管理信息系统第三章重点

管理信息系统Management

Information

Systems主讲教师：王艳亮第三章管理信息系统的技术基础2主要内容：信息技术概述数据处理数据组织数据库技术5.

计算机网络1.1计算机系统类型1.2信息处理技术1.3计算机软件1.4数据通信技术31信息技术概述1.1计算机系统类型(强调计算机是一个系统)4巨型机。主要是从性能方面去定义的。20世纪70年代，国际上以运算速度在每秒

1000万次以上，存储容量在1000万位以上的计算机称为巨型机；也有人把运算速度超过每秒执行1000万条指令、主存储器容量达几兆字节的计算机作为巨型计算机。到了20世纪80年代，巨型机的标准则为运算速度每秒1亿次以上、字长达64位、主

存储的容量达4兆—16兆字节的计算机。中国的银河计算机（Ⅲ型），运算速度为每秒130亿次，基本字长64位，全系统内存容量为9.15GB。1999年9月我国又研制成功最快的计算机——“神威Ⅰ”，每秒运算3840亿次。大型机。20世纪80年代大型机的标准是运算速度每秒100万次到1000万次，字长为

32~64位，主存储器的容量为0.5兆~8兆字节的计算机。大型机多为通用型机，主要用于计算机通信网。大型机上所配备的软件也比中、小型机要丰富得多。中型机。中型机的标准是计算速度每秒10万至100万次，字长32位、主存储器容量为1兆以下的计算机，主要用于中小型局部计算机通信网中的管理。小型机。小型机是20世纪60年代中期发展起来的一类计算机。其一般特征是字长较短，存储容量一般不超过32K~64K。后来经过不断发展，其运算速度每秒可达100万次。微型机。它是一种体积小、功耗低、结构简单、价格便宜的计算机。较早上市的微型机字长是4位、8位，后来陆续发展到16位、32位。目前，微型机已广泛地应用在办公自动化、事务处理、过程控制、小型数值计算以及智能终端、工作台等领域。常见的微型机系列机主要有：PC、PC/XT、PC286……等机型。单片型机。又称“单片机”。单片机就是在一片集成电路上制作了完整的计算机系统，包括中央处理器、小容量的存储器（指只读存储器和主存储器），定时器和一些输入输出线。“银河-Ⅰ”巨型计算机51.1计算机系统类型(强调计算机是一个系统)大型机特点：具有强有力的传输数据和处理数据能力，具有大容量的内外存，大型机采用专用的操作系统等。适用范围：大型计算机可以做联机中央计算机，批处理计算机。举例。在大型商场、银行、航空公司订票处理机构、国民经济管理部门中，一般都需要采用大、中、小型机做后台服务处理。6小型机特点：专用操作系统，常采用多CPU结构，具有较大容量的内存和多台大容量硬盘，数据处理功能较强，实时处理性能比较好等。适用范围：作为联机事务处理系统有服务器，或作为有较大数据流量的局域网服务器。举例：学校局域网7工作站特点：工作站根据软、硬件平台的不同，一般分为基于RISC（精简指令系统）架构的UNIX系统工作站和基于Windows、Intel的PC工作站。具有多任务、多用户的功能，适合于分布式处理等。适用范围：企业管理、工程设计、科学研究和图形处理等应用，CAD（计算机辅助设计）的设备，图形实时仿真、动画处理、多媒体处理、模拟管理等。举例。SunBlade150型工作站，应用于生产制造部门工作站和服务器的区别？8微型计算机按所适用的业务范围分为商用机、家用机。按外形大小分为台式机、便携机（笔记本型、掌上型）。举例。一台典型的台式计算机管理信息系统多用台式机作为基本的信息处理工具，其主要作用是数据的输入输出、分布式的数据处理、数据存储等。91.2

