MIS03 管理信息系统.ppt

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1、第三章管理信息系统的技术基础,第一节 信息技术及其发展一、信息技术(Information Technology，IT)及其发展1.IT发展发展现状和特点 不同历史时期，IT的发展侧重于信息处理的不同的环节。IT创新和发展的周期越来越快，应用范围越来越广，新技术、新方法层出不穷，例如多媒体技术、智能信息处理技术、网络和信息安全技术等等。IT已经成为一个完整的学科和技术体系和当代科学和技术的前沿和热点。与管理、经济学科集成越来越紧密。,2.MIS与信息技术需求支持的关系,按照支持组织模式的信息技术和系统的特征和功能，可以将与MIS密切相关现代信息技术与系统划分成以下几种基本技术和相应的支持系统形

2、式：通信支持技术 通信支持技术是指队组、组织和多组织之间的相互通信的信息技术，一般包括：电子邮件、计算机会议(Computer conference)和视频会议(Video conference)等多种形式。,协调支持技术,协调支持技术指用于协调组织资源、设施和项目或任务的技术，例如群件(Groupware)。过滤支持技术 过滤支持技术指用于筛选和汇总由基层传递上来的信息的技术，比如目前用于通信和协调支持的技术，包括电子邮件、计算机会议等系统形式。决策支持技术 决策支持技术指用于改善组织及其成员决策制定过程的效率和效果的一类信息技术。例如：电子会议系统(Electronic conferenc

3、e system)、决策支持系统(DSS)、群体支持系统(GDSS)、组织决策支持系统(ODSS)等。,监控和保障支持技术,监控和保障支持技术指基于计算机系统、用于监控和保障系统安全组织运行状况的信息系统环境。如：执行信息系统(Executive information systems，EIS)、经理支持系统等。另外，各种信息安全技术，如身份鉴别、数字签名、数据加密、防火墙技术、计算机病毒防治技术等都属于这一类技术。,二、计算机硬件技术,硬件是计算机系统工作的基础，到目前为止，计算机硬件的发展经历了四个时代：20世纪50年代的电子管计算机；20世纪50年代末-60年代中期的晶体管计算机；20世

4、纪70年代中期-70年代末的集成电路计算机；20世纪70末-至今的大规模和超大规模集成电路计算机。,三、计算机软件技术,软件则是帮助用户控制和使用计算机以完成各项功能的系统与工具。例如：数据的输入、处理、输出、存储等操作。软件技术的研究范围包括：计算机系统软件；应用软件及其所依赖的基础理论。例如：数据结构、数据库原理等和基本方法；系统开发方法等。,系统软件：指为管理、控制和维护计算机与外设，以及提供计算机与用户界面的软件。如操作系统(Operation system，OS)、数据库管理系统(Database management systems，DBMS)、各种语言编译系统等。应用软件：面向用

5、户的、为用户服务的软件，如科学计算类软件、数据处理软件、辅助设计软件等。操作系统：是最基本的系统软件，其两大功能是：对系统资源的管理：通过中央处理机(CPU)管理、存储管理、设备管理、文件管理及作业管理对各种资源进行合理的调度分配，改善资源的共享和利用。充当用户与计算机之间的接口：使用户的操作方便，提高工作效率。目前，常用的操作系统有：磁盘操作系统DOS、UNIX操作系统、视窗操作系统Windows、Linux等。数据库管理系统：一种系统软件包，帮助用户开发、使用、维护数据库。,MIS的三大技术基础是：,数据处理(Data Processing,DP)技术;数据库(Data Base,DB)技

6、术;计算机网络(Computer Networks)技术。,四、数据通信技术,1.数据通信系统模型：(书P55，图3.1),2.数据通信系统组成由中央处理装置、终端设备、通信线路与相关设备(如调制解调器Modem、集线器Hub等)三大部分组成。3.各部分的功能 中央处理装置：包括主处理机、前端机、通信处理机等。主要功能：完成部件之间的通信；提供通信系统与计算机之间的接口。终端设备：向系统发送数据或程序、从系统接收信息的设备。调制解调器：完成终端或处理机与电话通信系统之间的脉冲信号与载波信号之间的转换(A/D，D/A转换)。集线器：将两个以上的通信信道组合在一起，形成一个高速、共享的通信信道，以

