管理信息系统的技术基础课件

1、2021-10-27管理信息系统的技术基础12021-10-27管理信息系统的技术基础21.数据处理：数据处理：指把来自科学研究、生产实践和社会经指把来自科学研究、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，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。按一定的使用要求，加工成另一种形式的数据的过程。 数据处理是管理活动的最基本内容，也是管理信息数据处理是管理活动的最基本内容，也是管理信息系统的基本功能系统的基本功能!2.数据处理的主要数据处理的主要目的目的（1）数据转换：便于分析、传送或处理的形式（代码）数据转换：便于分析、传

2、送或处理的形式（代码）（2）抽取有价值的数据）抽取有价值的数据（3）便于保存和管理）便于保存和管理2021-10-27管理信息系统的技术基础33.数据处理的基本数据处理的基本内容内容（1）数据收集）数据收集 （2）数据转换）数据转换（3）数据筛选、分组和排序）数据筛选、分组和排序 （4）数据组织）数据组织（5）数据运算）数据运算 （6）数据存储）数据存储（7）数据检索）数据检索 （8）数据输出）数据输出4.数据处理注意事项：数据处理注意事项：（1）以何种方式存储）以何种方式存储（2）以何种数据结构便于存储和取用）以何种数据结构便于存储和取用（3）以何种方法检索）以何种方法检索2021-10-2

3、7管理信息系统的技术基础4 数据组织是数据的组织方式及内在的联系方式。数据组织是数据的组织方式及内在的联系方式。决定数据处理的效率，是数据处理的主要内容之一。决定数据处理的效率，是数据处理的主要内容之一。 包括：数据结构、数据文件和数据库包括：数据结构、数据文件和数据库1.数据结构数据结构（1）构成）构成逻辑结构逻辑结构物理结构物理结构指数据间的指数据间的逻辑关系逻辑关系线性结构线性结构非线性结构非线性结构如：线性表、栈、队列、串如：线性表、栈、队列、串如：树、图如：树、图存储结构存储结构指存储方式指存储方式顺序存储顺序存储链式存储链式存储索引存储索引存储散列存储散列存储 同一种逻辑结构采用不

4、同的同一种逻辑结构采用不同的物理结构得到不同的数据结构。物理结构得到不同的数据结构。 对于给定的逻辑结构需要寻对于给定的逻辑结构需要寻找一种恰当的物理结构以便于存找一种恰当的物理结构以便于存储。储。2021-10-27管理信息系统的技术基础5结点：表征某一数据结构特点及其连接方式的基本结点：表征某一数据结构特点及其连接方式的基本单位称为数据结构的结点（单位称为数据结构的结点（node）。）。 结点可以是结点可以是:一个字符、数字、记录、集合一个字符、数字、记录、集合构成：结点数据域指针域（链域）构成：结点数据域指针域（链域）数据域：存放结点本身信息的域数据域：存放结点本身信息的域指针域（链域）

5、：存放结点与其他结点关系信息的域指针域（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址指针：存放与结点有关的结点的地址链：若干带指针的结点组成的集合链：若干带指针的结点组成的集合结点的结构：结点的结构：llink指针指针info信息信息rlink指针指针注意注意:数据域和指针域都可存放多个数据域和指针域都可存放多个2021-10-27管理信息系统的技术基础6结点的种类结点的种类单项链：每个结点只有一个指针，指向其下一个结单项链：每个结点只有一个指针，指向其下一个结点。点。线性表：指数据的结构形式本质上是一维的线性关线性表：指数据的结构形式本质上是一维的线性关系，其中的每

6、个结点都是同一类型的数据结构。系，其中的每个结点都是同一类型的数据结构。后继结点后继结点前趋结点前趋结点（直接后继）指针指向的下一个结点（直接后继）指针指向的下一个结点（直接前趋）与本结点邻接的前一结点（直接前趋）与本结点邻接的前一结点顺序存储顺序存储链式存储链式存储：线性表按顺序方式存储到计算机：线性表按顺序方式存储到计算机：线性表按链式方式存储到计算机：线性表按链式方式存储到计算机查询方便，插入、删查询方便，插入、删除难除难插入、删除容易插入、删除容易2021-10-27管理信息系统的技术基础7树：是结点之间有分支和层次关系的结构。树：是结点之间有分支和层次关系的结构。 是数据处理中应用最

