第3章 管理信息系统的技术基础-新课件

第三章管理信息系统的技术基础本章教学目的3.1数据处理3.2数据组织3.3数据库技术第3章管理信息系统的技术基础-新本章教学目的了解MIS的信息技术基础掌握数据组织（数据结构、数据文件）掌握数据库的设计及E-R模型、数据库操作数据处理数据库技术（基本概念、数据库设计的主要内容、实体联系模型（E-R模型）、数据库操作）第3章管理信息系统的技术基础-新引言数据库显示世界漂浮在失窃的核原料中

2001年9月11日,恐怖份子攻击了纽约与华盛顿特区，使人们更加忧虑可用作武器的核原子料也许落入了歹徒手中。在2002年3月,斯坦福大学国际研究所的参访学者LyudmilaZaitseva评论说:”我们只能猜测这些遗失核原料的去向,而且不能确定是在伊拉克、伊朗、朝鲜、基地组织或是真主党手中”。 此问题开始于10年前的苏联崩解，从那时起，有识之士就表达了对于这些没有妥善保护与管理的核原料的担忧，没有人知道哪些原料遗失了，也不知道这些原料在哪里。在近几个月的斯坦福大学战略安全计划开始收集哪些核原料失踪与发生了什么事。“缺乏信息令人无所适从”，一名资深的武器控制谈判员表示，“我们尝试要问的是：事实是什么？”第3章管理信息系统的技术基础-新关于被窃辐射源数据来自两个现存的非机密数据库，其他数据来自于政府与地区媒体报道，战略安全计划评估了每种来源的正确度与可能性。这些数据储存在数据库中，DBMS的安全性可以用来限制只有核准的研究员可以使用。数据库含有违法获得武器级核原料与医疗材料的数据，他们可能已经遗失、误失甚至遭丢弃，因而可能引起健康和安全威胁。 通过把关于遗失、误置与遭窃核原料的数据整合成一个数据库，分析人员可以更广泛与精准地了解这些捉摸不定的核原料所引起问题的严重性。Zaitseva指出，至少有88磅（40公斤）的可用于制作武器的铀与钸被从前苏联缺乏保护的核设施中盗出，其中大多数已陆续被找回，但仍有从反应炉中偷走的4.4磅高浓度铀失踪。有一些从刚果研究反应炉中消失的燃料棒，之后又出现在意大利，据称落于黑手党手中，但其他的仍无法追踪。第3章管理信息系统的技术基础-新战略安全计划主任解释说：“知道位于何处是取回的第一步。”关于这一点的研究已经发现了某些重要的原料是从哪里运走的，但还不知道运往何处。研究仍在继续，而信息被严密地保护于重重防护的数据库中。思考：

