【正文】 第 6章 信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng) 什么是計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng) 的類型 信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和發(fā)展趨勢 2 什么是計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng) (1) ? ? 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)（ Computer_based Information System ，簡稱信息系統(tǒng)）是一類以提供信息服務(wù)為主要目的的數(shù)據(jù)密集型、人機(jī)交互的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。 ? 4個主要技術(shù)特點(diǎn)： ? ① 數(shù)據(jù)量大 , 一般需存放在外存中 ② 數(shù)據(jù)長久持續(xù)有效（持久性） ③ 數(shù)據(jù)共享使用（共享性） ④ 提供多種信息服務(wù)（功能多樣性） (管理 ,檢索 ,分析 ,決策等 ). 3 什么是計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng) (2) ? 信息系統(tǒng)是一種面廣量大的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) : ? 教學(xué)管理系統(tǒng) ? 地理信息系統(tǒng) ? 信息檢索系統(tǒng) ? 醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng) ? 決策支持系統(tǒng) ? 民航訂票系統(tǒng) ? 電子政務(wù)系統(tǒng) ? 電子商務(wù)系統(tǒng) ? ……………….. 4 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng) 的類型 (1) ? 從信息處理的深度來區(qū)分信息系統(tǒng) , ? 基本可分為 3大類 : 業(yè)務(wù)處理系統(tǒng) 信息檢索系統(tǒng) 信息分析系統(tǒng) 管理業(yè)務(wù)系統(tǒng) 輔助技術(shù)系統(tǒng) 辦公信息系統(tǒng) 5 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng) 的類型 (2) ? 業(yè)務(wù)處理系統(tǒng) ? ? 由于在企事業(yè)單位中 ,不同層次的業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)服務(wù)對象不同，因而可以進(jìn)一步將劃分 . 管理業(yè)務(wù)系統(tǒng) 輔助技術(shù)系統(tǒng) 辦公信息系統(tǒng) 6 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng) 的類型 (3) ? 管理業(yè)務(wù)系統(tǒng) 輔助技術(shù)系統(tǒng) 辦公信息系統(tǒng) 面向操作層次 面向管理層次 業(yè)務(wù)處理自動化， 提高工效率和質(zhì)量 . 劃分 : 按業(yè)務(wù)層次進(jìn)一步劃分 業(yè)務(wù)處理系統(tǒng) 7 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng) 的類型 (4) ? 業(yè)務(wù)處理系統(tǒng) ? ? 管理業(yè)務(wù)系統(tǒng) ? ? 輔助技術(shù)系統(tǒng) ? ? 辦公信息系統(tǒng) ?又稱 OA，以先進(jìn)設(shè)備與相關(guān)技術(shù)構(gòu)成服務(wù)于辦公事務(wù)的信息系統(tǒng)，按工作流技術(shù)充分利用信息資源，提高協(xié)同辦公效率和質(zhì)量 輔助技術(shù)人員在特定應(yīng)用領(lǐng)域（如工程設(shè)計(jì)、音樂制作、廣告設(shè)計(jì)等）內(nèi)完成相應(yīng)的任務(wù) . 諸如 :.CAD,CAM,CAPP等 8 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng) 的類型 (5) ? ? 業(yè)務(wù)處理系統(tǒng) ? ? 信息檢索系統(tǒng) ? ? 信息分析系統(tǒng) 一種高層次的信息系統(tǒng)，為管理決策人員掌握部門運(yùn)行規(guī)律和 趨勢，制訂規(guī)劃、進(jìn)行決策的輔助系統(tǒng)。 例如 : 決策支持系統(tǒng)（ DSS） ,專家系統(tǒng) 等 將原始信息進(jìn)一步處理并存儲專門供檢索用的 DB中。用戶檢索匹配獲得信息 . 例如 : 中國科技文獻(xiàn)庫、專利數(shù)據(jù)庫、學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫，DIALOG、 ORBIT以及 WE檢索系統(tǒng)等 . 9 信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和發(fā)展趨勢 ? 基礎(chǔ)設(shè)施層 : 硬件、系統(tǒng)軟件和網(wǎng)絡(luò)； ? 資源管理層 : 包括各類數(shù)據(jù)信息，資源管理系統(tǒng)； ? 業(yè)務(wù)邏輯層 : 實(shí)現(xiàn)應(yīng)用部門業(yè)務(wù)功能、流程、規(guī)則、 ? 策略等的處理程序構(gòu)成； ? 應(yīng)用表現(xiàn)層，通過人機(jī)交互方式，向用戶展現(xiàn)結(jié)果， ? 如 Web瀏覽器界面。 