7、广泛，最重要的非线性结构。是数据处理中应用最广泛，最重要的非线性结构。 优点：表示自然、处理方便、高效优点：表示自然、处理方便、高效2.数据文件数据文件（1）数据文件：把数据按某种数据结构组织起来存放存）数据文件：把数据按某种数据结构组织起来存放存放在外部设备上，就构成数据文件。放在外部设备上，就构成数据文件。 数据文件是记录的集合，记录是数据项的集合。数据文件是记录的集合，记录是数据项的集合。 数据项是数据处理的数据项是数据处理的最小单位最小单位。 数据项描述个体的属性。数据项描述个体的属性。 记录中能唯一的标识该记录的数据项称为主键。记录中能唯一的标识该记录的数据项称为主键。 把其他能够鉴

8、别记录的数据项可定义为副键。把其他能够鉴别记录的数据项可定义为副键。 主键和副键统称为鉴别键。主键和副键统称为鉴别键。 其功能：鉴别和搜索记录其功能：鉴别和搜索记录2021-10-27管理信息系统的技术基础8定义：数据文件的组织方式是指文件内部构造数据定义：数据文件的组织方式是指文件内部构造数据的方式。的方式。种类：分两类种类：分两类顺序文件顺序文件索引文件索引文件文件中的记录是按照某些关键字排序的文件。文件中的记录是按照某些关键字排序的文件。特点特点存取第存取第i个记录，必须先存取前面的第个记录，必须先存取前面的第i1个记录个记录插入记录只能加在末尾插入记录只能加在末尾优点：优点：连续存取、

9、速度快。连续存取、速度快。用途：用途：顺序存取、批量修改顺序存取、批量修改除文件文身外，另外建一张指示逻辑记录和物理记除文件文身外，另外建一张指示逻辑记录和物理记录之间对应关系的索引表，这类包括文件数据区和录之间对应关系的索引表，这类包括文件数据区和索引表的文件称为索引文件。索引表的文件称为索引文件。优点：检索方便优点：检索方便2021-10-27管理信息系统的技术基础9 比文件系统更高级的一种数据组织方式。比文件系统更高级的一种数据组织方式。 文件系统只限于记录内部，适用于单项应用。文件系统只限于记录内部，适用于单项应用。 数据库考虑全局数据结构，适用于整体。数据库考虑全局数据结构，适用于整

10、体。2021-10-27管理信息系统的技术基础101.数据库系统：是由计算机系统、数据库、数据库管数据库系统：是由计算机系统、数据库、数据库管理系统和有关人员组成的具有高度组织的总体。理系统和有关人员组成的具有高度组织的总体。2.构成构成（1）计算机系统）计算机系统（2）数据库：是以一定的组织方式存储在一起的相）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。关数据的集合。 包括：包括：物理数据库物理数据库（存放实际数据）和（存放实际数据）和描述数描述数据库据库（存放数据逻辑结构）（存放数据逻辑结构）（3）数据库管理系统：是一组对数据库进行管理的）数据库管理系统：是一组对数据库进行管理的

11、软件，包括数据定义语言、数据操纵语言、数据管理软件，包括数据定义语言、数据操纵语言、数据管理例行程序和编译程序。例行程序和编译程序。2021-10-27管理信息系统的技术基础11（4）人员）人员数据库管理员数据库管理员系统程序员系统程序员用户用户应用程序用户应用程序用户专门用户专门用户参数用户参数用户2021-10-27管理信息系统的技术基础121.数据模型：是数据库系统设计中用于提供信息表数据模型：是数据库系统设计中用于提供信息表示和操作手段的形式构架。示和操作手段的形式构架。 就是对现实世界中数据的抽象、描述以及处理就是对现实世界中数据的抽象、描述以及处理等。等。2.种类：种类： 按应用的