使用数据库追踪遭窃或遗失的核原料有什么优点？ 从本案例中我们体会到了什么？第3章管理信息系统的技术基础-新案例——啤酒&尿布现象：几年前，美国东海岸一家零售商店的经理收到一些有趣的信息：周五晚上尿布销量在一周尿布销售总量中占很大比例。第3章管理信息系统的技术基础-新案例——啤酒&尿布为了能够准确了解顾客在其门店的购买习惯，对其顾客的购物行为进行购物篮分析，这家零售商店建立了一个大型的数据仓库，想知道顾客经常一起购买的商品有哪些。这个数据仓库里集中了其各门店的详细原始交易数据。通过集中商店一年多的详细原始交易数据，利用自动数据挖掘工具对这些数据进行分析，得到了一个意外的发现。第3章管理信息系统的技术基础-新案例——啤酒&尿布跟尿布一起购买最多的商品竟是啤酒！原来美国的太太们常叮嘱她们的丈夫下班后为小孩买尿布，而丈夫们在买尿布后又随手带回了两瓶啤酒。第3章管理信息系统的技术基础-新案例——啤酒&尿布既然尿布与啤酒一起购买的机会最多，商场就在它的一个个商店里将它们并排摆放在一起，结果是尿布与啤酒的销售量双双增长。第3章管理信息系统的技术基础-新案例——啤酒&尿布数据仓库MIS跟尿布一起购买最多的商品竟是啤酒周五晚上尿布销量在一周尿布销售总量中占很大比例数据分析处理DATAINFORMATION第3章管理信息系统的技术基础-新案例：日本三菱重工VS大庆油田60年代，日本出于战略上的需要，非常重视中国石油的发展，于是把摸大庆油田的情况，作为情报工作的主攻方向。当时，由于各种原因，大庆油田的具体情况是保密的。日本人对大庆油田早有所闻，但始终得不到准确的情报。直到有一天……第3章管理信息系统的技术基础-新案例：日本三菱重工VS大庆油田1964年，《中国画报》的封面刊出这样一张照片：大庆油田的“铁人”王进喜头戴大狗皮帽，身穿厚棉袄，顶着鹅毛大雪，手握钻机刹把，眺望远方，在他背景远处错落地矗立着星星点点的高大井架。几乎同时，《人民中国》杂志撰闻报道说，以王进喜为代表的中国工人阶级，在极端困难的条件下，发扬“一不怕苦，二不怕死”的精神，抢时间，争速度，硬是用肩膀将几百吨采油设备扛到了工地。不久，《人民日报》报道了第三届全国人大开幕的消息，其中提到，王进喜光荣地出席了大会。第3章管理信息系统的技术基础-新案例：日本三菱重工VS大庆油田方位判断：大庆油田在什么地方？根据这张照片上人的服装衣着判定：“大庆油田是在冬季为零下30度的北满，大致在哈尔滨与齐齐哈尔之间。”其依据是：唯有中国东北的北部寒冷地区，采油工人才必须戴大狗皮帽和穿厚棉被。后来，到中国来的日本人坐火车时发现，从东北来往的油罐车上有很厚的一层土，从土的颜色和厚度，证实了“大庆油田在北满”的论断是对的，但大庆油田的具体地点还是不清楚。根据有关“铁人”的事迹介绍，王进喜和工人们用肩膀将百吨设备运到油田，表明油田离铁路线不远。据1966-10《人民中国》王进喜事迹报道，“最早钻井地点是在北安东北部的马家窑”，并从伪满州地图上查到“马家窑是黑龙江省海伦县东面的一个小村”，从而发现大庆油田的准确地理位置。第3章管理信息系统的技术基础-新案例：日本三菱重工VS大庆油田规模判断：——大庆油田有多大规模？马家窑是大庆油田的北端，即北起海伦的庆安，西南穿过哈尔滨市与齐齐哈尔市铁路的安达附近，包括公主峰西面的大赍，南北四百公里的范围。估计从北满到松辽油田统称为大庆。第3章管理信息系统的技术基础-新案例：日本三菱重工VS大庆油田产能判断：——大庆到底能产多少石油？首先找到反应塔上的扶手栏杆，扶手栏杆一般是1米多点，以扶手栏杆和反应塔的直径相比，得知反应塔内径是5米。因此日本人推断，估计大庆油田年产量为100万吨，1966年大庆已有820口出油井，年产360万吨，估计到1971年大庆年产量可增至1200万吨。第3章管理信息系统的技术基础-新案例：日本三菱重工VS大庆油田信息推断——机会根据大庆油田出油能力与炼油厂有限的炼油能力，考虑中国当时的技术水准和能力及中国对石油的需求，日本人推论：中国将在最近几年必然因为炼油设备不足，必定会考虑要大量引进采油设备。中国要买的设备规模和数量多大？根据情报分析，要满足日炼油1万千升的需要。三菱重工按照这样的推论，迅速做好夺标准备。第3章管理信息系统的技术基础-新案例：日本三菱重工VS大庆油田中标受益当中国政府不久向世界市场寻求石油开采设备，三菱重工财团以最快的速度和最符合中国所要求的设备获得了中国巨额订货，赚了一笔巨额利润。此时，西方石油工业大国都目瞪口呆，还未回过味来呢。第3章管理信息系统的技术基础-新案例：日本三菱重工VS大庆油田原始数据——照片收集、转换、运算、存储、检索等数据：方位、规模、产能、炼油能力等信息方位规模产能炼油能力第3章管理信息系统的技术基础-新第一节数据处理

