述的是异质总体。,46,E-R图描述现实世界的（组织的信息）概念模型实体：属性：联系：一对一联系一对多联系多对多联系,第2章管理信息系统的体系架构,实体集,属性,联系集,线段,47,第2章管理信息系统的体系架构,ER图绘制,图书,作者,写作,出版社,类别,页数,ISBN,书名,姓名,出生地,身份证号,定稿时间,价格,包含实体集“图书”和“作者”的ER图,48,第2章管理信息系统的体系架构,一对一联系图示一对多联系图示多对多联系图示,ER图表示的关系类型,49,ER图向关系数据模型的转换,从关系到表,从表到数据库,E-R图,关系模型,DBMS,第2章管理信息系统的体系架构,二维表,50,第2章管理信息系统的体系架构,ER图实例：物资入库管理,入库管理E-R图（1）,51,第2章管理信息系统的体系架构,ER图实例：物资入库管理,入库管理E-R图（2）,52,第2章管理信息系统的体系架构,ER图实例：物资入库管理,入库管理E-R图（3）,53,第2章管理信息系统的体系架构,ER图实例：物资入库管理,合同号,入库管理E-R图（4）,54,第2章管理信息系统的体系架构,ER图实例：物资入库管理,入库管理E-R图（5）,55,第2章管理信息系统的体系架构,ER图实例：物资入库管理,在本例子中，物资入库管理涉及的实体包括：1.供方单位属性有：单位编号、单位名称、地址、联系人、邮政编码2.物资属性有：物资代码、名称、规格、备注3.库存属性有：入库号、日期、货位、数量4.合同属性有：合同号、数量、金额、备注5.结算属性有：结算编号、用途、金额、经手人6.关系属性见本例中：入库管理E-R图（1）（5）,56,ER图设计原则真实性原则避免冗余原则简单性原则合适性原则（用实体或属性或联系集）注意对客观对象的约束：映射约束、键码约束、参照完整性约束,第2章管理信息系统的体系架构,57,第2章管理信息系统的体系架构,日积月累的知识2,请根据ER图实例：物资入库管理，继续完成入库管理系统中的实体及其联系的属性，实体的属性用椭圆表示，用无向边（即直线）把实体与属性联系起来）。要求：提交高质量的纸上作业！（满分5分）交作业日期：2010-10-19下午5:30实验中心4楼401丁海霞老师收验。请准时提交作业，延迟交者按时间间隔扣分，以一天为限，扣至0分为止。,58,2.2.4通讯网络技术,通讯网络技术是有效实现管理信息系统共享数据、分布式处理的主要手段，Internet技术的飞速发展使得建立全球管理信息系统成为了可能。下面主要介绍通讯网络技术的基本概念、功能特点、传输介质、网络类型等内容。,第2章管理信息系统的体系架构,59,第2章管理信息系统的体系架构,一、计算机网络的概念,计算机网络是用通讯介质把分布在不同地理位置的计算机和其它网络设备连接起来，实现信息互通和资源共享的系统。,60,第2章管理信息系统的体系架构,与计算机网络相关的重要概念有：网络介质：数据传输的物理通道，同轴电缆、双绞线、光纤、微波、卫星信道等。协议：网络设备间进行通讯的一组约定。如IEEE802.3、802.4、FDDI、ATM等通信协议；HTTP等服务协议。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。,61,第2章管理信息系统的体系架构,下图显示了一个典型网络的各个要素，包括设备、介质和服务，它们通过规则结合在一起，共同作用来发送消息。,62,第2章管理信息系统的体系架构,互连网服务协议,63,第2章管理信息系统的体系架构,互连网结构图元素,64,第2章管理信息系统的体系架构,典型通讯传输介质介绍：同轴电缆双绞线非屏蔽双绞线屏蔽双绞线,65,第2章管理信息系统的体系架构,同轴电缆,66,第2章管理信息系统的体系架构,67,第2章管理信息系统的体系架构,屏蔽双绞线(STP)电缆,68,第2章管理信息系统的体系架构,光缆通常可分为两种类型：单模和多模。,69,第2章管理信息系统的体系架构,常见的铜介质连接器,70,第2章管理信息系统的体系架构,常见的光纤连接器,71,无线网络的类型标准IEEE802.11标准IEEE802.15标准IEEE802.16全球移动通信系统(GSM),第2章管理信息系统的体系架构,Wi-Fi的英文全称为“wirelessfidelity”（无线保真），在无线局域网的范畴是指“无线相容性认证”，实质上是一种商业认证，同时也是一种无线联网的技术。,72,无线LAN无线LAN要求具备下列网络设备：无线接入点(AP)无线NIC适配器,第2章管理信息系统的体系架构,73,第2章管理信息系统的体系架构,为了网络的运行，网络设备必须被互联起来，网络连接可以是有线的或者是无线的。,74,设备和介质是网络的物理要素，即硬件,第2章管理信息系统的体系架构,75,第2章管理信息系统的体系架构,二、网络拓扑结构,所谓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结构。