7、降低通信费用，或者改变网络的结构。通信线路：连接所有设备的通道，可以是不同的介质，如电话线、双绞线、光纤等。,第二节 数据处理技术,一、数据处理的基本概念和发展阶段 1.数据处理定义 将原始数据，用一定的设备和手段，按一定的要求，加工成另一种形式的数据的过程。2.数据处理的目的 把数据转换成另一种便于观察分析、传送或进一步处理的形式。把数据加工成对决策有用的数据。将数据编辑后存储起来，供以后取用。,3.数据处理的基本内容(1)数据收集：按系统的观点和用户的需要。数据转换：将收集到的数据代码化，适于计算机系统处理。数据筛选、分组、排序。数据组织：用一定的方法和数据结构安排与存储数据，提高处理速度

8、，减少存储器占用空间，减低成本。数据运算：算数运算和逻辑运算。数据存储。数据检索。数据输出：以多样化形式表现数据，如可视化。,4.数据处理要考虑的基本问题:数据在计算机系统中的存储方式。采用怎样的数据结构DS(Data Structure)。采用何种方法进行信息的查询和检索。5.数据处理发展的三个阶段 简单应用阶段(1950s以前)；文件系统阶段(1950s后期-1960s中期)；数据库管理阶段(1960s后期)。,二、数据的组织方式,在MIS中，大量的数据是以一定的形式存储在各种介质中，这种数据的组织方式和数据之间的内在联系的方式，就是数据组织方式，它直接决定数据处理的效率。1.数据结构包括

9、数据物理结构和逻辑结构。物理结构即存储结构，指数据元素在计算机存储器中的存放方式。如顺序存储、链接存储、索引存储等。数据的逻辑结构指数据之间的逻辑关系。主要有：线性结构，例如线性表、堆栈、队列等。非线性结构，例如:树和图。其中，线性表和链表等也属于存储结构。,指针和链：在数据结构中，表示某一数据结构特点和连接方式的基本单位称为结点(Node)，结点可以有几个域，每个结点除了存放本身的信息以外，还存放与其他结点互相联系的信息，其中存放与结点有关的其他结点的地址信息称为指针。若干指针的集合称为链(Link)。表4.1是指针与链的一个例子。,表4.1 职工关系链表,2.数据组织及层次结构 数据通常按

10、四个层次进行组织，分别是数据项、记录、文件和数据库。数据项(Data element)：也叫字段(Field)；记录(Record)；文件(File)；数据库(Data Base,DB)。,第三节 数据库技术,数据库是一个对数据进行全面管理的综合系统，是比文件系统更高级的数据组织方式，可以实现对整个组织数据的结构化。一、数据库定义与特点 定义1：按一定的方式组织起来的逻辑相关的文件的集合。定义2：是按一定的组织方式存储在一起的相关数据的集合。主要特点：1.数据共享。2.具有最小的数据冗余。3.程序和数据之间的独立性较高。4.不仅能描述数据本身，还能描述数据之间的关系。,二、数据的独立性、冗余性

11、和一致性,1.如果应用程序依赖于专门为它们设计的数据文件，那么就是程序缺乏数据独立性。这意味着一旦某个文件中的记录被修改，就要修改所有存取这个文件的程序。2.考虑与某个记录相关的文件问题。在学校中，学生文件会存放在入学注册办公室、财务办公室、系办公室、生活办公室、医务所、图书馆、体育运动中心、文娱活动中心等等。如果每个办公室各自都有关于某个学生的记录，则会产生数据冗余。3.考虑某个学生调换了宿舍仅告诉了生活办公室而没有通知系办公室等等其他部门，那么对有关该学生的住址，各文件中的记录就会不一致。这意味着文件缺乏数据一致性。,三、数据库技术的产生与发展,数据库技术萌芽于20世纪60年代中期，60年

