管理信息系统的技术基础课件

管理信息系统的技术基础

第一节信息技术概述

计算机硬件发展及应用计算机软件组成及操作系统和数据库数据通信系统构成计算机的产生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。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(1958-1965)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(1965-1970)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(1971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，多媒体化计算机的六大分类（1）巨型机世界几家公司生产，最快1.4万亿次，9千个CPU组成。Cray-1,Cray-2,Cray-3,国产银河I,银河II,银河III。小巨型机功能同巨型机相近，价格相对便宜，发展十分迅速。美国Convex公司的C系列机为其代表产品。大型机大中型企事业单位作为计算中心的主机使用，统一调度主机资源。代表产品有IBM360，370，4300等。计算机的六大分类（2）小型机可以满足部门性的需求，供小型企事业单位使用，典型产品有IBM-AS/400，DEC-VAX系列，国产太级工作站用于特殊的专业领域，例如图象处理和辅助设计等。典型产品有HP-APOLLO，SUN工作站等微型机个人或家庭使用，PC机/个人计算机，价格低廉计算机的应用领域科学研究计算密码破译，天气预报，地质勘探，卫星轨道计算过程控制机器人以及各种自动化装备，温度调节，阀门控制辅助设计/分析/制造/教学机械CAD，建筑CAD，CAM，CAI数据处理数据库管理，企业信息管理，统计汇总、办公自动化智能模拟人工智能、专家系统计算机硬件—中央处理器CPU的一般功能进行算术逻辑运算可接收和发送数据可暂存少量数据提供控制信号对指令解码计算机硬件—主板主存储器只读存储器（ROM）随机存储器（RAM）计算机硬件—存储系统二级存储器磁盘、磁带、光盘计算机硬件—存储系统（续）计算机硬件—显卡、声卡显卡声卡计算机硬件—输入/输出设备输入设备键盘、扫描仪、鼠标输出设备打印机、显示器视频声音识别光和磁识别

第一节信息技术概述

计算机硬件发展及应用计算机软件组成及操作系统和数据库数据通信系统构成软件的概念软件分为两类系统软件：管理与支持计算机系统资源及操作的程序，是计算机硬件和应用程序之间重要的软件接口。应用软件：综合用户信息处理需求的、直接处理特定应用的程序。软件发展趋势：程序设计语言向对话式、自然语言方向发展向更容易使用的多目标应用软件包发展系统软件分类系统管理程序：用于管理计算机系统的硬件、软件和数据资源。包括操作系统、数据库管理程序、通信管理程序。系统支持程序：通过提供各种支持服务，以支持计算机系统的操作和管理。包括系统实用程序、安全管理器等。系统开发程序：帮助用户开发信息系统的应用程序。包括各种语言编译器、开发工具、辅助软件工程包等。操作系统是一台计算机最基本、最重要的软件包，它控制CPU的操作，控制计算机系统的输入/输出，资源的分配，为应用程序提供各种服务与接口。五大功能：用户界面资源管理任务管理文件管理实用程序与支持服务操作系统分类：批处理OS、分时OS、实时OS。DOS曾经是PC机上最常用的操作系统，以简单、可靠赢得了广大用户的青睐。但由于未能紧跟计算机硬件技术的发展，最终退出了历史舞台。Windows3X是PC机上最为成功的DOS扩展器，它在DOS的基础上改进了用户接口、内存管理和设备管理，增加了对多媒体的支持，实现了图形用户界面，为PC机操作系统的进一步发展打下了基础。Windows95是一个32位PC机操作系统，它充分利用了PC硬件技术发展的新成果，在支持原有16位应用的基础上，把PC操作系统技术向前推进了一大步。UNIX系统经过20多年的锤炼，以高可靠性、高效率和强大的TCP/IP支持、支持并行处理和多处理器和独有的64位计算使其成为企业级应用的首选。作为UNIX风格的操作系统。LINUX秉承了UNIX系统的优秀特性，以可靠、高效和近乎为零的使用成本而成为一种重要的操作系统。NetWare以其独特的结构、良好的运行效率和强大的目录管理服务，成为PC局域网络的最主要的网络操作系统之一。WindowsNT/2000继承了微软公司Windows系列操作系统的优良特性，是一种可移植性好，支持多种硬件平台，功能强大，可靠性好、灵活性高的企业级操作系统。它采用了先进的操作系统技术，如虚存管理、优先权多任务、结构化异常处理和操作系统对象等，支持对称式多处理器，提供了Windows图形用户界面，兼容WIN32程序、16Windows程序、MS-DOS程序、POSIX程序和OS/2程序等。Windows2000以其灵活、强大的功能和稳定可靠的性能成为了目前最为重要的操作系统之一其他系统管理软件数据库管理系统（DBMS）OracleSybaseMSSQLserver通信管理器系统支持程序程序设计语言机器语言。特点：采用二进制代码指令随机器而异效率高，执行速度快编程繁琐，工作量大，不直观汇编语言高级语言。优点：更接近自然语言，一般采用英语表达，便于理解、记忆、掌握。高级语言编写的程序短小，易于编写、调试。可移植性强。高级语言不能被计算机直接识别和执行，必须先翻译成用机器指令表示的目标程序。翻译的方式有两种：解释执行编译执行第四代语言（4GL）是一种十分接近英语和其他人类语言的自然语言面向对象的语言