根据通信信道的类型，网络分成：1.点点信道网络：星型、环型、树型特点：未连接节点通过存储-转发方式通信。2.共享信道网络（总线、卫星、无线）：总线型、树型、环型。特点：不同节点的通信可以使用同一通信信道，最大限度利用信道通信能力。缺点是容易出现通信阻塞。,76,第2章管理信息系统的体系架构,环型网络-拓扑,典型的网络拓扑结构,总线形型网络-拓扑,77,第2章管理信息系统的体系架构,三、计算机网络的分类,1.局域网（LAN）为家庭、建筑或园区提供服务的网络视为局域网2.广域网（WAN）分布于不同地区的局域网由称为广域网的网络连接在一起。（广域网是多个由地理距离划分的局域网组成）3.综合业务数字网（ISBN）4.Internetinternet由相互连接的网络组成LANs和WANs可连接成网际网络,78,第2章管理信息系统的体系架构,79,第2章管理信息系统的体系架构,四、五种典型的局域网络,1.以太网（Ethernet）：IEEE802.3协议网络2.令牌环网（Token-Ring）：IEEE802.4协议网络，43.快速以太网（FastEthernet）：千兆位，小型网络。4.光纤分布式数据接口（FDDI）：主干网，25.异步传输模式（ATM）：局域网用,80,第2章管理信息系统的体系架构,五、两种基本网络模型：参考模型和协议模型,OSI参考模型,TCP/IP模型,81,六、融合网络-网络的未来,多项服务-多个网络传统的电话、广播、电视和计算机数据网络都各自拥有单独的四个基本网络要素。,第2章管理信息系统的体系架构,82,技术进步使得我们可将这些单独的网络合并到一个平台即定义为融合网络的平台,第2章管理信息系统的体系架构,83,智能信息网络展望未来,第2章管理信息系统的体系架构,84,2.3管理信息系统的管理部分,管理信息系统的管理部分是指与管理信息系统正常运行相关的业务流程、工作标准、管理表格、规章制度和法律法规等，是确保管理信息系统正常运行不可缺少的管理手段。本节将从5个方面研究管理信息系统的管理部分的特点：业务流程、管理活动的工作标准、管理信息和管理表格、规章制度、信息政策和法律法规。,第2章管理信息系统的体系架构,85,业务流程,业务流程是指为了完成某项业务工作而需要执行的一系列管理活动的总称。在使用管理信息系统过程中，针对业务流程，至少需要解决下面3个方面的问题：第一个问题，如何命名、定义和描述业务流程？这是流程识别的问题。第二个问题，如何准确地描述、表示业务流程，便于人们对业务流程进行分析和讨论？这是流程建模或流程表示方面的问题。第三个问题，如何持续不断地分析、评价和改进业务流程？这是流程评价的问题。,第2章管理信息系统的体系架构,86,管理活动的工作标准,工作标准是指对工作内容、工作方式、工作质量、工作要求等方面完整的、详细的、可度量的规定。管理信息系统的应用，为工作标准在管理领域中的广泛应用起到了积极的推动作用。在业务流程中，工作标准可以起到3个方面的作用：第一，工作标准明确规定了工作内容和工作步骤，工作人员在工作时有了明确的指导。第二，工作标准给出了工作的方法，无论工作人员是否经验丰富，都可以比较顺利地完成工作，降低了工作的难度，提高了工作质量。第三，工作标准给出了评价工作的量化标准和依据，为更加客观地进行绩效考核奠定了基础。,第2章管理信息系统的体系架构,87,管理信息和管理表格,在手工管理过程中，管理表格是记载和传递管理信息的工具。在采用管理信息系统的组织中，纸质管理表格依然起着辅助管理信息传递的作用。从当前的管理信息系统应用实践来看，实现完全的无纸化办公的组织是非常少见的。在管理信息系统的使用过程中，为了规范纸质管理表格的管理，应该遵循一些基本原则：统一规划原则、计算机化原则、一致性原则、自动验证原则和简化原则。,第2章管理信息系统的体系架构,88,规章制度,与管理信息系统关联的规章制度是指为了确保组织中的管理信息系统的安全、正常运行而制定的一系列有关规定、流程、标准、职责等的统称。一般地，可以把这些规章制度归结为7大类：1.信息系统安全管理规章制度2.灾难恢复预案管理规章制度3.机房管理规章制度4.硬件设备和网络管理规章制度5.管理信息系统软件管理规章制度6.日常运行和维护管理规章制度7.管理信息系统档案管理规章制度。,第2章管理信息系统的体系架构,89,信息政策和法律法规,从更大的环境来看，管理信息系统的运行离不开信息政策和法律法规的约束和指导。信息政策和法律法规是信息政策、法律、法规、条例、规章的统称。信息政策是指国家或相关组织为实现信息资源管理的目标而制定的有关调控信息和信息活动行为规范和准则。信息法律法规是指由国家立法机关批准制定，并有国家执法机关强制实施的、调节信息领域经济关系和社会关系的法律规范的总称。,第2章管理信息系统的体系架构,90,2.4管理信息系统的组织部分,管理信息系统的组织部分是指保障管理信息系统正常运行的人员、