信息系统与数据库.ppt

第6章 信息系统与数据库,重点与难点： 1. 计算机信息系统的特点、分类、主要类型 2. 计算机信息系统的发展趋势,6.1 计算机信息系统,6.1.1 什么是计算机信息系统,计算机信息系统 计算机信息系统（Computer_based Information System ，以下简称信息系统）是一类以提供信息服务为主要目的的数据密集型、人机交互的计算机应用系统。,6.1.1 什么是计算机信息系统,1. 涉及的数据量大 2. 绝大部分数据是持久的 3. 这些持久数据为多个应用程序所共享，甚至在一个单位或更大范围内共享 4. 除具有数据采集、传输、存储和管理等基本功能外，还可向用户提供信息检索，统计报表、事务处理、分析、控制、预测、决策、报警、提示等信息服务,计算机信息系统技术上的特点:,6.1.1 什么是计算机信息系统,从功能分类有: 电子数据处理 管理信息系统 决策支持系统等 从信息资源分类有: 地理信息系统 多媒体管理系统等 从应用领域分类有: 办公自动化系统、军事指挥信息系统、医疗信息系统、民航订票系统、电子商务系统、电子政务系统等,计算机信息系统的分类:,6.1.1 什么是计算机信息系统,计算机信息系统发展历程: 1960年代中期以前，数据一般由文件系统管理，由于文件系统的局限性，其主要功能也只是代替人做一些事务性操作，例如图书管理、工资管理、进、出账的管理和结算、统计报表等。 70年代，以数据的集中管理和共享为特征的数据库系统逐步取代了文件系统，成为数据管理的主要形式。其功能也从单纯的事务处理扩大到规划、分析、预测和决策等领域，这是信息系统的重要发展。,6.1.1 什么是计算机信息系统,80年代，随着计算机网络、PC机的发展与普及，形成了以信息为中心的计算机信息系统是主流的计算机应用系统。 90年代后，基于网络的计算机信息系统得到广泛应用。,6.1.2 信息系统的类型,从信息处理的深度来区分信息系统，基本可分为三大类，这些系统还可以按处理深度再继续进行划分。,业务处理系统,6.1.2 信息系统的类型,管理业务系统,辅助业务系统,办公信息系统,又称OA，以先进设备与相关技术构成服务于办公事务的信息系统，按工作流技术充分利用信息资源，提高协同办公效率和质量，,辅助技术人员在特定应用领域（如工程设计、音乐制作、广告设计等）内完成相应的任务， 诸如:CAD，CAM，CAPP等,采用计算机技术处理管理业务，以使管理工作自动化，提高管理工作的效率和质量，,1. 业务处理系统,6.1.2 信息系统的类型,管理业务系统,面向操作层管理的业务系统,面向管理层的业务系统,是面向操作层用户的，主要用于对日常管理业务的数据进行记录、查询和处理。,为一般管理者提供检查、控制和管理业务服务的系统。,6.1.2 信息系统的类型,2. 信息检索系统 将原始信息进一步处理并存储专门供检索用的DB中。用户输入检索要求，获得匹配信息。 例如: 中国科技文献库、专利数据库、学位论文数据库，DIALOG、ORBIT以及WE检索系统等。,6.1.2 信息系统的类型,3. 信息分析系统 一种高层次的信息系统，为管理决策人员掌握部门运行规律和趋势，制订规划、进行决策的辅助系统。 例如: 决策支持系统（DSS）,专家系统等。,6.2.1 数据管理的需求和数据库系统,1. 应用需求推动数据库技术的发展,首先，通过一实例来了解信息系统的应用需求 （见下两张张幻灯片 学校教务管理系统实例） 总结：在上例中由于很多数据是多个部门需要处理的，在使 用过程中很有可能造成相互间数据的不一致，出现管理上的混乱。 推而广之，在各行各业领域中都有类似的情况。 因而必须解决在计算机系统中如何准确地表示数据、如何有效地获取与组织数据，以及如何高效地存储和处理数据的问题。 