数据库技术与管理信息系统

计算机导论管理科学与工程学院第4章数据库技术与管理信息系统第4章数据库技术与管理信息系统

数据库技术基本概念数据库技术的发展数据模型数据库技术应用举例管理信息系统基本概念管理信息系统的结构及分类

管理信息系统的开发方法管理信息系统的运行维护与评价几个有代表性的典型信息系统4.1数据库技术随着信息时代的到来和互联网的发展，数据与信息处理迅速扩展到社会的各个领域和各个方面。由于信息量的剧增与数据瞬息即变的现实，这就要求采用最先进的现代化手段、最新技术和强有力的工具来进行数据管理与信息处理工作。因此，数据库技术就应运而生，并迅速发展、成熟。4.1.2基本概念数据描述事物的符号记录称为数据。描述事物的符号可以是数字，也可以是文字、图形、图像、声音、语言等。数据有多种表现形式，它们都可以经过数字化后利用计算机来存储和处理。数据和关于数据的解释是不可分的，数据的解释是指对数据含义的说明，数据的含义称为数据的语义，数据与其语义是不可分的。4.1.2基本概念数据处理

围绕着数据所做的工作均称为数据处理。数据管理：收集信息、将信息用数据表示并按类别组织保存，以便在需要的时候能够提供数据。数据加工：对数据进行变换、抽取和运算，通过数据加工会得到更有用的数据，以指导或控制人的行为或事物的变化趋势。数据传播：在空间或时间上以各种形式传播信息，而不改变数据的结构、性质和内容，使更多的人得到信息。4.1.2基本概念数据库

数据库是长期储存在计算机内、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。4.1.2基本概念数据库管理系统

数据库管理系统是专门用于管理数据库的计算机系统软件。 数据定义功能

数据操纵功能数据库的运行管理功能数据库的建立和维护功能

4.1.2基本概念数据库系统 数据库系统由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员和用户构成。从软件的角度来看，数据库系统的组件是数据库、DBMS和应用程序。数据库管理员，是负责数据库的建立、使用和维护的专门的人员用户是应用系统的日常使用者4.1.2基本概念数据库系统用户b用户a应用系统DBMS操作系统硬件DBA图4.2数据库系统在计算机系统中的位置4.1.3数据库技术的发展人工管理阶段在20世纪50年代中期之前，计算机主要用于科学计算，数据管理则采用人工方式。其基本特征是：不用计算机保存大量的数据；软件系统对数据进行管理；基本上没有“文件”概念；一组数据对应一个程序。4.1.3数据库技术的发展文件系统阶段在20世纪50年代后期到60年代中期，称为文件系统阶段。其基本特征是：数据以文件的形式长久地被保存在计算机的外存中；有专门的数据管理软件提供有关数据存取、查询及维护功能；数据经常是重复的；缺乏数据与程序独立性；当数据的逻辑结构改变时，必须修改它的应用程序，同时也要修改文件结构的定义，反之应用程序的改变将影响到文件数据结构的改变。4.1.3数据库技术的发展数据库系统阶段在20世纪60年代以后，数据库技术开始产生并发展。数据库技术的发展主要是用来克服文件处理的各种限制的。文件处理系统直接访问含有存储数据的文件，而数据库处理程序则是调用DBMS来访问存储数据。数据结构化是数据库与文件系统的根本区别。数据库系统从整体角度看待和描述数据，数据不再面向某个应用而是面向整个系统，因此数据可以被多个用户、多个应用共享使用。数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。

4.1.3数据库技术的发展数据库新技术和新进展分布式数据库系统。随着地理上分散的用户对数据库共享的要求，结合计算机网络技术的发展，在传统的集中式数据库系统基础上产生和发展了分布式数据库系统。多媒体数据库。实现对格式化和非格式化的多媒体数据的存储、管理和查询。数据仓库。是面向主题的、集成的、稳定的、不同时间的数据集合，用以支持经营管理中的决策制订过程。空间数据库。是以描述空间位置和点、线、面、体等特征的拓扑结构的位置数据及描述这些特征的性能的属性数据为对象的数据库。4.1.3数据库技术的发展文件系统层次数据库系统网状数据库系统关系数据库系统面向对象数据库关系数据库扩充主动数据库对象关系数据库数据仓库Web数据库嵌入式与移动数据库安全数据库面向对象数据库工程数据库图形数据库图像数据库统计数据库并行数据库分布式数据库知识库图4.3数据库系统发展简图模型是现实世界特征的模拟和抽象。数据模型也是一种模型，它是现实世界数据特征的抽象。现有的数据库系统均是基于某种数据模型的。数据模型应满足三方面要求：一是能比较真实地模拟现实世界二是容易为人们所理解三是便于在计算机上实现

4.1.4数据模型根据模型应用的不同目的，可以将这些模型划分为两类，它们分属于两个不同的层次。概念模型，也称信息模型，它是按用户的观点对数据和信息建模。数据模型（即结构模型），主要包括网状模型、层次模型、关系模型和面向对象模型等，它是按计算机系统的观点对数据建模。4.1.4数据模型概念模型用于信息世界的建模，与具体的DBMS无关。概念模型是现实世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言，因此概念模型一方面应该具有较强的语义表达能力，能够方便、直接地表达应用中的各种语义知识，另一方面它还应该简单、清晰、易于用户理解。