12、目的不同分：概念模型和数据模型按应用的目的不同分：概念模型和数据模型3.概念模型（信息模型）：按用户的观点和信息建概念模型（信息模型）：按用户的观点和信息建模。模。 2021-10-27管理信息系统的技术基础13（1）相关概念：）相关概念： 实体：指现实世界中存在的对象和事物。实体：指现实世界中存在的对象和事物。 实体有个体和总体之分。实体有个体和总体之分。 总体有同质总体和异质总体之分。总体有同质总体和异质总体之分。 数据文件描述的是同质总体，数据库描述的是数据文件描述的是同质总体，数据库描述的是异质总体。异质总体。属性：指实体具有的某种特性。属性：指实体具有的某种特性。联系：分实体内部联系

13、和实体外部联系联系：分实体内部联系和实体外部联系（2）联系的种类：）联系的种类： 一对一（一对一（1：1） 一对多（一对多（1：n） 多对多（多对多（m：n）2021-10-27管理信息系统的技术基础144.实体联系方法（实体联系方法（entityrelation approach)简称：简称：er方法（方法（1976年年p.p.s.chen提出的）提出的） 最常用的概念模型的表示方法。最常用的概念模型的表示方法。 （1）实体：用矩形表示，矩形框内写明实体名。）实体：用矩形表示，矩形框内写明实体名。 （2）属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相）属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连

14、接起来。应的实体连接起来。 （3）联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，）联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来并用无向边分别与有关实体连接起来,同时在无向同时在无向边旁标上联系的类型边旁标上联系的类型(1:1，1:n 或或 m: n)。 如果一个联系具有属性，则这些属性也要用无如果一个联系具有属性，则这些属性也要用无向边与该联系连接起来。向边与该联系连接起来。2021-10-27管理信息系统的技术基础15练习一：书练习一：书55练习二：企业物资管理练习二：企业物资管理实体有：实体有：仓库仓库 属性有仓库号、面积、电话号码。属性有仓库号、面积、电话号码。零件零件

15、 属性有零件号、名称、规格、单价、描述。属性有零件号、名称、规格、单价、描述。供应商供应商 属性有供应商号、姓名、地址、电话号码、属性有供应商号、姓名、地址、电话号码、账号。账号。项目项目 属性有项目号、予算、开工日期。属性有项目号、予算、开工日期。职工职工 属性有职工号、姓名、年龄、职称。属性有职工号、姓名、年龄、职称。2021-10-27管理信息系统的技术基础162021-10-27管理信息系统的技术基础175.数据模型：对客观事物及联系的数据化描述。数据模型：对客观事物及联系的数据化描述。（1）种类：包括网状、层次和关系模型）种类：包括网状、层次和关系模型 最常用是关系模型。最常用是关系

16、模型。 （2）关系模型：应用关系代数和关系演算等数学理）关系模型：应用关系代数和关系演算等数学理论来处理数据库系统中的数据关系。论来处理数据库系统中的数据关系。特点特点概念单一概念单一关系规范化关系规范化易于理解，操作简单、方便易于理解，操作简单、方便2021-10-27管理信息系统的技术基础18关系：一个关系对应于一张二维表。关系：一个关系对应于一张二维表。元组：表中一行称为一个元组。元组：表中一行称为一个元组。属性：表中一列称为一个属性，列名即为属性名。属性：表中一列称为一个属性，列名即为属性名。主码（主关键字）：表中的某个属性组，它的值唯主码（主关键字）：表中的某个属性组，它的值唯一的标

17、识一个元组。一的标识一个元组。域：属性的取值范围。域：属性的取值范围。分量：元组中的一个属性值。分量：元组中的一个属性值。关系模式：对关系的描述。关系模式：对关系的描述。 用关系名（属性用关系名（属性1，属性，属性2，属性，属性n）来表示）来表示例：学生（学号，姓名，性别，专业）例：学生（学号，姓名，性别，专业）2021-10-27管理信息系统的技术基础19 目的是优化数据模型，优化通常用规范化理论为目的是优化数据模型，优化通常用规范化理论为指导。指导。 规范化理论是规范化理论是e. f.codd在在1971年提出的，主要包年提出的，主要包括五种规范化模式（括五种规范化模式（normal fo