特别在60年代中后期，由于数据量急剧增长，计算机用于管理并实现共享数据的需求越来越迫切。,以统一管理和共享数据为主要特征的数据库系统（DBS）产生了。 在数据库系统中，数据不再仅仅服务于某个程序或用户，而是按一定的结构存储于数据库，作为共享资源，由数据库管理系统（Data Base Management System ，简称DBMS）实现统一管理，使得数据能为尽可能多的应用服务。,6.2.1 数据管理的需求和数据库系统,DBS中应用程序与数据库的关系,6.2.1 数据管理的需求和数据库系统,2. 数据库系统的组成 （1）应用程序利用数据库系统资源开发的、解决管理和决策问题的各种应用软件。 （2）计算机支持系统用于数据库管理的硬件和软件支持平台，包括硬件支持环境和软件支持平台。 （3）数据库按照一定的数据模型组织，长期存放在外存上的一组可共享的相关数据集合。 （4）数据库管理系统（DBMS）对数据进行管理的软件系统，它是数据库系统的核心软件。 （5）人员包括设计、开发和维护、使用数据库的各类人员。主要是：数据库管理员、系统分析设计和开发人员、用户。,6.2.1 数据管理的需求和数据库系统,数据库系统的组成,6.2.1 数据管理的需求和数据库系统,3. 数据库系统的特点 与文件系统相比，数据库系统具有以下特点： （1） 数据结构化。 （2） 数据共享性高，冗余度低。 （3） 数据独立于程序。 （4） 统一管理和控制数据。,6.2.1 数据管理的需求和数据库系统,6.2.2 关系数据模型,1. 数据模型的基本概念,概念结构是分析过程中的一个中间结果,它将现实世界中的客观对象和对象间的关联,经过识别,选择,分类等综合分析,形成“概念结构”。 (用实体-联系工具E-R图表示) 数据模型是直接面向计算机系统（即数据库）中数据的数据结构（包括逻辑结构和存储结构）。（用数据模型来描述数据结构）,重点与难点： 1. 软件工程的概念 2. 信息系统开发方法 3. 数据库设计概要 4. 系统规划、系统分析、系统设计 5. 系统实施和系统维护,6.3 信息系统开发与管理,6.3.1 软件工程与信息系统开发概述,1.软件危机和软件工程,软件危机 ：大型软件系统开发成本高，可靠性差，甚至有时人们无法管理自身所创造出来的这个复杂逻辑系统，致使软件的生产和维护出现了很大的困难，当时人们称此为“软件危机”。,程序是根据算法用某种计算机语言编写的语句的集合。 而软件是程序再加上程序实现和维护系统时所必需文档的总称。,（1） 对软件需求分析的重要性认识不够 （2） 软件不是物理产品而是一种逻辑产品 （3） 问题的复杂度增加,软件危机产生的主要原因有三个：,2.软件工程方法要点 软件开发技术 ：对软件开发中的策略、原则步骤和文档做出规定，使软件开发规范化和工程化，以克服早期的手工方式分析和设计软件的随意性。 软件工程管理：对软件生产中的重要环节，要求按预先规定的计划、进度和预算执行，以实现预期的经济效益和社会效益。 软件开发方法：主要有基于结构化生命周期方法、原型法以及面向对象的分析设计方法等。 软加开发工具,6.3.1 软件工程与信息系统开发概述,3. 常用的信息系统开发方法,（1）结构化生命周期方法 结构化方法将信息系统软件生命分为5个阶段： 系统规划 系统分析 系统设计 系统实施 系统维护 在结构化生命周期法开发信息系统的过程中，特别强调结构化的分析和设计原则。,6.3.1 软件工程与信息系统开发概述,其基本思想是： 采用自顶向下，逐层分解、逐步求精的方法分析和设计整个系统，可以有效地减小和控制系统开发的复杂性。 采用图示工具（如数据流程图和E-R图等）描述分析和设计的内容，便于系统开发过程中各类人员（包括用户）之间的相互交流。 