1、第4讲 管理信息系统的技术基础,管理信息系统,第4讲 管理信息系统的技术基础,一、计算机硬件及软件 二、数据库技术 三、计算机网络,教学引入:,计算机总体上由硬件与软件构成，计算机硬件技术、软件技术是信息系统的技术基础。,计算机系统是管理信息系统的基本技术工具，需要对其基本结构等有所了解。,一、计算机硬件及软件,（一）计算机系统 （二）计算机硬件设备 （三）计算机软件,（一）计算机系统,1、计算机的发展史 2、计算机系统类型 大型机 小型机 工作站 微型计算机 3、计算机系统的功能,（二）计算机硬件设备,1、中央处理器 2、存储器 3、输入设备 4、输出设备 5、其他设备,（三）计算机软件,单
2、机版 网络版,机器语言 汇编语言 高级语言 4GL,软件的开发工具和方法软件的版权（许可与共享）,二、数据库技术,（一）数据库概述 （二）数据模型 （三）规范化设计理论,（一）数据库概述,1、数据处理的发展 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)。,2、数据及数据结构,数据是对客观事物记录下来的，可鉴别的符号（数字、字符、图形、图象等）。数据结构指数据的内部结构和对外联系。例如： 内部结构学生数据（学号，姓名，年龄，性别，所在院系）课程数据（课程号，课程名，学分） 对外联系选课：学生 课程,数据组织的层次,文件管理方式：
3、,数据库管理方式：,提问：为什么有了文件还要形成数据库？,职工号 姓名 出生年月 性别 职务 基本工资 ,职工号 姓名 出生年月 性别 籍贯 党派 ,职工号 姓名 出生年月 性别 职务 最终学历 毕业时间 ,职工号 基本工资 职务津贴 住房补贴 ,职工号 姓名 学历或培训 时间 ,工资部门：,人事部门：,教育培训：,传统文件方式的问题,1、数据的冗余和混淆 2、程序一数据相互依赖 3、缺乏灵活性 4、安全性差 5、缺少数据的共事性和有效性,组成数据库的好处：,1、消除重复记录 2、修改方便 3、避免不一致性 4、实现数据共享,思考：数据库方法的缺点？,3、数据库,数据库（database）是保
4、存在存储介质上的大量相关数据的集合。,数据库性质： （1）数据库中的数据具有数据整体性数据结构的建立从全局观点出发，保持数据（事务）自身的完整，强调从全组织的观点设计数据结构 （2）数据库中的数据具有数据共享性。不同的用户可以按各自的用法使用数据库中的数据。多个用户可以同时共享数据库中的数据资源。,4、数据库管理系统（DBMS（database management system）,数据库管理系统是指用户与操作系统之间专门用于管理数据库的计算机系统软件。它为用户应程序提供访问数据库的方法，包括数据库的建立、查询、更新及各种数据控制。,数据库管理系统的功能结构 数据定义功能（DDL语言，定义数据
5、对象等）数据操纵功能（DML语言，查询、插入、删除、修改）数据库的建立和维护功能（转储、恢复、重组织等）数据库的运行管理功能（安全性、完整性、并发处理等）,5、数据库系统,数据库系统DBS(database system)是实现有组织、动态在存储尤其是关联数据、方便多用户访问的计算机软件、硬件和数据资源组成的系统，即它是采用了数据库技术的计算机系统。,数据库系统构成：,（二）数据模型,1、信息的三种世界,如何描述？,信息的现实世界是指我们要管理的客观存在的各种事物、事物之间的相互联系及事物的发生、变化过程 。 为了用数据库系统解决现实世界中的问题，必须先深入实际，把要解决的问题调查清楚，分析与
6、问题有关的事物及其联系。,信息世界是指现实世界在人们头脑中的反映。数据库设计者必须对用户提供的原始数据进行综合，抽象出所需要的数据，将现实世界中的事物及其联系，转换成信息世界中的实体及其联系。 实体及其相互之间的联系用概念模型描述，概念模型是一种独立于计算机系统的数学模型，它是按用户的观点组织所关心的信息结构，是对现实世界中的第一层抽象。,计算机世界是指信息世界中的信息在计算机中的数据存储，信息世界中的实体及其联系将被转换成数据世界中的数据及其联系，这种联系是用数据模型表示的。 数据模型是基于计算机系统和数据库系统的数学模型，它直接面向的是数据库的逻辑结构，它是对现实世界的第二层抽象。,2、概