信息处理技术根据对信息的不同需求和目的，可采用多种不同的信息处理方式。根据系统对用户需求的响应时间长短，分为批处理和实时处理方式。1、批处理定义——按一定的时间间隔把数据积累成批后，一次输入计算机，一起进行集中处理加工。（1）中心批处理联机批处理脱机批处理简要了解10特点：批处理方式操作简便，系统处理效率高，费用较低。但即时性差2、联机实时处理11定义——对每个处理请求，系统可以很快的响应来自终端的请求，及时回答用户的问题、控制作业或改变过程，并输出所要得处理结果。分时处理：多用户分时利用CPU时间的方式；会话处理：计算机和用户协同处理以解决问题；特点：提高了计算机处理业务的质量、速度和效率，并增强了系统的灵活性。1.3

计算机软件计算机软件是计算机系统构成的重要组成部分。计算机软件主要分为系统软件和应用软件两大类：121.4

数据通信技术1、传输介质双绞线：用于近距离的点对点的连接同轴电缆基带同轴电缆——适用最大传输距离限制在几公里；宽带同轴电缆——最大传输距离可达几十公里；同轴电缆适用于“点对点”和“多点”连接光纤：损耗低，数据传输率高，抗电磁干扰等特点132、通信模型（一般简化模型）信息源发送设备信道接收设备受信者噪声源（发送端）（接收端）模拟通信系统数字通信系统基于传输的信息形式不同而划分的143、通信方式单工通信；半双工通信；全双工通信；152

数据处理16本节内容：2.1

数据处理的概念2.2

数据处理的发展2.3

数据处理的目的2.4

数据处理的内容2.1

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。

数据处理一般不涉及复杂的数学计算，但要求处理的数据量很大。172

数据处理2.2

数据处理的发展18随着计算机硬件和软件技术的发展，大致经历下述三个阶段:基本特征：无数据管理及完全分散的手工方式。应用背景：硬件 无外存或只有磁带外存，输入输出设备简单软件 无操作系统，无文件管理系统，无管理数据的软件主要特点：数据是程序的组成部分，数据不独立。修改数据必须修改程序。处理时，数据随程序一道送入内存，用完后全部撤出计算机，不能保留。数据大量重复，不能共享。注意：文件系统尚未出现，程序员必须自行设计数据的组织方式第一阶段——简单应用(20世纪50年代以前)19第二阶段——文件系统(50年代后期到60年代中期)基本特征：具有面向应用的数据管理功能，工作方式是仍然是分散、非手工的。应用背景：硬 外存有了很大的发展，除了磁带机，还出现了大容件 量的硬盘和灵活的软磁盘软 出现了操作系统、文件管理系统和多用户的分时系件 统，专用于商业事务管理的高级语言COBOL主要特点:数据管理方面，实现了数据对程序的一定的独立性，数据不再是程序的组成部分，修改数据不必修改程序，数据有结构，被组织到文件内，存储在磁带、磁盘上，可以反复使用和保存。文件逻辑结构向存储结构的转换由软件系统自动完成，系统开发和维护工作得到减轻。20第三阶段——数据库系统(60年代后期开始)应用背景：硬件大容量磁盘已经出现、硬件价格大幅下降软 联机实时处理业务增多、面向组织的复杂数据结构、数据冗余度件 小，易于扩充、数据与程序独立、统一的数据控制功能。主要特点:面向全组织的复杂数据结构；数据冗余度小，易于扩充；数据与程序独立；统一的数据控制功能212.3

数据处理的目的

1.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。222.4

数据处理的基本内容

1.数据收集:根据系统自身的需求和用户的需要收集相关的数据。

2.数据转换:为了使收集的信息适用于计算机处理的形式，要设计各种代码来描述自然界中的各种实际数据，这种将实际数据采用代码表述的方法被称为数据的转换。3.数据的筛选、分组和排序。232.4

数据处理的基本内容

4.数据的组织:将具有某种逻辑关系的一批数据组织起来，按一定的存储表示方式配置在计算机的存储器中,目的是使计算机处理时能够符合速度快、占用存储器的容量少、成本低等多方面的要求。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。242.4