明确系统开发的各个阶段的任务。 强调用户参予系统分析与系统设计过程的作用。,6.3.1 软件工程与信息系统开发概述,（2）原型法,所谓原型，是指由系统分析设计人员与用户合作，在短期内定义用户基本需求的基础上，首先开发出一个具备基本功能、实验性的、简易的应用软件。然后运行这个原型，并在相应的辅助开发工具的支持下，按照不断求优的设计思想，通过反复的完善性实验而最终开发出符合用户要求的信息系统。,目前，在信息系统开发中还使用面向对象方法和CASE方法。,6.3.1 软件工程与信息系统开发概述,4. 数据库设计概要,（1）数据库设计的任务和方法,数据库设计的基本任务是根据一个单位或部门的信息需求、处理需求和数据库的支持环境（包括硬件、操作系统和DBMS），设计出数据模式（包括用户模式、逻辑模式和存储模式）以及相应的应用程序。 （2）数据库设计步骤,6.3.1 软件工程与信息系统开发概述,重点与难点： 1. 制造业信息系统 2. 电子商务的概念、分类 3. 电子政务、地理信息系统、数字地球、远程教育、远程医疗和数字图书馆的概念 4. 一些英文缩写,6.4 典型信息系统介绍,6.4.1 制造业信息系统,一般来说，制造企业的工作是以生产为中心，并围绕产品开展的。它有三个主要目标，即： 最大的客户服务 最小的库存投资 高效率的企业作业 信息技术与企业管理方法和管理手段相结合，产生了各种类型的制造业信息系统 。,6.4.1 制造业信息系统,1. MRP和ERP,MRP系统,物料需求计划系统（Material Requirement Planning，简称MRP）是从产品的结构（即物料清单Bill of Material ，简称BOM）出发，保证既不出现物料短缺，又不积压物料库存的计划管理系统，可以用它来解决制造业中缺件与超储之间矛盾,6.4.1 制造业信息系统,美国信息分析咨询公司Gartner Group在MRP基础上，提出了企业资源计划（Enterprises Resources Planning,简称ERP）的概念。 ERP扩展了企业管理信息集成的范围，在MRP的基础上增加了许多新功能。 ERP系统除制造、供销和财务外，还集成了企业其他管理功能，成为覆盖整个企业的管理信息系统。 在ERP系统基础上还衍生出很多系统。 新的ERP系统都是基于Web环境的。,6.4.1 制造业信息系统,2. 计算机集成制造系统,制造业的业务一般可分为设计、制造和管理3大部分，针对这3部分应用需求，产生了很多专项应用的信息系统，如面向设计和制造的CAD/CAPP/CAM，面向数控生产过程的游行柔性制造系统（FMS）以及面向管理的信息系统MRP或ERP等。,计算机集成制造系统（CIMS）是把人、经营知识及能力与信息技术、制造技术综合应用的过程，其目的是提高制造企业的生产率和灵活性，并将企业所有的人员、功能、信息和组织诸方面集成为一个整体。,6.4.1 制造业信息系统,6.4.2 电子商务,1. 电子商务的定义 电子商务（e- Commerce ，或Electronic Commerce，简称EC ）：对整个贸易活动实现电子化。从涵盖范围方面定义为：交易各方以电子交易方式而不是通过直接面谈方式进行的任何形式的商业交易，包括交换数据（如电子数据交换、电子邮件）、获得数据（如共享数据库、电子公告牌）以及自动捕获数据（如条形码）等。,2. 电子商务的分类 （1）按照交易的双方分类 企业内部的电子商务 企业与客户之间的电子商务（B-C） 企业间的电子商务（B-B） 企业与政府间的电子商务 （2）按照使用网络类型分类 基于EDI的电子商务 基于Internet的电子商务 基于Intranet/Extranet的电子商务 （3）按照交易商品性质分类 电子商务主要包括两类商品： 有形商品的电子定货和付款 无形商品和服务,6.4.2 电子商务,6.4.3 电子政务,办公自动化 运用计算机技术处理办公室的内部业务。 