《管理信息系统》2版-第4章

第4章MIS技术基础本讲内容计算机技术数据库技术计算机网络技术

我们把计算机技术、数据库技术、通信技术等都叫做信息技术。

信息技术是管理信息系统的技术基础，只有将信息技术和管理技术结合起来，才能真正发挥管理信息系统的作用。计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。所以计算机技术主要包括：计算机硬件技术、计算机软件技术。计算机硬件技术计算机软件技术一、计算机硬件技术1、计算机发展史1946年，世界上出现了第一台由电子管构成的、能够按照人们事先的安排、快速完成所要求计算任务的ENIAC电子计算机。自此，计算机及其相关技术经历了一个快速发展的过程。计算机的应用范围由窄到广，功能越来越强，技术越来越完善，经过了四个重要的历史阶段，成为人类处理信息必不可少的工具之一。其发展历程的各个阶段，是以所采用的电子器件的不同来划分的，即电子管、晶体管、中小规模集成电路和大规模及超大规模集成电路计算机。

１）世界上第一台计算机ENIAC（第一代）（1946.2—50年代后期）

1946年2月，美国研制成功ENIAC(ElectronicNumberical

IntergratorAndCaculator

爱尼克)。它由约18000个电子管、1500多个继电器等组成，重30吨，耗电150千瓦，占地170平方米，运算速度为每秒5000次。这是以电子管为逻辑元件的计算机，称为第一代计算机。初级阶段的计算机，体积巨大，运算速度较低，耗电量大，存储容量小，主要用来进行科学计算。

从计算能力来看，不如现在的小计算器。电子管第一代计算机

2）第二代计算机（50年代中后期——60年代中期）

是以晶体管为逻辑元件的计算机，其特点是体积小，重量轻，耗电少，工作可靠，运算速度达每秒几万至几十万次。特点：体积减小，耗电较少，运算速度较高，价格下降。不仅用于科学计算，还用于数据处理和事务管理，并逐渐用于工业控制。晶体管第二代计算机

3）第三代计算机（60年代中期——70年代初）

是以中小规模集成电路为逻辑元件的计算机，其特点是体积大为缩小，耗电极少，可靠性与速度明显提高，运算速度达每秒几十万～几百万。特点：体积、功耗进一步减少，可靠性及速度进一步提高。软件的功能进一步完善，除了用于数值计算机和数据处理外，已经可以处理图像、文字等资料。应用领域进一步拓展到文字处理、企业管理、自动控制、城市交通管理等方面。

4）第四代计算机70年代初开始

是以大规模、超大规模集成电路为逻辑元件的计算机，其各方面性能进一步提高。运算速度每秒几千万～千百亿次。性能大幅度提高，价格大幅度下降，广泛应用于社会生活的各个领域，进入办公室和家庭。在办公自动化、电子编辑排版、数据库管理、图像识别、语音识别、专家系统等领域中大显身手。冯诺依曼计算机结构2、计算机组成从外观上来看（通俗地）主机箱：计算机中几乎所有的重要部件都在主机箱中，如中央处理器（CPU）、主板、内存储器、硬盘驱动器、软盘驱动器、光盘驱动器（CD-ROM或DVD-ROM）、声卡、显示卡，以及电源等。是PC机硬件系统的核心。它的作用是将计算机的各个部件有机地整合在一起。CPU、内存储器、显示卡和声卡等直接安插在主板上，硬盘驱动器、软盘驱动器、光驱、键盘、鼠标器等外部设备则通过缆线、接口与主板相连起到连接电脑硬件设备，协调设备工作及传输发送数据的作用决定一台电脑主要性能的高低，取决于中央处理器。中央处理器，顾名思义，就是把数据收集到一起集中进行处理的器件。主要是用来进行数据的计算、处理和控制，其基本作用是控制计算机的图形输出。显示卡负责将CPU送来的图像数据处理成显示器可以了解的格式，再送到显示器形成图像。内 存