信息技术是管理信息系统的基础，它是计算机硬件技术、软件技术及通信技术的总称。

一、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，加工成另一种行式的数据的过程。第3章管理信息系统的技术基础-新（一）数据处理的主要目的：

1.把数据转换成便于观察分析、传递或进一步处理的形式；

（如将数字信息转换为更直观的图形信息，图象的三维重建等）

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行动和决策的依据；（如战争中的情报分析）

3.科学地保存和管理已经过处理的大量数据，以便人们能方便而充分地利用这些宝贵的信息资源。（数据的合理分类与存储，方便信息的查询）

第3章管理信息系统的技术基础-新（二）数据处理的基本内容：（以新产品开发市场信息为例）

1.数据收集：根据系统本身的需求和用户的需要收集相关的数据；（市场信息）

2.数据转换：为了使收集的信息适用于计算机处理，要设计各种代码来描述自然界中的各种实际数据；（数据的录入）

3.数据的筛选、分组和排序，目的是保存和使用有用的信息；

（使用正确的信息）

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，既数据的存储结构；（如共享数据库）

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5.数据的运算：包括算术运算和逻辑运算；（数据处理——

产品价格的确定）

6.数据存储：（数据的长期使用）

7.数据检索：

8.数据输出。（辅助管理与决策）

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。

第3章管理信息系统的技术基础-新

在管理信息系统中，大量数据以一定的行式存放在各种存储介质中，数据的组织方式及内在联系的表示方式决定着数据处理的效率，因而设计数据结构是数据处理工作的主要内容之一。一、数据结构

数据结构：是指数据的存储结构及在此结构上的运算或操作。数据结构严格的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，它包括两大类：※线性结构：如线性表、栈、队列及串等；※非线性结构：如树和图等。第二节数据组织

第3章管理信息系统的技术基础-新数据的物理结构：又称存储结构，是指数据元素在计算机存储器中的存储方式，它分为以下四种：（举例说明——学生记录在磁盘上的存储安排）

※顺序存储

※链接存储

※索引存储

※散列存储

第3章管理信息系统的技术基础-新同一逻辑结构采用不同存储方式（物理存储结构）可以得到不同的数据结构，对于给定的逻辑结构，需要寻找一种恰当的与其对应的存储结构，以便在计算机中存储，通常把这种对应关系称为映象。逻辑数据记录物理存储方式顺序文件索引文件链表文件倒排文件顺序映象关系第3章管理信息系统的技术基础-新二、数据文件

1．数据文件的概念:

在信息系统中,数据组织一般采用文件组织和数据库组织。文件组织：是一种按某种数据结构把数据记录存放在外存设备上的方式，一般适用于数据记录存储的比较简单的场合。（以学生文件为例讲解相关概念）

学号姓名年龄性别系别李拓21男管理系王烟22女管理系马凯22男管理系第3章管理信息系统的技术基础-新※数据文件：为了某一特定目的而形成的同类记录的集合；※记录：文件中可存取的最小单位,它由若干数据项构成；※数据项：是文件中可使用的最小单位；

(以上三个概念反映了数据组织的层次)※主键：记录中能唯一地标识该记录的数据项（如学号）※副键：记录中不是主键的数据项（如年龄、所在系等）※鉴别键：主键和副键统称为鉴别键。第3章管理信息系统的技术基础-新数据库组织文件组织数据结构组织第3章管理信息系统的技术基础-新※

文件系统：是负责存取和管理文件的软件，它利用磁盘、磁带等大容量的外存设备作为存放文件的存储器，用户可以把一批数据定义成一个文件，通过文件系统命名，实现对文件的按名存取。