数据处理的基本内容

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。数据处理时需要考虑的问题:1.数据以何种方式存储在计算机中。2.采用何种数据结构能有利于数据的存储和取用。3.采用何种方法从已组织好的数据中检索数据。253数据组织26本节内容：3.1

数据结构3.2

数据文件3.3

数据库3数据组织27数据组织是按照一定的方式和规则对数据进行归并、存储、处理的过程。数据的组织具有不同的形式,通常可以用数组、文件及数据库来组织数据。在管理信息系统中，大量数据以一定的形式存放在各种存贮介质中，数据的存储结构及内在联系的表示方式决定着数据处理的效率。3.1数据结构28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。数据结构又分为数据的逻辑结构和物理结构。数据的逻辑结构是指数据间的逻辑关系，逻辑结构包括两大类：线性结构--线性表、栈、队列及串非线性结构--树和图3.1数据结构29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散列存储3.1数据结构30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。3.1数据结构LLINK左指针INFO信息RLINK右指针图3.1结点的结构No.NAMEAGE0152王一220256王二281234王三252345李一310001李二19H0152王一

221234王三

252345李一

310256王二

28∧0001李二

19图3.3链表的逻辑结构313.1数据结构323.1.2

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。将一个线性表存储到计算机中，可以采取许多不同的方式最简单的是顺序存储方式即把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，结点在计算机内的存放位置完全由结点在线性表中的顺序号决定，用这种方法存储的线性表称为顺序表。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。333.1.2

线性表3.1.2线性表序号结点内容序号结点内容序号结点内容序号结点内容1919191921521521521531731731731742542342342553952552553966396396插入前插入后删除前删除后343.1数据结构353.1.2

线性表顺序表存在插入或删除一个结点时操作比较复杂的缺点，因此，线性表仅适用于经常进行检索，但数据不经常变动的情况。可以采用链接存储方式来存储线性表，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，结点之间的逻辑关系由指针表示。所以，在插入和删除操作中，只需改变前后结点的指针，而不需要进行大量的数据移动。(b)插入结点B链表的插入与删除HAB.CD

∧H.A.B

×CD

∧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。(a).H删除结点.A

C.D

∧.H.AC.D

∧363.1数据结构373.1.3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。树结构在数据处理中应用最广泛，也是最重要的一类非线性结构。采用树形结构，可以把复杂的数据联系表示成固定长度的记录，从而大大方便了数据的处理。代码直径指针1直径指针2直径长度指针1长度指针2直径长度指针1长度指针2长度单价库存量长度单价库存量长度单价库存量长度单价库存量3.1.3树383.1数据结构

除了上面介绍的线性表和树结构，还有队列、图等，也是重要的数据结构。393.1数据结构3.2数据文件40在信息系统中，数据组织一般采用文件组织和数据库组织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。数据建造容易，使用灵活，处理速度快，特别适合单项业务系统使用。数据文件是为某一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，由若干个数据项组成，数据项是数据处理的最小单位。3.2数据文件41

如果用文件描述某一事物的总体（例如工资单），则每个个体的情况就是其中的一条记录（如每个职工的工资情况）。

数据项描述的则是个体的若干属性（如姓名、基本工资等）。数据项都有一个代表着事物某一方面属性的名，同时相对于每条记录，还有一个代表这方面属性的值。例如，对于属性名为“姓名”的数据项，具体到一个个体就对应着一个数据项的值，如“张又兴”。3.2数据文件423.3数据库43数据库是比文件系统更高级的一种数据组织方式。文件系统的结构只限于记录内部，因而仅能适用于单项应用的场合，对于一个组织的管理信息系统而言，要求从整体上解决问题，不仅要考虑某个应用的数据结构，而且要考虑全局数据结构。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。因而在复杂的应用中，应采用数据库组织数据。4数据库技术44本节主要内容：4.1数据库系统的构成4.2数据模型4.3数据库数据处理4.4数据库保护4.1数据库系统的构成45数据库是以一定的组织方式存贮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。数据库系统的主要组成部分有：计算机系统数据库数据库管理系统(DBMS)人员--数据库管理员、系统程序员、用户4.2数据模型46–根据模型应用的不同目的，可以将数据模型分为两个层次:一是概念模型(也称信息模型)二是数据模型(如网状、层次及关系模型)–有关这方面的内容将在本书第七章第七节中详细阐述。4.3数据库数据处理47数据库数据的建立、修改、删除以及备份和恢复是管理信息系统开发和使用过程中极为常见和重要的数据处理工作。数据库中的数据以一定的格式存放在数据表里，现实中常常通过对基本表的建立与删除、数据查