内存是计算机主机的一个组成部分，它用来存放现行指令和数据，它直接与CPU交换信息；内存中有一小部分用于永远存放特殊的专用数据和程序，CPU只能对它们进行读操作，而不能向其进行写操作，这一部分称为只读存储器，简称ROM。内存中其余部分可读可写。由半导体大规模集成电路存储芯片组（ROM和RAM）组成，做成内存条的形式安装在主板上的SIMM接口槽或DIMM接口槽中。声 卡

声 卡声卡的基本功能是把来自话筒、磁带、光盘的原始声音信号加以转换，输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备，或通过音乐设备数字接口(MIDI)使乐器发出美妙的声音。硬 盘

硬盘是一种用来储存数据的外部设备，被称为数据仓库。硬盘里面存放着计算机的灵魂——软件，包括操作系统和各种各样的应用软件。硬盘的存储容量可以说是目前存储器中最大的存储设备，存储量可高达几百GB。光驱光盘驱动器软驱 软驱和软盘软盘驱动器曾是微机中常用的外存储设备，一般简称为软驱，用来存储用户运行的程序和文档，现在已经逐渐趋于淘汰。网卡网 卡3、计算机分类

第一章绪论1）按用途划分（1）通用机：适用解决多种一般问题，该类计算机使用领域广泛、通用性较强，在科学计算、数据处理和过程控制等多种用途中都能适应。（2）专用机：用于解决某个特定方面的问题，配有为解决某问题的软件和硬件，如在生产过程自动化控制、工业智能仪表等专门应用。

2）按规模划分按规模来划分可以将计算机分为：巨型计算机、大/中型计算机、小型计算机、微型计算机、工作站和服务器。第一章绪论（1）巨型计算机：应用于国防尖端技术和现代科学计算中。巨型机的运算速度可达每秒百万亿次，研制巨型机是衡量一个国家经济实力和科学水平的重要标志。（2）大/中型计算机：具有较高的运算速度，每秒可以执行几千万条指令，而且有较大的存储空间。往往用于科学计算、数据处理或作为网络服务器使用。（3）小型计算机：规模较小、结构简单、运行环境要求较低，一般应用于工业自动控制、测量仪器、医疗设备中的数据采集等方面。小型机在用作巨型计算机系统的辅助机方面也起了重要作用。

第一章绪论巨型计算机大中型计算机

（4）微型计算机：中央处理器（CPU）采用微处理器芯片，体积小巧轻便，广泛用于商业、服务业、工厂的自动控制、办公自动化以及大众化的信息处理。（5）工作站：通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的内存储器和外部存储器，并且具有较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能以及联网功能。是一种以个人计算机和分布式网络计算为基础，主要面向专业应用领域，具备强大的数据运算与图形、图像处理能力，为满足工程设计、动画制作、科学研究、软件开发、金融管理、信息服务、模拟仿真等专业领域而设计开发的高性能计算机。