文件系统是数据处理的主要方式，是现代数据库系统的基础。应用程序1数据文件1应用程序2应用程序3数据文件2数据文件3用户用户用户文件系统存在问题数据冗余与数据不一致性数据结构的不一致，数据联系弱缺少数据字典，缺少灵活性第3章管理信息系统的技术基础-新三、数据库在文件系统中，文件由记录构成，数据的存取以记录为单位。文件系统的结构仅限于记录内部，因而只能适用于单项应用的场合。（如文件系统中无法反映学生表和课程表之间的选课关系）对于一个组织的管理信息系统而言，不仅要考虑某个应用的数据结构，而且要考虑全局的数据结构。为了实现整个组织数据的结构化，就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。第3章管理信息系统的技术基础-新数据库是比文件系统更高级的一种数据组织方式。数据库组织与文件组织的比较：在文件系统中，数据的存取以记录为单位；在数据库中，数据的存取以文件为单位。文件系统仅能适用于单项应用的场合，而数据库考虑全局数据结构。为了实现整个组织数据的结构化，就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。第3章管理信息系统的技术基础-新第三节数据库技术

一、数据库系统的构成1.数据库的定义：数据库是以一定的组织方式存储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，程序和数据具有较高的独立性。

Database第3章管理信息系统的技术基础-新2.数据库系统的构成

数据库系统：是由计算机系统、数据库、数据库管理系统和有关人员组成的具有高度组织的总体。它的主要组成部分有：1．计算机系统：指用于数据库管理的计算机硬软件系统；

（是DB的运行基础）2．数据库：既有存放实际数据的物理数据库，也有存放数据逻辑结构的描述数据库；3．数据库管理系统（DBMS）：是一组对数据库进行管理的软件，通常包括：

※数据定义功能（如CREATETABLE）；※数据操纵功能（如数据查询SELECT等）※数据库的运行管理（如数据库的并行控制等）※数据库的建立和维护功能（如数据库的恢复和初始数据的录入等）

第3章管理信息系统的技术基础-新

4．人员：

1）数据库管理员(DBA)：负责建立和维护模式，提供数据的保护措施和编写数据库文件（关心数据库的逻辑结构）

2）系统程序员：是设计数据库管理系统的人员（关心数据库的物理实现）

3）用户：

※应用程序员：负责编制和维护应用程序

※专门用户：指进行信息检索和补充信息的用户

※参数用户：指那些与数据库的交互作用是固定的、有规则的人。如订票员等（只能查询不能修改数据库）第3章管理信息系统的技术基础-新

第3章管理信息系统的技术基础-新汽车模型地图沙盘汽车调度模型。。。什么是模型?模型的概念：对现实世界事物特征的模拟和抽象就是这个事物的模型。二、数据模型第3章管理信息系统的技术基础-新计算机不能直接处理现实世界中的具体事物，所以必须先把具体事物转换为抽象的模型，然后再将其转换为计算机可以处理的数据，从而以模拟的方式实现对现实世界事物的处理。数据模型反映信息及信息间的联系为什么要建立数据模型?真实地反映现实世界；易被人理解；便于在计算机上实现；第3章管理信息系统的技术基础-新

1．数据模型概念：数据库系统设计中用于提供信息表示和操作手段的形式构架，是数据库系统实现的基础。2．数据模型的分类层次模型网状模型关系模型其中关系模型是最重要的数据模型，现今推出的数据库管理系统几乎全部支持关系模型。第3章管理信息系统的技术基础-新1．层次模型

在数据库中定义满足下面两个条件的基本层次联系的集合为层次模型：(1)有且只有一个结点没有双亲结点，这个结点称为根结点；(2)根以外的其他结点有且只有一个双亲结点。名称厂长地址编号名称类别姓名年龄…代号名称…工厂车间/科室职工设备第3章管理信息系统的技术基础-新