7、念模型,基本概念 实体间的联系 概念模型的表示方法,实体、实体集、属性、域、实体键、联系,一对一联系（1：1） 一对多联系（1：n） 多对多联系（ n ：n）,续,（1）基本概念 现实世界的事物在信息世界中被抽象为“实体”，主要概念如下： 实体：实体是客观存在且可区别其他对象的事物。实体可以是具体的对象;如一个产品、一个仓库、一艘船、一个学生、一门课程等。实体也可以是抽象的事件，如一次考试、一次定货，一次选课。 属性：属性为实体的某一方面特征的抽象表示。属性有属性名和属性值之分。例如属性名：学号、姓名是属性的型；022、李四是属性值。 实体型：对现实世界中，对具有相同性质、服从相同规则的一类事
8、物（或概念，既实体）的抽象称为实体型。 实体键：在实体型中能够惟一标识一个实体的属性集合称为实体键。 域：属性的取值范围称为属性的域。例如：年龄： 16-30。 实体集：实体集是具有相同类型和相同性质的实体的集合。如某企业的所有产品，某学校的所有学生等。一个实体集的范围可大可小，主要取决于应用环境的的大小。例如一个学院的全体学生，一个学校的全体学生。 联系：实体的内部联系和实体之间的联系。,（2） 实体联系的类型,一对一联系（1：1）：实体型A中的一个实体至多与实体型B中的一个实体相对应，反之亦然。,一对多联系（1：n）：实体型A中的一个实体与实体型B中的多个实体相对应，实体型B中的一个实体至
9、多与实体型A中的一个实体相对应。,多对多联系（ n ：n）：实体型A中的一个实体与实体型B中的多个实体相对应，实体型B中的一个实体与实体型A中的多个实体相对应。,（3）概念模型的表示方法（E-R图，实体-联系图）,用长方形表示实体集，长方形内写明实体集名 用椭圆形表示实体集的属性，并用线段将其与相应的实体集连接起来 用菱形表示实体集间的联系，菱形内写上联系名，并用线段分别与有关实体集连接起来，在线段旁标出联系的类型 。如果联系具有属性，用线段将属性与联系连接。,（4）当实体和联系的属性和较多时，可在数据字典中表示他们的属性。,约定： 学生（学号，姓名，性别，年龄） 课程（编号，课程名，学分）
10、选修（成绩）,3、数据模型,（1）常见的三种数据模型,层次模型 网状模型 关系模型,将数据库的数据按树结构的形式进行组织。,将数据库的数据按图结构的形式进行组织。,将数据库的数据按表结构的形式进行组织，关系数据模型是当今数据库中最主要的数据模型。,（2） 关系模型,关系数据模型是建立在严格的数学基础上。在关系模型中，数据逻辑结构是一张二维表，由行和列组成。,关系模型的表示：关系名 (属性1，属性2，属性n)。,关系：一个关系对应通常所说的一张二维表 元组：表中的一行称为一个元组。 属性：表中的一列称为一个属性。 主码：表中的某个属性或属性组，它们的值可以惟一地确定一个元组，且属性组中不含多余的
11、属性，这样的属性或属性组称为关系的主码。 域：属性的取值范围称为域。 分量：元组中的一个属性值称为分量。 关系模式：对关系的描述。,一个关系对应通常所说的一张二维表,表中的某个属性或属性组，它们的值可以惟一地确定一个元组,学生表,（3） E-R图转化为关系,ER图向关系数据模型的转换转换过程示意图,E-R图转化为关系规则 ：,每一个实体，分别用它们建立一个“关系”，关系所包括的属性，要包括对应实体所具有的全部属性。 对于“联系集”，根据联系方式不同，采取不同手段以使被它联系的实体所对应的关系彼此实现某种联系。 对于1：n，分别让1一方的关键字进入n一方作为外部关键字。联系本身具有属性，也让它们
12、进入n的一方作为外部关键字。 对于m：n联系，需要为这些联系建立一个“关系”，关系的属性要包括对应联系自身的全部属性，还要包括形成该联系的多方实体的关键字,举例：,（三）规范化设计理论,在进行关系模式设计时，存在的数据存储异常现象。如：数据冗余、修改异常、插入异常、删除异常等。如何解决？,E.F.Codd于1971年提出规范化理论。他定义了五种规范化模式（Normal Form, NF）, 简称范式。,第一范式（1NF） 元组中每一个分量都必须是不可分割的数据项 第二范式（2NF） 不仅满足第一范式，而且所有非主属性完全依赖于其主码 第三范式（3NF） 不仅满足第二范式，而且它的任可一个非主属
13、性都不传递于任何主关键字 ,规范化理论应用举例：,该表如何进行规范化处理？,该表如何进行规范化处理？,课堂练习：,根据数据库描述完成下述工作：某集团企业数据库有三个实体集：一是“公司”实体，属性有公司编号、公司名称、公司地址、电话等；二是“仓库”实体，属性有仓库号、仓库名称、仓库地址、仓库面积等；三是“职工”实体，属性有职工编号、姓名、性别、年龄等。公司与仓库之间存在着“隶属”关系，每个公司可管辖若干个仓库，每个仓库只能属于一个公司；仓库与职工之间存在着“聘用”关系，每个仓库职工人数在1040人之间，每个职工只能在一个仓库工作，仓库聘用职工有聘期和工资。 （1）请画出E-R图，并在图上注明相关