第一章绪论（6）服务器：在网络环境下为多个用户提供服务的共享设备，一般分为文件服务器、打印服务器、计算服务器和通信服务器等。2、计算机软件

软件技术就是研究计算机系统软件、应用软件及其所依赖的基础理论(如数据结构、数据库原理等)和基本方法(如系统开发方法等)。

指为管理、控制和维护计算机及外设，以及提供计算机与用户界面等的软件。系统软件

指面向用户的、为用户服务的软件。应用软件

如操作系统(OS)、windows、各种语言编译系统等。

如科学计算类软件、数据处理类软件、辅助设计类软件等。操作系统操作系统具备两大功能:1、系统资源的管理者2、用户与计算机之间的接口WindowsUnix操作系统Linux操作系统计算机硬件操作系统应用软件用户计算机系统返回本讲内容计算机技术数据库技术计算机网络1、数据管理企业在运作过程中会产生大量的数据MIS是有目的地对企业生产经营活动产生的原始数据进行收集、组织、加工处理，直至生成信息的系统。管理人员则利用信息控制企业各项经营活动并作出决策。数据管理是利用一定的技术对数据进行有效的收集、存储、处理和应用的过程。其目的在于充分有效地发挥数据的作用。实现数据有效管理的关键是数据组织。2、数据组织数据库定义数据库的定义长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。数据库的特点数据结构化、数据共享性、数据独立性数据库文件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项多个字符组成一个词或者一个完整的数字不能再分成有意义的单位。记录与某个特殊对象或活动有关的所有数据项组成文件与某个特定主题相关的数据记录的集合。数据库(Database)综合的、相关的文件集合数据库中包括了数据，它们之间的联系数据库下的数据组织2、数据组织的层次数据的层次举例文件数据项记录刘汉云数据库系统489数据库刘汉云学生数据库包含学生姓名、所选课程、学分及成绩的记录课程文件（名字字段）课程文件简历文件财务文件刘汉云数据库系统489李卓宇数据库系统485张昕阳数据库系统4853、数据库管理系统P146数据库管理系统数据库管理系统（DBMS）是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。DBMS的分类按数据模型、按所支持的用户数、按允许数据库可以分布的站点数、按用途。数据库管理系统的组成数据定义语言及其翻译程序；数据操纵（或查询）语言及其编译（或解释）程序；数据库管理例行程序。数据库系统是由计算机系统、数据、数据库管理系统和有关人员组成的具有高度组织的总体。

1、计算机系统（支持数据库系统的硬件和软件环境）2、数据库（DataBase）3、数据库管理系统(DBMS)4、人员

·数据库管理员（DBA）·系统程序员·用户（USER）数据库强调数据

数据库管理系统是系统软件数据库系统强调的是系统4、数据库系统·5、数据库系统（DBS）5、数据库系统硬件CPU、内存、磁盘、磁带以及其它外部设备。软件操作系统（OS）、数据库管理系统（DBMS）、应用于开发应用程序的具有数据库接口的高级语言及其编译系统、以DBMS为核心的应用开发工具、为某应用环境开发的数据库应用系统。人员数据库管理员（DataBaseAdministrator，DBA）、系统分析员和数据库设计人员、应用程序员和最终用户。数据库系统是由计算机系统、数据、数据库管理系统和有关人员组成的具有高度组织的总体。

6、数据库设计关系数据库用二维表表示实体与实体之间联系的数据库。仓库号城市面积WH1北京370WH2上海500WH3广州200仓库器件号器件名称P1显示卡P2声卡P3解压卡P4散热风扇仓库号器件号数量WH1P2675WH1P3250WH1P4340WH2P1280WH2P2200WH2P4270WH3P2500WH3P1330器件库存器件仓库库存1、关系：一个关系对应于一张二维表，包括一个关系模式及元组集合。2、元组：表中一行称为一个元组。3、属性：表中一列称为一个属性（或字段）。给每列起一个名即为属性名。4、主码(PrimaryKey，也称主关键字、主属性)：唯一能标识一个元组的属性。5、域：属性的取值范围。

6、分量：元组中的一个属性值。7、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。

eg.库存（仓库号，器件号，数量）仓库（仓库号，城市，面积）关系数据库的基本概念1用户需求分析2概念结构设计（ER图）3逻辑结构设计（关系模式）4物理结构设计数据库设计1、数据库设计的主要内容现实世界观念世界数据世界人们头脑之外的客观世界，它包含客观事物及其相互联系信息世界，是现实世界在人们头脑中的反映现实世界中的事物及其联系，在数据世界中用数据模型描2、数据库设计的步骤现实世界观念世界数据世界用户需求分析概念结构设计逻辑结构设计物理结构设计E-R图数据模型概念结构设计逻辑结构设计信息的转换客观事物类：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

1数据库设计概述

2概念结构设计（ER图）

3逻辑结构设计（关系模式）

4物理结构设计实体联系模型(E-R模型)实体联系模型反映的是现实世界中的事物及其相互联系。1、实体(Entity)