18、rm，简称范式）。在，简称范式）。在五种范式中通常只用前三种。五种范式中通常只用前三种。1. 第一范式（第一范式（1nf）：在关系模式）：在关系模式r中的每一个具体中的每一个具体关系关系r中，如果每个属性值都是不可再分的最小数据单中，如果每个属性值都是不可再分的最小数据单位，则称位，则称r是第一范式的关系。记为是第一范式的关系。记为r1nf。 2021-10-27管理信息系统的技术基础20表表3.4表表3.5 符合第一范式符合第一范式2021-10-27管理信息系统的技术基础212.第二范式（第二范式（2nf）:如果关系模式如果关系模式r1nf ，且，且r中的所中的所有非主属性都完全依赖于其主

19、码，则称关系有非主属性都完全依赖于其主码，则称关系r是第二范式是第二范式的，记为的，记为r2nf。2021-10-27管理信息系统的技术基础223.第三范式（第三范式（3nf）：如果关系模式）：如果关系模式r2nf,且且 r中的所中的所有非主属性对主码都不存在传递依赖，则称关系有非主属性对主码都不存在传递依赖，则称关系r是第三是第三范式，记为范式，记为r3nf。若。若r3nf，则每一个非主属性既，则每一个非主属性既不部分依赖于主码也不传递依赖于主码。不部分依赖于主码也不传递依赖于主码。传递依赖：传递依赖：假设假设a、b、c分别是同一个数据结构分别是同一个数据结构r中的三中的三个数据元素，或分别

20、是个数据元素，或分别是r中若干个数的集合，如果中若干个数的集合，如果c函数函数依于依于b，即，即bc，而，而b函数依赖于函数依赖于a，即，即ab，那么显然，那么显然，c也依赖于也依赖于a，我们称这种依赖关系为，我们称这种依赖关系为“传递依赖传递依赖”，即，即“c传递依赖传递依赖a”。如：表。如：表3.72021-10-27管理信息系统的技术基础232021-10-27管理信息系统的技术基础242021-10-27管理信息系统的技术基础25 表的内容是实际问题的简化，姓名这一项代表的内容是实际问题的简化，姓名这一项代表了职工的姓名、年龄、性别、住址等一系列基表了职工的姓名、年龄、性别、住址等一系

21、列基本情况信息，毕业时间代表与该职工学历有关的本情况信息，毕业时间代表与该职工学历有关的毕业学校、专业、成绩等信息，假定职工号是每毕业学校、专业、成绩等信息，假定职工号是每个职工的唯一标识，而工资完全由级别所确定。个职工的唯一标识，而工资完全由级别所确定。那么，在这个表中各个数据项那么，在这个表中各个数据项(即属性即属性)之间有以下之间有以下的相互依赖关系。的相互依赖关系。2021-10-27管理信息系统的技术基础26 2021-10-27管理信息系统的技术基础272021-10-27管理信息系统的技术基础28 表表1的关系中主关键字是职工号这一主属性，表的关系中主关键字是职工号这一主属性，表

22、2的关系里主关键的关系里主关键字由字由(职工号、学历职工号、学历)两个主属性共同构成，这两个关系中所有的非两个主属性共同构成，这两个关系中所有的非主属都完全依赖于主关键字，因而均是第二范式的关系。主属都完全依赖于主关键字，因而均是第二范式的关系。2021-10-27管理信息系统的技术基础29 职工号职工号级别，级别级别，级别工资工资从而使：职工号从而使：职工号级别级别工资工资也就是说：上表中虽然级别与工资两个属性完全依赖于主也就是说：上表中虽然级别与工资两个属性完全依赖于主属性职工号，但实际上是工资直接依赖于级别，由于级别属性职工号，但实际上是工资直接依赖于级别，由于级别依赖于职工号而使工资通

23、过级别的传递作用间接依赖于职依赖于职工号而使工资通过级别的传递作用间接依赖于职工号这个属性。工号这个属性。2021-10-27管理信息系统的技术基础302021-10-27管理信息系统的技术基础31 应注意：并非规范化程度越高越好，一般说，规范化程度应注意：并非规范化程度越高越好，一般说，规范化程度高了，使用起来就不方便，同时又影响系统的运行效率。因为，高了，使用起来就不方便，同时又影响系统的运行效率。因为，规范化要将数据分解，形成多个关系，而当需要一个较全面的规范化要将数据分解，形成多个关系，而当需要一个较全面的数据时，还得同时在这些分解了的关系中检索记录，这比起在数据时，还得同时在这些分解