12、代到70年代初日益成熟，主要事件有：1.1969年，IBM公司研发了基于层次结构的商品化数据库管理系统IMS(Information Management System)。2.20世纪60年代末到70年代初，USA数据系统语言协商会CODASYL(Conference On Data System Language)数据库任务组DBTG(Data Base Task Group)提出DBTG报告，建立了网状数据库模型的基础。3.1970年，IBM公司的San Jose 实验室的研究员E.F.Codd发表了“大型共享数据库数据的关系模型”的论文，提出关系数据库模型，奠定了关系数据库的理论基础。目

13、前数据库技术发展趋势：1.20世纪80年代以来，关系数据库逐渐占统治地位。2.基于微机平台的数据库系统越来越多，性能越来越高，功能越来越强。3.新技术和新型数据库已经出现。例如：面向对象数据库OODB(Object-Oriented Data Base)、多维数据库、数据仓库(Data Warehouse)。4.与其它数据的综合集成技术。例如：公共网关界面(CGI)、动态服务器页面(ASP)等。,四、数据库系统的构成,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。1.计算机系统，用于数据库管理的计算机软硬件系统。数据库需要大容量的主存，以存放和运行操作系统、数据库管理系统(DB

14、MS)和应用程序等。辅存方面，则需要大容量的直接存取设备。此外，系统应具有较高的网络功能。2.数据库，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)，数据库管理系统是一个对数据库进行管理的软件系统，通常包括数据定义语言、编译程序、数据操纵语言、数据管理例行程序。,4.人员，包括:数据库管理员(DBA)：对数据库进行有效的控制，以保证数据库的完整性、一致性和安全性。具体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。系统程序员(System Programmer):设计DBMS的人，要他们关心硬件特性及存储设备的物理细节，实现数据组织

15、与存取的各种功能，实现逻辑结构到物理结构的映射。用户：包括应用程序员、专门用户和参数用户。其中，应用程序员负责编制和维护应用程序。专门用户指通过交互方式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交互作用是固定的、有规则的人，如售货员、订票员等。,五、数据库设计的主要内容,1.人类认识事物过程模型 信息是人们对客观世界各种客观事物的反映，而数据则是表示信息的一种符号。从客观事物到信息，再到数据，是人们对现实世界的认识和描述的一个认识过程，在这个过程中，经历了三个世界或领域：现实世界(Reality Field)：指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(Info.

16、Field)：或称观念世界，是客观世界在人们头脑中的反映，客观事物在观念世界中称为实体(Entity)。数据世界(Data Field)：指信息世界中信息的数据化。在客观世界中的事物及其联系，在数据世界中用数据模型描述。,2.数据库设计的主要内容 对应上述原理，数据库设计的主要内容、任务和过程有：用户需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计。概念结构设计：设计数据库模型，即概念模型。概念模型可用实体联系模型(E-R模型)表示，也可以用3NF(3范式)关系群来表示。逻辑结构设计：将概念模型转换成某重数据库管理系统支持的数据模型。物理结构的设计：为数据模型在设备上选定合适的存储结构和存取

17、方法。,3.概念(信息)模型的描述方法信息模型最常用表示方法是实体联系方法，即E-R方法(Entity-Relation)。由P.P.Chen于1976年提出，其主要思想是用E-R图来描述组织的信息模型。E-R模型的基本概念 E-R模型是对现实世界的一种抽象，他抽取了客观事物中人们所关心的信息，而忽略非本质的细节，并对这些信息进行精确的描述。它与数据模型相互独立。,表4-1 E-R方法的有关概念表,1,2,3,E-R方法的应用 应用E-R方法有三个步骤：需求分析，收集材料。抽象：利用分类、聚集、概括等方法定义实体及其属性，并命名。用E-R图描述实体及属性之间的关系。,六、数据库的数据模型,1.