描述客观事物的概念实体名称表示方法：2、属性指实体具有的某种特性。表示方法：属性实体名称属性1属性2属性n3、联系现实世界的事物总是存在着这样或那样的联系联系表示方法：实体1实体2联系联系的类型设A，B为两个包含若干个体的总体，1）一对一联系如果对于A中的一个实体，B中至多有一个实体与其发生联系，反之，B中的每一实体至多对应A中一个实体，则称A与B是一对一联系。系系主任任职11病区科室主任任职112）一对多联系如果对于A中的每一实体，实体B中有一个以上实体与之发生联系，反之，B中的每一实体至多只能对应于A中的一个实体，则称A与B是一对多联系。AB联系1n教研室教师联系1n3）多对多联系如果A中至少有一实体对应于B中一个以上实体，反之，B中也至少有一个实体对应于A中一个以上实体，则称A与B为多对多联系。AB联系mn教师学生教学mnE-R图建模实体及其联系概念模型E-R图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1、利用分类、聚集、概括等方法抽象出实体，并一一命名。2、描述实体之间的联系3、实体属性和联系属性的说明构造E-R图应注意的问题：1、注意标识实体属性中的关键字；2、如果所处理的对象是一个比较大的系统，则应该先画出各个部门的子E-R图，然后再合并同类实体，消除冗余。3、对于一个特定的应用处理对象，所构造的E-R模型可能不是唯一的。

1数据库设计概述

2概念结构设计（ER图）

3逻辑结构设计

4物理结构设计ER图向关系数据模型的转换回顾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数据世界DBMS的数据模型信息世界E-R模型例：学生（学号，姓名，班级）课程（课程号，课程名，学分）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。转换过程示意图E-R图关系模型1、实体

相应转换为一个关系，实体名称作为关系名称，该关系包括对应实体的全部属性，并确定出该关系的关键字。转换方法和原则2、联系

a.联系具有属性：

联系名作为关系名，发生联系的实体的主关键字作为联系的主关键字。

b.联系不具有属性：不带有属性的联系可以去掉。ⅱ）一个联系也可以转换为一个关系，与该联系相联的各实体的关键字，以及该联系的属性可转换为关系的属性，其关键字的确定分以下几种情况：1：1：可与某一端对应的关系模式合并，只需在该端关系的属性中加入另一端对应的关系模式的码和联系本身的属性。（也可以将此联系转化为一个独立的关系模式：与该联系相连的各实体的码及联系本身的属性均转换为关系的属性，每个实体的码都是关系的候选码）1：N：可与N端的关系模式合并，并将1端对应的关系模式的码作为属性加入N端的关系模式中；（也可以将此联系转化为一个独立的关系模式：与该联系相连的各实体的码及联系本身的属性均转换为关系的属性，而关系的码是N端实体的码）M：N：转化为一个关系，且两端的键的组合为主键例：选修（学号，课程号，成绩）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，姓名，年龄）工厂（厂号，厂名，地点,厂长号）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1、现有论文和作者两个实体，论文实体的属性包括题目、期刊名称、年份、期刊号；作者实体的属性包括姓名、单位、地址；一篇论文可以有多个作者，且每一位作者写过多篇论文，在每一篇论文中有作者的顺序号。请完成以下操作：（1）画出E-R图（2）将E-R图转换成关系模式，并指出每个关系模式的主键（加下划线）和外键（加波浪线）。

2、某企业集团有若干工厂，每个工厂生产多种产品，且每一种产品可以在多个工厂生产，每个工厂按照固定的计划数量生产产品，计划数量不低于300；每个工厂聘用多名职工，且每名职工只能在一个工厂工作，工厂聘用职工有聘期和工资。工厂的属性有工厂编号、厂名、地址，产品的属性有产品编号、产品名、规格，职工的属性有职工号、姓名、技术等级。请：（1）该集团进行概念设计，画出E-R图。（2）E-R图转换成关系模式，并指出每个关系模式的主键和外键。有读者和书两个实体，读者有读者号、姓名、性别、年龄、地址属性；图书有书号、书名、作者、出版社属性；一个读者可以借阅多本书籍，一本书籍只能被一个读者借阅；读者在借书时要列明借出日期和应还日期，画出E-R图读者书借书书号书名作者出版社读者号姓名性别年龄地址借出日期应还日期1n读者(读者号,姓名,性别,年龄,地址)