第一节信息技术概述

计算机硬件发展及应用计算机软件组成及操作系统和数据库数据通信系统构成通信的定义利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互联起来，以功能完善的网络软件（即网络通信协议、信息交换方式及网络操作系统）实现网络中资源共享和信息传递的系统。数据通信是指以数据的形式，使用电或者光的介质，从一个地方发送到另一个地方。

数据由发信者发出，经过编码和调制，变成信号，经信道传输，在信道中受到一些干扰，信号传到接受端后，经过解调和译码，还原成原有的数据提供给接受者。这个过程也可以反过来。数据通讯系统模型第三章管理信息系统的技术基础

第一节信息技术概述第二节数据处理第三节数据库技术第四节计算机网络第二节数据处理

数据处理的基本内容和发展过程数据的组织数据文件的组织方式和操作数据库数据处理的概念和发展阶段数据处理的主要目的

把数据转换成便于观察分析、传送或进一步处理的形式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

数据收集，数据转换，数据的筛选、分组和排序，数据的组织、数据的运算、数据存储、数据检索、数据输出数据处理的发展过程

简单应用(20世纪50年代以前)

文件系统(50年代后期到60年代中期)数据库系统(60年代后期开始)第二节数据处理

数据处理的基本内容和发展过程数据的组织数据文件的组织方式和操作数据库数据结构逻辑结构：指数据间的逻辑关系。物理结构（存储结构）：指数据元素在计算机存储器中的存储方式。线性结构：包括线性表、堆栈、队列、串等非线性结构：包括树、图等顺序存储链接存储索引存储散列存储指针与链

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。一个结点通常有数据域，指针域，其中存放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。通常把指针指向的下一结点叫做后继结点，与本结点邻接的前一结点称为前趋结点。职工登记表采用链接存储方式数据域指针域线性表

线性表是指数据的结构形式本质上是一维的线性关系。例如英文字母表、职工登记表、产品的编号都是线性表。线性表中每个结点中的元素可以是一个数字、一串字符，或一项记录。线性表以顺序方式存储称为顺序表。顺序表的插入顺序表的删除链表的插入与删除删除一个节点：断开该节点的前后链接，将前一个节点的指针直接指向后一个节点，要删除的节点与整个链表脱离关系。增加一个节点：断开一个指针，将该指针指向要增加的节点，从增加的节点引出一个指针指向后面的节点，要增加的节点与整个链表连接成一个整体。链表的插入与删除HHH树