24、了的关系中检索记录，这比起在一个关系中检索这些数据要用许多时间。因此，一般软件开发一个关系中检索这些数据要用许多时间。因此，一般软件开发要求规范到要求规范到3nf就可满足需要。就可满足需要。2021-10-27管理信息系统的技术基础322021-10-27管理信息系统的技术基础331.相关概念相关概念（1）计算机网络：是用通信介质把分布在不同地理位）计算机网络：是用通信介质把分布在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。和资源共享的系统。（2）网络介质：是数据传输的物理通道。）网络介质：是数据传输的物理通道。 包括

25、：同轴电缆、双绞线、光纤、微波、卫星等。包括：同轴电缆、双绞线、光纤、微波、卫星等。（3）协议：是网络设备间进行通信的一组约定。指）协议：是网络设备间进行通信的一组约定。指设备间通信的电气性能、数据组织方式等。设备间通信的电气性能、数据组织方式等。（4）节点：是网络中某分支的端点或网络中若干条）节点：是网络中某分支的端点或网络中若干条分子的公共汇交点。分子的公共汇交点。（5）链路：是指两个相邻节点之间的通信线路。）链路：是指两个相邻节点之间的通信线路。2021-10-27管理信息系统的技术基础342.网络拓扑结构网络拓扑结构（1）网络拓扑结构：是指网络的链路和节点在地理上）网络拓扑结构：是指网

26、络的链路和节点在地理上所形成的几何图形。所形成的几何图形。 对通信线路，不管它具体是哪种通信介质，而对通信线路，不管它具体是哪种通信介质，而统一把它们抽象成统一把它们抽象成“线线”，从而用对，从而用对“点点”、“线线”的研究取代对具体通信网络的研究。的研究取代对具体通信网络的研究。（2）计算机网络结构种类（按通信信道的类型）计算机网络结构种类（按通信信道的类型）点点信道网络：网络中的每一条信道都连接到一点点信道网络：网络中的每一条信道都连接到一对节点上。有：星形、环形、树形、网兴等。如对节点上。有：星形、环形、树形、网兴等。如3.11共享信道网络：所有节点共享一条通信信道，每个共享信道网络：所

27、有节点共享一条通信信道，每个节点发送的信息可由所有节点检测，但只有目的地址节点发送的信息可由所有节点检测，但只有目的地址指定的节点能够收到。有：总线型、树形、环形等。指定的节点能够收到。有：总线型、树形、环形等。2021-10-27管理信息系统的技术基础353.计算机网络的分类计算机网络的分类（1）按功能分：）按功能分：资源子网资源子网通信子网通信子网（2）按应用范围和应用方式分）按应用范围和应用方式分局域网（局域网（ local area netework，lan）广域网（广域网（ wide area network ，wan）互联网（因特网，互联网（因特网，internet）综合业务数字网

28、（综合业务数字网（isdn）能传送多种业务信息，）能传送多种业务信息，包括数据、图像、语音、文字等。包括数据、图像、语音、文字等。2021-10-27管理信息系统的技术基础361.网络体系结构的发展网络体系结构的发展（1）集中式（主机终端模式）：数据处理和数据库应）集中式（主机终端模式）：数据处理和数据库应用在主机，终端显示。用在主机，终端显示。（2）文件服务器工作站：）文件服务器工作站：dbms安装在文件服务器上，安装在文件服务器上，数据处理和应用程序分布在工作站上。数据处理和应用程序分布在工作站上。（3）客户服务器：）客户服务器：dbms安装在数据库服务器上，进安装在数据库服务器上，进行数据处理和存储管理等后台任务；客户机运行应用程序，行数据处理和存储管理等后台任务；客户机运行应用程序，完成输入和输出等前台任务。完成输入和输出等前台任务。（4）分布式处理环境：以计算机网络为依托，