4.1.4数据模型3.1.2概念模型E-R模型既实体联系模型，这是一种人们常用的概念模型。实体（Entity）：客观存在并可相互区别的事物称为实体。联系（Relationship）：在现实世界中，事物内部以及事物之间是有联系的，这些联系在信息世界中反映为实体内部的联系和实体之间的联系。实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之间的联系。实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系。学生课程成绩1:NN:11010数据模型 目前，数据库领域中最常用的数据模型有四种：

（1）层次模型（HierarchicalModel）（2）网状模型（NetworkModel）（3）关系模型（RelationalModel）（4）面向对象模型（ObjectOrientedModel）其中层次模型和网状模型统称为非关系模型。现在计算机上使用的数据库系统几乎都是基于关系模型的关系型数据库系统。4.1.4数据模型关系模型（relationalmodel）是通过一组具有相互联系的“关系”，将相关的数据集合在一起所表示出来的一种数学关系模型。关系模型的特点是用一组二维表来表示数据和数据之间的联系。3.1.2知识、能力与素质三者相互关系关系记录1字段1文件字段2字段3字段4字段5记录2记录3记录4记录5记录6字段6班级学号姓名性别出生日期入学成绩财政学00（1）2000031011王蓓女1983-10-26557金融学00（1）2000041312吴钰娟女1984-01-06549国贸00（2）2000061246张思敏男1983-06-03562经济学00（1）2000151048彭诩男1984-08-17553旅管00（2）2000111083郑丽茵女1983-05-21558旅管00（2）2000111087杨锐男1984-06-24560数据项

学生（班级，学号，姓名，性别，出生日期，入学成绩）4.1.5数据库技术应用举例

单用户的数据库应用工作组使用的数据库应用部门数据库应用程序4.1.5数据库技术应用举例

企业使用的数据库应用Web站点相关的数据库应用4.2管理信息系统

管理信息系统是指以应用数学、管理科学、决策科学、运筹学、控制理论和计算机科学与技术等相关学科的理论为基础的，用系统思想分析、设计和建立的一个由人、计算机等组成的能进行信息的收集、传送、储存、加工、维护和使用的系统。 它能实测企业的各种运行情况；利用过去的数据预测未来；从企业全局出发辅助企业进行决策；利用信息控制企业的行为；帮助企业实现其规划目标。4.2管理信息系统

管理信息系统作为一门课程，管理信息系统就是要首先研究、分析如何用计算机辅助对企业进行全面管理，继而进一步研究如何用计算机帮助指导工作、组织资源、监督和控制企业行为，进行预测、决策的一门科学。

信息是人们关心的事情的情况。是事物之间相互联系、相互作用的状态的描述。ISO的定义：信息是经过加工后对人们有用的数据。信息仍然属于数据的范畴，区别在于是经过加工后的；信息具有价值。

数据和信息是不可分割的两个术语，但它们又有一定的区别。数据是对客观事物记录下来的可以鉴别的符号。信息是经过加工后并对客观世界产生影响的数据。数据只有经过加工处理后才能成为信息。4.2.2基本概念信息可以从不同的角度分类正式信息是较有规律的、经常性的信息。非正式信息，不大有规律，是对正式信息的补充，而且是一种非常重要的信息。管理的层次可以分为战略信息、战术信息和作业信息等。按照应用领域可以分为管理信息、社会信息、科技信息等。按照加工顺序可以分为一次信息、二次信息和三次信息等。按照反映形式可以分为数字信息、图像信息和声音信息等。

4.2.2基本概念系统系统是由处于一定环境中，若干个具有相对独立功能的部分组成，各部分之间相互联系，相互影响，并为共同完成系统的整体目标而存在的集合。系统的分类有不同的方式可以按照系统的复杂程度来分，比如一个省的经济发展系统、一个企业的订货系统；按照系统服务内容的性质来分，有经济系统、社会系统、军事系统、文化系统等；按照系统与外界的关系密切程度来分，有封闭系统和开放系统；系统按其组成可分为自然系统、人造系统、和复合系统三大类。4.2.2基本概念有时，一个系统可能是其它系统的具有相对独立功能的一个组成部分，也就是说系统可由若干子系统组成，反之系统也可以进行分解，划分为若干子系统。