询及更改等数据库操作完成特定的数据处理要求。5计算机网络48本节主要内容：一、计算机网络的组成与结构二、计算机网络的典型分类三、国际互联网——Internet技术四、计算机网络的连接形式计算机网络是管理信息系统运行的基础。把分布式信息按其本来面目由分布在不同位置的计算机进行处理，并通过通信网络把分布式信息集成起来，是管理信息系统的主要运行方式计算机网络是管理信息系统的基本使能技术。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，实现信息互通和资源共享的系统。49引子50计算机网络是计算机技术与通信技术紧密结合的产物，计算机网络的形成与发展经历了三个阶段：面向终端的计算机网络。例如50年代初美国的SAGE系统。以资源共享为目标的计算机—计算机网络阶段。例如60年代美国的ARPA网。开放式标准化网络阶段。例如Internet。一、计算机网络的组成与结构1、计算机网络的组成计算机网络完成数据处理与数据传输两个任务，从功能上可分为资源子网和通信子网两个部分。512、计算机网络的拓扑结构定义——网络中的结点与通信线路之间的几何关系。反映网络中各实体间的结构关系。(1)点对点式：星形、环形、树形等定义——各结点通过点—点通信线路与中心点相连。中心结点控制全网的通信，任何两结点之间的通信必须通过中心结点。优点:网络结构简单、便于管理缺点：总长度长，花费在路上的成本高52定义——在环形拓扑结构中，结点通过点—点通信线路连接成闭合环形。环中数据可沿一个方向或向两个方向逐站传送。优点：线路公用，总线路短；缺点：回路中任一结点出现故障，影响整个回路定义——像一棵倒置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个分支还可带子分支。树根接收各站点发送的数据，然后再广播发送到全网。优点：总线长度较短，广播式发送缺点：对中心结点依赖性过强53树形拓扑结构示例54定义——各结点通过一条共用的通信线路进行通信。55(2)广播式拓扑结构：总线式、卫星和无线电式等——只有一个由所有结点共享的通信线路拓扑结构56网络硬件实物照片IEEE802.3标准：CSMA/CD❏办公室常用的三种布线方式10BASE55810BASE210BASETIEEE802.3标准：CSMA/CD10BASE510BASE210BASE2T259IEEE802.3标准：CSMA/CD10BASE210BASET60二、计算机网络的典型分类61按计算机网络覆盖的范围将其分为三类：局域网、城域网和广域网。1、局域网LAN（local

area

network）在一个有限的范围内（一栋大楼或一个学校），将各种计算机、终端和外围设备互联而形成的网络。注意：多采用简单的总线或环形结构，使广播通信网2、城域网MAN（metropolitan

area

network）62覆盖几十公里范围内企业、单位的多个局域网互联而成的网络。它是介于局域网和广域网之间的一种高速网络。注意：多采用树形拓扑结构3、广域网WAN（wide

area

network）它覆盖几十公里到几千公里的范围，可达到一个国家、地区，或几个洲的国际远程网。Internet是一个最大的广域网。注意：多采用网状结构局域网的体系结构：参考模型63局域网的扩展:Switch

Hub64局域网的扩展:Switch

Hub65局域网的扩展:Switch

Hub66三、国际互联网——Internet技术产生和发展：1966年，美国国防部提供赞助高校研发的ARPA网，1984年一分为二：军用MILnet和民用Arpanet