树是结点之间有分支及层次关系的结构。树结构最重要的一类非线性结构。下面一例所示为一个树结构的实例，它反映了不同规格的钢材的库存情况。树结构实例例第二节数据处理

数据处理的基本内容和发展过程数据的组织数据文件的组织方式和操作数据库数据组织的层次数据项记录文件数据库数据组织的层次数据库文件1文件2文件n文件n-1记录1记录2记录n-1记录n数据项1数据项2数据项n-1数据项n…...…...…...姓名、性别等若干学生学生文件学生数据库数据组织的相关概念数据项是组成数据系统的有意义的最小基本单位。它的作用是描述一个数据处理对象的某些属性。记录与数据处理的某一对象有关的一切数据项构成了该对象的一条记录。记录中能惟一地标志该记录的数据项称作主键。文件相关（同类）记录的集合称为文件。数据库按一定方式组织起来的逻辑相关的文件集合形成数据库。例例例例例文件组织形式建立并确定数据记录的物理顺序和逻辑顺序之间的对立关系。逻辑数据记录物理存储方式顺序文件索引文件散列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，文件记录按主键的值递增（或递减）次序排序，形成其逻辑顺序。870001张三456870002李四645870003王五587870004孙六676870005钱七565………………12345……文件记录物理设备主键的值相对磁道索引文件具有索引表的文件称为索引文件。索引文件主文件索引表数据记录区索引区记录原始信息记录关键字+记录地址举例记录地址学号姓名成绩A870005张三456B870002李四645C870001王五587D870004孙六676E870003钱七565主键字（学号）记录地址870001C870002B870003E870004D870005A主文件索引表主键字学号与学生记录地址的对应表直接存取文件（散列文件）直接地址法相对键法杂凑法数据文件的操作增加删除修改显示第二节数据处理

数据处理的基本内容和发展过程数据的组织数据文件的组织方式和操作数据库数据库

数据库是比文件系统更高级的一种数据组织方式。文件系统的缺陷数据的独立性：程序依赖于专门为它们所设计的文件结构数据冗余性：重复的数据的存储数据的一致性：数据的重复的存放导致了数据的不一致性数据库管理系统（DBMS）

以规范一致的方式存储数据以规范一致的方式将数据组织成记录以规范一致的方式存取记录第三章管理信息系统的技术基础

第一节信息技术概述第二节数据处理第三节数据库技术第四节计算机网络

第三节数据库技术

数据库系统的产生和构成数据库设计的主要内容E－R模型的概念及构造方法关系型数据模型的规范化方法数据库操作数据库保护数据库系统的产生和发展第五代:面向对象的结构第四代:关系型结构第三代:网状型结构第二代:层次型结构第一代:文件结构数据库系统的构成计算机系统数据库数据库管理系统(DBMS)人员

第三节数据库技术

数据库系统的产生和构成数据库设计的主要内容E－R模型的概念及构造方法关系型数据模型的规范化方法数据库操作数据库保护客观世界信息世界数据世界组织（事物及其联系）

事物类（总体）

事物（对象、个体）

特征（性质）实体及其联系实体集实体属性数据库（概念模型）文件记录数据项三个不同世界术语客观事物类：事物相关性质集合人实体实体集合及实体联系相关属性集合加工、转换数文件据记录库相关数据项集合加工转换存储二进制数据集合结构计算机世界DBMS数据世界DBMS的数据模型信息世界认识选择描述现实世界E-R模型信息的转换

第三节数据库技术

数据库系统的产生和构成数据库设计的主要内容E－R模型的概念及构造方法关系型数据模型的规范化方法数据库操作数据库保护E-R图描述现实世界的概念模型实体：属性：联系：一对一联系一对多联系多对多联系实体属性联系线段E-R模型E-R模型中涉及的一些概念实体属性联系一对一联系一对多联系多对多联系E—R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“图书”和“作者”的E—R图物资入库管理概念模型例例例例例E—R图向关系数据模型的转换转换过程示意图E-R图关系模型DBMS转换举例一厂长号姓名年龄厂长厂号厂名地点工厂管理11厂长（厂长号，厂号，姓名，年龄）工厂（厂号，厂名，地点）转换举例二仓库号地点面积仓库货号品名价格产品存放1n仓库（仓库号，地点，面积）产品（货号，品名，价格，仓库号，数量）数量学生选课课程mn成绩课程编码课程名学时学分本科否入学时间学号姓名性别学院年龄简历照片转换举例三学号姓名年龄学生课程号课程名学时数课程学习nn学生（学号，姓名，年龄）课程（课程号，课程名，学时数）成绩选课（学号，课程号，成绩）