2．网状模型

在数据库中，把满足以下两个条件的基本层次联系集合称为网状模型：(1)允许一个以上的结点无双亲；（没有层次模型中的根结点）(2)一个结点可以有多于一个的双亲。

产品1产品2部件1部件2部件3零件1零件2零件3零件4零件5第3章管理信息系统的技术基础-新

3．关系模型1970年，IBM公司SanJose研究实验室研究员E.F.Codd发表了题为“大型共享数据库数据的关系模型”论文，提出了数据库的关系模型，开创了关系方法和关系数据研究，为关系数据库的发展奠定了理论基础。

20世纪80年代以来，几乎所有新开发的数据库系统都是关系型的。第3章管理信息系统的技术基础-新关系模型：用表格结构表示实体和实体间联系的数据模型。课程号课程名学时95001MIS1995002MATH18学号姓名年龄性别95001张三19男95002李四18女95004王五18男…………学号课程号成绩95001MIS8895002MIS8095004MATH90学生表课程表成绩表学生实体课程实体学生和课程的关系第3章管理信息系统的技术基础-新学生课程选修学号姓名性别课程号课程名学时数成绩m

n助学金第3章管理信息系统的技术基础-新三、数据库操作

数据库操作主要有基本表的建立与删除、数据查询及更改等。使用关系数据库标准语音——结构化查询语音SQL(StructuredQueryLanguage)来完成对数据库的操作。

(一)基本表的建立与删除

1.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……】)；

例：CREATETABLEStudent(SNOCHAR(5)NOTNULL，

SNAMECHAR(8)，

SDEPTCHAR(15)，

SAGEINT)；其中CHAR(n)表示n个字符的字符串。第3章管理信息系统的技术基础-新

2.修改：修改基本表定义的语句格式为:（对表结构而非数据的修改）

ALTERTABLE<表名>ADD列名类型；例在学生基本表Student中增加一新列SEX如下：

ALTERTABLEStudentADDSEXCHAR(2)；

3.删除：删除基本表的语句为:DROPTABLE<表名>；

例：DROPTABLEStudent；

(二)数据查询

SQL的核心语句是数据库查询语句,其一般格式为:SELECT<目标列1>【,目标列2……】FROM<表名>【WHERE<条件表达式>】【GROUPBY<列名1>】【ORDERBY<列名2>〖ASC/DESC〗】；第3章管理信息系统的技术基础-新

语句含义：根据WHERE子句中的条件表达式,从指定表中找出满足条件的元组,按目标列选出元组分量形成结果表。ORDER子句确定结果表按指定的列名2按升序(ACS)或降序(DESC)排序。GROUP子句将结果按列名1分组,每个组(所有列名1值相同的为一组)产生结果表中一个元组。

例查询计算机系学生的姓名和年龄，结果按性别分组，并按年龄的降序排列。

SELECTSNAME，SAGEFROMStudentWHERESDEPT=’计算机’

GROUPBYSEXORDERBYSAGEDESC；第3章管理信息系统的技术基础-新(三)数据更新

SQL的数据更新语句包括数据修改、删除和插入三种操作.1．数据修改(UPDATE)：UPDATE语句的一般格式为（指对表中数据的修改）

UPDATE<表名>SET<列名1>=<表达式1>【,<列名2>=<表达式2>……】【WHERE<逻辑表达式>】

功能:修改指定表中满足条件的元组,将指定的列名1的值用表达式1的值替换,将指定的列名2的值用表达式2的值替换……

例把学号为S5的学生所在系改为“计算机”，年龄改为19岁。

UPDATEStudentSETSDEPT=‘计算机’，SAGE=19WHERESNO=‘S5’；第3章管理信息系统的技术基础-新

2.数据删除(DELETE)：DELETE语句的一般格式为:DELETEFROM<表名>【WHERE<逻辑表达式>】

功能：删除指定表中满足条件的元组.

例从SC中删去第一学期的选课记录。

DELETEFR