书(书号,书名,作者,出版社)借书(读者号,书号,借出日期,应还日期)设某汽车运输公司数据库中有三个实体集。一是“车队”实体集，属性有车队号、车队名等；二是“车辆”实体集，属性有车牌照号、厂家、出厂日期等；三是“司机”实体集，属性有司机编号、姓名、电话等。设车队与司机之间存在“聘用”联系，每个车队可聘用若干司机，但每个司机只能应聘于一个车队，车队聘用司机有聘期；司机与车辆之间存在着“使用”联系，司机使用车辆有使用日期和公里数，每个司机可以使用多辆汽车，每辆车可被多个司机使用。要求：（1）试画出ER图，并在图上注明属性、联系类型；（2）将ER图转换成关系模式，并说明主键和外键。关系模式：1)

车队（车队号、车队名）主键：车队号2)

车辆（车牌照号、厂家、出厂日期）主键：车牌照号3)

司机（司机编号、姓名、电话，聘期，车队号）主键：司机编号，外键：车队号4)

使用（司机编号，车牌照号，使用日期，公里数）主键：（司机编号，车牌照号，使用日期）;

外键1：司机编号，外键2：车牌照号

在校田径运动会中设置了各类比赛，每一比赛类别有类别编号、类别名称和主管等属性，每一比赛类别包含很多比赛项目；每一比赛项目有项目编号、项目名称、比赛时间和级别等属性；各个系团队有团编号、团名称、领队等属性，每一代表团有多名运动员组成，运动员有编号，姓名，年龄，性别等属性；每一名运动员可以参加多个比赛项目，每一比赛项目也有多名运动员参加，运动员参加比赛有成绩属性，成绩限定在0~7分。1)根据上述语义画出ER图，2)将ER图转换成关系模式，并指出每个关系模式的主键和外键。3)用DDL语句定义反映运动员与比赛项目之间的“参与”关系表。关系模式：1)

比赛类别（类别编号，类别名称，主管）2)比赛项目（项目编号，项目名称、比赛时间，级别，类别编号）3)系团队（团编号，团名称，领队）4)运动员（运动员编号，姓名，年龄，性别，团编号）5)

参加（项目编号，运动员编号，成绩）设计题

如果一个供应商可向多个顾客供应零件，一个顾客可买多种零件，每种零件可被多个顾客购买，一个顾客可购买多个供应商的零件。请你画出能满足上述联系的E－R图（注：这里涉及到三个实体）

本讲内容计算机技术数据库技术计算机网络技术1、计算机网络的产生与发展20世纪50年代：远程联机系统20世纪70年代：计算机互连网络20世纪80年代：标准化网络阶段20世纪90年代：网络互连与高速网络阶段远程联机阶段一台中央计算机通过公共通信设施网连接多台地理位置处于分散的终端构成的系统终端无独立数据处理能力，只具备输入输出功能计算机互连阶段计算机和计算机互连以数据交换和信息传输为根本目的每个计算机系统具有独立处理能力最初目的是实现两台计算机互连标准化网络阶段针对不同体系结构ISO提出OSI标准模型开放式互连，实现广泛的连接以INTERNET为核心的高速网络已经构成网络互连和高速网络2、计算机网络的概念1、资源共享计算机网络突破地理位置限制，实现资源共享2、信息传输计算机网络可以实现各计算机之间的信息传输，并使分散在不同地点的信息得到统一、集中的管理3、分布式处理通过计算机网络，可以把一项大型的任务划分成若干部分，并分散到不同的计算机上处理，同时运作，共同完成，从而使整个系统的效能大为提高4、综合信息服务通过计算机网络可以向全社会提供各种经济信息、科技情报和社会服务信息，可以提供咨询服务交易服务与电子商务计算机的功能3、计算机网络的分类按网络分布距离按网络拓扑结构所谓网络拓扑结构是指网络的链路和