第三节数据库技术

数据库系统的产生和构成数据库设计的主要内容E－R模型的概念及构造方法关系型数据模型的规范化方法数据库操作数据库保护关系数据库的规范化

1971年E.F.Codd及后来的研究者为数据结构定义了五种规范化模式(NormalForm,简称范式)。范式表示满足某种约束条件的关系模式。满足最低要求，则为第一范式(FristNormalForm，简称lNF)。符合lNF而又进一步满足一些约束条件的成为第二范式(2NF)，等等。例将关系分解为如下两个关系产品代码产品名生产厂号生产厂号生产厂名生产厂地址

第三节数据库技术

数据库系统的产生和构成数据库设计的主要内容E－R模型的概念及构造方法关系型数据模型的规范化方法数据库操作数据库保护数据库操作

数据库操作主要有基本表的建立与删除、数据查询及更新等。如何使用关系数据库标准语——结构化查询语言SQL（StructuredQueryLanguage）来完成上述操作。基本表的建立与删除建立建立基本表的语句格式为:

CREATETABLE<表名>(列名1类型，列名2类型……)

常用的类型有CHAR(字符型)，INT(整型)，NUMERIC(数值型)，DATETIME(日期时间型)等。修改修改基本表定义的语句格式为:

ALTERTABLE<表名>ADD列名类型删除删除基本表的语句为:

DROPTABLE<表名>数据查询

SELETE<目标列>FROM<表名>WHERE<条件表达式>ORDERBY<列名2>ASC/DESC

数据更新数据修改(UPDATE)UPDATE语句的一般格式为:

UPDATE<表名>

SET<列名1>=<表达式1>，<列名2>=<表达式2>……WHERE<逻辑表达式>数据删除(DELETE)DELETE语句的一般格式为:

DELETEFROM<表名>

WHERE<逻辑表达式>

数据插入(INSERT)INSERT语句的一般格式为:

INSERTINTO<表名>VALUES(<常量1>，<常量2>……)

第三节数据库技术

数据库系统的产生和构成数据库设计的主要内容E－R模型的概念及构造方法关系型数据模型的规范化方法数据库操作数据库保护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。数据的安全性是指保护数据库以防止不合法的使用所造成的数据泄露、更改和破坏。数据的完整性是指数据的正确性、有效性与相容性。并发控制是指当多个用户同时存取、修改数据库时，为了防止发生互相干扰而得到错误的结果并使数据库的完整性遭到破坏，而对多用户的并发操作加以控制、协调。数据库恢复是指当计算机软、硬件或网络通信线路发生故障而破坏了数据或对数据库的操作失败使数据出现错误或丢失时，系统应能进行应急处理，把数据库恢复到正常状态。第三章管理信息系统的技术基础

第一节信息技术概述第二节数据处理第三节数据库技术第四节计算机网络

第四节计算机网络

计算机网络的概念及网络的分类局域网的体系及不同的数据管理方式Internet技术的概念及发展过程计算机网络的概念与分类

(一)计算机网络的概念

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。计算机网络的重要概念有:网络介质协议节点链路（二)网络拓扑结构

根据通信信道的类型，可以将计算机网络结构分为以下几种:点-点信道网络共享信道网络(三)计算机网络的分类网络分类特征局域网(LAN)传输距离在0.1-10km,传送速率在lMb/s～10Mb/s的范围较小的一种网络局域网是计算机网络发展最快的一个分支，经过20世纪60年代的技术准备、70年代的技术开发和80年代的商品化阶段，现在已经在企、事业单位的计算机应用中发挥着重要作用，目前正朝着多平台、多协议、异机种方向发展，数据速率和带宽也在不断提高。广域网(WAN)数据传输速率一般在1.2kbps～1.554Mbps，广域网是局域网的扩展。广域网一般由相距较远的局域网经由公共电信网络互连而成，传输距离可遍及全球。综合业务数字网(ISDN)综合业务数字网是一种能在一个网络内传送多种业务信息的网络，包括数据、图像、语音、文字等，