18、数据模型 数据模型是对客观事物及其联系的数据化描述，是数据库系统设计中用于提供信息表示和操作手段的形式结构，是DBMS实现的数学基础。目前，数据模型主要有三种：层次模型(Hierarchical model)，网状模型(Network model)和关系模型(Relational model)。其中关系模型是三种数据模型中最重要的模型。,2.关系模型 关系模型是建立在数学概念的基础上，应用关系代数和关系演算等数学理论处理数据库系统的方法。从用户的观点来看，在关系模型下，数据的逻辑结构是一张二维表。每一个关系为一张二维表，相当于一个文件。实体间的联系均通过关系进行描述。关系模型中的主要术语有：关

19、系：一个关系对应于一张二维表。元组：表中一行称为一个元组。属性：表中一列称为一个属性，给每列起一个名即为属性名。主关键字：是表中的某个属性组，它的值惟一地标识一个元组。域：属性的取值范围。分量：元组中的一个属性值。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。对于关系模型来说，其数据模型就是一系列用二维表示的关系。,3.关系模型的基本操作 关系模型有三种基本操作：投影、筛选和连接。4.关系规范化 规范化理论是E.F.Codd在1971年提出，他和后来的研究者为数据结构提出了五种规范化模式(Normal Form)。5.数据库操作 数据库的操作主要有：基本表的建立与删除、数据

20、查询、数据更新。数据更新包括修改、插入与删除。6.数据库保护 数据库保护主要包括数据的安全性、完整性、一致性等等。,第四节 计算机网络,一、计算机网络的概念 计算机网络是用通信介质把分布在不同地理位置的计算机连接起来，实现信息资源共享的系统。主要概念有：1.网络介质：是数据传输的物理通道，有同轴电缆、光纤、微波、卫星信道等。2.协议：是网络设备之间进行通信的一组约定。具体规定了设备间通信的电气性能、数据组织方式等。3.节点：是网络中某分支的端点或网络中若干条分支的公共汇交点。4.链路：是指两个相邻节点之间的通信线路。,二、计算机网络的分类,1.局域网(LAN)。网络体系结构按其发展过程，经历了

21、:文件服务器工作站。客户服务器(Client/Server),客户服务器模式有以下几方面的优点：功能合理分布，均衡负荷，从而在不增加系统资源的情况下提高了系统的整体性能。系统开放性好，系统功能容易进行扩充或改变，实现系统规模优化。系统可重用性好，系统维护工作量减少，资源利用性提高，成本降低。分布式处理。企业内部网(Intranet)企业外部网(Extranet),2.广域网（WAN）3.综合业务数字网(ISDN)4.因特网(Internet),本章小结,信息技术主要包括计算机硬件技术、计算机软件技术和通信技术，是MIS的基础。与MIS密切相关的信息基本技术与系统有：通信支持技术、协调支持技术、

22、过滤支持技术、决策支持技术、监控和保障支持技术等等。MIS的三大技术基础是：数据处理技术、数据库技术和计算机网络技术。数据处理是将原始数据，用一定的设备和手段，按一定的要求，加工成另一种形式的数据的过程。目的是把数据转换成便于观察分析、传送或存储的形式和对决策有用的数据。数据结构包括数据物理结构和逻辑结构。物理结构即存储结构，是指数据元素在计算机存储器中的存放方式。逻辑结构指数据之间的逻辑关系。数据通常按四个层次进行组织，分别是数据项、记录、文件和数据库。,数据库定义是按一定的方式组织起来的逻辑相关的文件的集合或按一定的组织方式存储在一起的相关数据的集合。主要特点包括具有最小的数据冗余和程序、

23、数据之间的独立性较高、数据共享与数据的一致性。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。数据库设计的主要内容有用户需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计。数据库的操作主要有：基本表的建立与删除、数据查询、数据更新。数据更新包括修改、插入与删除。信息模型最常用表示方法是实体联系方法，其主要思想是用E-R图来描述组织的信息模型。,数据模型主要有三种：层次模型、网状模型和关系模型。其中关系模型是三种数据模型中最重要的模型。每一个关系可以表示为一张二维表，相当于一个文件。关系模型的三种基本操作是投影、筛选和连接。计算机网络是用通信介质把分布在不同地理位置的计算机连接起来，实现信息资源共享的系统。主要有局域网、广域网、综合业务数字网和因特网。,