4.2.2基本概念信息系统信息系统是一个人造系统，它由人、硬件、软件和数据资源组成，目的是及时正确地收集、加工、存储、传递和提供信息，实现组织中各项活动的管理、调节和控制。信息系统包括信息处理系统和信息传输系统两个方面信息处理系统对数据进行处理，使它获得新的结构与形态或产生新的数据。信息传输系统不改变信息本身内容，作用是把信息从一处传到另一处。4.2.2基本概念任何信息系统都应该有如下功能：输入、输出功能：环境与系统的相互作用就表现在环境向系统输入信息、系统向环境输出信息。处理功能：就是对输入进行处理。从本质上说信息系统的处理功能就是对信息的整序过程。存储功能：是指系统有贮备各种处理后的有用的信息的能力。传输功能：当信息系统规模较大时，信息的传输就成为系统必备的基本功能。实际上存储与传输常常联系在一起。控制功能：信息系统必须具备实施控制的功能，控制功能是系统的关键所在，只有通过控制，信息系统才能处在最隹状态。4.2.2基本概念管理信息系统管理信息系统的定义 管理信息系统是一个由人、计算机等组成的能进行管理信息收集、传递、储存、加工、维护和使用的系统。管理信息系统能实测企业的各种运行情况，利用过去的数据预测未来，从全局出发辅助企业进行决策，利用信息控制企业的行为，帮助企业实现其规划目标。管理信息系统的要素 人、硬件、软件和数据。4.2.2基本概念管理信息系统管理信息系统的特点面向管理决策综合性人/机系统现代化管理方法和手段相结合的系统具有统一规划的数据库4.2.2基本概念管理信息系统的结构是指组成管理信息系统的各部件的构成框架，由于对部件的不同理解就构成了不同的结构方式。而分类则是人们从不同的角度对具有不同功能的管理信息系统的一些划分或归纳。4.2.3管理信息系统的结构及分类管理信息系统的概念结构信息源是信息的产生地；信息处理器担负信息的保存、处理任务；信息用户是信息使用者，应用信息进行管理和决策工作；信息管理者负责信息系统的设计实施，并在实现以后负责系统的运行和维护。

信息管理者信息源信息处理器信息用户图4.5管理信息系统的四大部件管理信息系统的层次结构系统运行时，对基层信息管理的数据进行综合而提出中层管理所需信息，再从中层管理数据综合而提出上层战略管理所需信息。从信息处理的工作量来看，信息处理所需资源的数量随管理任务的层次而变化。一般业务处理的信息处理量较大，层次越高，信息量越小，形成金字塔式的系统结构。

管理控制子系统业务处理子系统战略规划子系统图4.6管理信息系统的层次结构管理信息系统的功能结构

基于管理职能的系统结构。系统所涉及的各部门都有自己的信息需求，需要专门设计相应的功能子系统以支持其管理活动，同时各职能部门之间存在着各种信息联系，从而使各功能子系统构成一个有机结合的整体。管理信息系统生产管理财务管理销售管理物资管理人事管理技术管理质量管理经营决策办公事务管理信息系统的分类

依据信息系统的功能、目标、特点和服务对象，管理信息系统可分为：事务处理系统（TPS）管理信息系统（MIS）决策支持系统（DSS）管理信息系统的分类

依据管理信息系统的功能和服务对象，管理信息系统又可分为：

国家经济信息系统企业管理信息系统事务型管理信息系统行政机关办公型管理信息系统专业型管理信息系统4.2.4管理信息系统的开发方法结构化生命周期法信息系统的生命周期共分为五个阶段，即：总体规划阶段、系统分析阶段、系统设计阶段、系统实施阶段、系统评价和维护阶段。结构化信息系统的开发过程严格按照这五个阶段规定的步骤和任务进行开发工作。

原型化方法本着系统开发人员对用户需求的理解，先快速实现一个原型，然后通过反复修改来实现管理信息系统。面向对象方法以类、类的继承、聚集等概念描述事物及其联系，进行管理信息系统的开发。CASE是一种自动化或半自动化的方法，能够全面支持除系统调查外的每一个开发步骤。CASE只是一种开发环境而不是一种开发方法。4.2.5管理信息系统的运行维护与评价系统运行的日常维护这项管理包括数据的收集、数据整理、数据录入及处理结果的整理与分发。此外，还包括硬件的简单维护及设施管理。系统运行情况的记录整个系统运行情况的记录能够反映出系统在大多数情况下的状态和工作效率，对于系统的评价与改进具有重要的参考价值。系统维护系统维护是为了保证计算机系统能够持续地与用户环境、数据处理操作、政府或其它有关部门的要求取得协调而从事的各项活动。

系统评价信息系统投入使用一段时间以后，需要对系统进全面的评价。根据使用者的反映和运行情况记录，评价系统是否达到了设计要求，指出系统改进和扩充的方向。4.2.6几个有代表性的典型信息系统电子数据交换电子数据交换（ElectronicDataInterchange，简称EDI）是以电子邮件系统为基础扩展而来的一种专用于贸易业务管理的系统，它将商贸业务中贸易、运输、金融、海关和保险等的相关业务信息，例如订单、发票、运单、采购单、银行对账单、报关单、商检证明、保单、进出口许可证等商业交易资料，用国际公认的标准格式，通过计算机网络快速传递。经理（总裁）信息系统经理信息系统（ExecutiveInformationSystems，简称EIS）是20世纪80年代中期出现的面向组织高层领导，能支持领导管理工作，为他们提高效率和改善有效性的信息系统，最主要的是使经理能够利用该系统辅助制定战略计划和经营决策。国内有时也将EI