政府信息化 运用信息加工和信息处理技术改善政府的决策和满足管理者的需求。 电子政府 在政府内部办公自动化基础上，利用计算机技术、通讯技术和网络技术、建立网络化的政府信息系统，并通过不同的信息服务设施和网络，计算机及电话等工具，为企业、社会及至公民个人提供政府信息和其他公共服务，改变政府管理的方式。,电子政务（electronic government）： 政府机构运用现代网络通讯与计算机技术，将政府管理和服务职能通过精简、优化、整合、重组后在互联网络上实现的一种方式。,6.4.4 地理信息系统和数字地球,GIS需要强大的数据处理能力，涉及空间分析、人机交互对话、地图的输入，编辑和输出技术、空间数据库技术等。 应用已覆盖工农业、交通运输、环保、国防、公安等诸多领域，十分广泛。,1. 地理信息系统（简称GIS） 针对特定的应用任务，存储事物的空间数据和属性数据，记录事物之间关系和演变过程的系统。 可根据事物地理位置坐标对其进行管理、搜索、评价、分析、结果输出等处理，提供决策支持、动态模拟统计分析、预测预报等服务。,（2）数字地球（Digital Earth） 就是在全球范围内建立一个以空间位置为主线，将信息组织起来的复杂系统，即按照地理坐标整理并构造一个全球的信息模型，描述地球上每一点的全部信息，按地理位置组织、存储起来，并提供有效、方便和直观的检索、分析和显示手段，利用这个系统可以快速、准确、充分和完整地了解及利用地球上各方面的信息。,2. 数字城市和数字地球,（1）数字城市（Digital City） 地理信息系统应用于城市交通、安全、防火、市政工程、规划、管理、决策等方面，称为城市地理信息系统，又称数字城市。 数字城市可以是一个综合系统，包括用地、建筑、管线（地上和埋地）等，也可以是一个专业应用系统，如城市规划系统等。,6.4.4 地理信息系统和数字地球,是将地球表面上每一点上的固有信息（即与空间位置直接有关的相对固定的信息，如地形、地貌、植被、建筑、水文等）数字化，按地理坐标组织起一个三维的数字地球，全面、详尽地刻画我们居住的这个星球。 是在此基础上再嵌入所有相关信息（即与空间位置间接有关的相对变动的信息，如人文、经济、政治、军事、科学技术乃至历史等），组成一个意义更加广泛的多维数字地球，为各种应用目的服务。,可以从两个层次上理解数字地球：,在某种意义上，数字地球就是一个全球范围的以地理位置及其相互关系为基础组成的信息框架，并在该框架内嵌入我们所能获得的信息的总称。,6.4.4 地理信息系统和数字地球,6.4.5 远程教育,远程教育，就是利用计算机及计算机网络进行教学，使得学生和教师可以异地完成教学活动的一种教学模式。一个典型远程教育的内容主要包括课程学习、远程考试和远程讨论等。 实现方式 （1）基于Web的软件实现方式 （2）基于视频会议系统的实现方式,6.4.6 远程医疗,远程医疗 通过计算机技术、通信技术、遥感技术与多媒体技术，同医疗技术相组合，旨在提高诊断与医疗水平、降低医疗开支、满足广大人民群众保健需求的一项全新的医疗服务 。 主要目标 以检查诊断为目的的远程医疗诊断系统 以咨询会诊为目的的远程医疗会诊系统 以教学培训为目的的远程医疗教育系统 以家庭病床为目的的远程病床监护系统,6.4.7 数字图书馆,传统图书馆最主要的职能是收藏，并在对所收藏的图书资料保留、分类的基础上为读者提供服务。 D-Lib的收藏对象是数字化信息，但数字化收藏加上各类信息处理工具并不等于构成D-Lib。,D-Lib不同于传统的图书馆,D-Lib是一个将收藏、服务和人集