14、属性。 （2）将E-R图转换为关系模型，并注明主码和外码。,教学小结：,数据库技术是管理信息系统课程的必备知识，由于数据库技术所涉及知识比较广泛，管理信息系统软件开发过程中所使用的数据库管理系统软件也种类繁多，但基本的内容相同或相近，因此，本课程只就数据库相关基本的知识作简单介绍或回顾，需要同学们认真扎实学习好数据库技术。,三、计算机网络,（一）计算机网络概念 （二）Internet简介,（一）计算机网络的概念,1、计算机网络的定义 2、计算机网络的功能 3、计算机网络系统的组成 4、计算机网络的分类,1、定义,计算机网络（Computer Network）是计算机技术和通信技术结合的产物，也
15、是硬件技术和软件技术结合的产物。根据美国著名计算机网络权威A.S.坦南鲍姆的定义，计算机网络是互联起来的独立自主的计算机集合。通常，计算机网络是将分散在各地的计算机、终端、外部设备和服务器等硬件设备，通过通信设备和通信线路相互连接起来，在网络通信协议和网络操作系统管理控制下，可以实现相互通信、资源共享和分布处理的整个系统。,2、计算机网络的功能,实现资源共享 提高计算机系统的可靠性和可用性 能够进行分布处理，提供更强的系统处理能力 提供各种形式的通信服务,3、计算机网络系统的组成,（1）网络硬件系统 网络服务器 网络工作站 网络交换互联设备 防火墙（Firewall） 外部设备,网络服务器是可
16、被网络用户访问的计算机系统，它包括可为网络用户提供服务的各种资源，并负责对这些资源的管理，协调网络用户对这些资源的访问。 网络工作站是指能使用户在网络环境上进行工作的计算机，网络工作站现在经常被为客户机。,网络适配器：俗称“网卡” 调制解调器（modem）：俗称“猫” 网络传输介质 中继器（repeater） 集线器（hub） 交换机（switch） 网桥（bridge） 路由器（router） 网关（gateway）,防火墙是在内联网和互联网之间构筑的一道屏障，它是在内外有别及在需要区分处设置有条件的隔离设备，用以保护内联网中的信息、资源等不受来自互联网中非法用户的侵犯。,外部设备是可被网络
17、用户共享的、常用的硬件资源，通常情况下指一些大型的、昂贵的外部设备，如大型激光打印机、绘图设备、大容量存储系统等。,（2）网络软件系统网络软件是一种在网络环境下使用、运行或者控制和管理网络工作的计算机软件。根据网络软件的作用和功能，可把网络软件分为网络系统软件和网络应用软件。网络系统软件是控制及管理网络运行和网络资源使用的网络软件，它为用户提供了访问网络和操作网络的入机接口。网络应用软件是指为某一个应用目的而开发的网络软件。,4、计算机网络的分类,（1）按照通信距离或地域覆盖范围分类局域网(Local Area Network，LAN)城域网(Metropolitan Area Network
18、，MAN)广域网(Wide Area Network，WAN),（2）根据网络连接的方式不同，可将网络划分为： 星形（Star）结构 环形（Loop）结构 总线（Bus）结构 网状（NETWEB）结构,（3）按网络协议或网络标准分类按照传输介质的不同，可以把计算机网络分成有线网、无线网、光纤网等。（4）按使用操作系统分类按照所使用的网络操作系统，又可把网络分成UNIX网、Novell网、Windows NT网等。,（二）Internet简介,Internet的概念 Internet的主要功能与应用 互联网的接入方式,1、Internet的概念,从概念上讲，因特网是由多个网络互联而成的一个单一而
19、庞大的网络集合，即它是建立在计算机网络之上的网络。在组织结构上，因特网是基于共同的通信协议(TCP/IP)，通过路由器(Router)将多个网络联结起来所构成的一个新网络，它将位于不同地区、不同环境、不同类型的网络互联成为一个整体。在逻辑上，它是独立的和统一的，也就是说，对用户而言，因特网是一个统一的网络。,2、Internet的主要功能与应用,电子邮件 文件传输FTP 远程登录Telnet WWW服务 电子公告牌BBS,3、互联网的接入方式,普通电话拨号上网 ADSL上网 ISDN上网 DDN上网 局域网共享上网 有线电视电缆上网 光纤上网 无线接入,小结:,数据库技术及其应用 网络应用,作业：,1、思考数据库、网络在管理信息系统建设中的重要作用。 2、教材P61第1题、第2题,