各類用戶 資源管理層 業(yè)務(wù)邏輯層資源管理層 應(yīng)用表現(xiàn)層 基礎(chǔ)設(shè)施層 … 信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) : 10 信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和發(fā)展趨勢 (選學(xué) )(2) ? 信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) : ? 各類用戶 資源管理層 業(yè)務(wù)邏輯層資源管理層 應(yīng)用表現(xiàn)層 基礎(chǔ)設(shè)施層 … 實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能的 流程、規(guī)則、策略和程序 . 向用戶顯示信息處理結(jié)果 . 如 Web瀏覽器的界面 . 支持系統(tǒng)運(yùn)行的硬件 , 系統(tǒng)軟件和網(wǎng)絡(luò) . 各類數(shù)據(jù)信息， 資源管理系統(tǒng) . 主要有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等 . 11 信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和發(fā)展趨勢 ? 新的應(yīng)用需求和新的計(jì)算機(jī)技術(shù)是推動 ? 信息系統(tǒng)發(fā)展的動力。目前，信息系統(tǒng)有 ? 下列共同的發(fā)展趨勢 : ? （ 1）系統(tǒng)集成化 （ 2）信息多媒體化 （ 3）功能智能化 （ 4）結(jié)構(gòu)分布化 12 第 6章 信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫 關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 數(shù)據(jù)管理的應(yīng)用需求 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成和特點(diǎn) 關(guān)系數(shù)據(jù)模型 (結(jié)構(gòu) .完整性 .操作 ) 關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言 SQL 關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以應(yīng)用新技術(shù) 13 數(shù)據(jù)管理的應(yīng)用需求 (1) 一個應(yīng)用實(shí)例 : 高校教學(xué)業(yè)務(wù)管理 學(xué)生信息 (學(xué)號 ,姓名 ?? ) 教師信息 (工號 ,姓名 ?? ) 教材信息 (書號 ,教材名 ,..) 課程信息 (課程號 ,課程名 ..) 教室信息 (教室號 ,位置 ? ) 選課信息 (學(xué)生號 ,課程號 ? ) ??????? . . 大 量 數(shù) 據(jù) 數(shù)據(jù)庫 (DB) ???? . 各部門共享數(shù)據(jù) 按一定的結(jié)構(gòu)組織 存儲到計(jì)算機(jī) 14 數(shù)據(jù)管理的應(yīng)用需求 (2) 數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 應(yīng)用程序 1 應(yīng)用程序 2 ??. ? .. 用戶 用戶共享數(shù)據(jù)庫資源 15 數(shù)據(jù)管理的應(yīng)用需求 (3) ? 綜上所述 : ? ● 由于數(shù)據(jù)量急劇增長，計(jì)算機(jī)用于管理并實(shí)現(xiàn)共享數(shù)據(jù)的需求越來越迫切。人們逐步發(fā)展了以統(tǒng)一管理和共享數(shù)據(jù)為主要特征的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（ DBS）。 ? ● 在 DBS中，數(shù)據(jù)不再僅僅服務(wù)于某個程序或用戶，而是按一定的結(jié)構(gòu)存儲于數(shù)據(jù)庫，作為共享資源，由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ DBMS）的軟件管理 ,使得數(shù)據(jù)能為盡可能多的應(yīng)用服務(wù)。 16 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成和特點(diǎn) (1) ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) (DBS)的組成 : 硬 件操作系統(tǒng)DB MS應(yīng)用開發(fā)工具應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫 設(shè)計(jì) ,開發(fā) ,管理 DBS的人員和用戶 利用 DBS資源開發(fā)的 ,解決管理和決策問題的各種應(yīng)用程序 . 對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的軟件系統(tǒng) 功能 : 創(chuàng)建 DB結(jié)構(gòu) 。 對 DB中的數(shù)據(jù)操作 。 對 DB數(shù)據(jù)管理和控制 指按一定的數(shù)據(jù)模式組織并長期存放在外存上的 ,可共享的 ,面向部門全局應(yīng)用的數(shù)據(jù)集合。 17 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成和特點(diǎn) (2) ? DBS中人員 /數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) /相關(guān)軟件之間的關(guān)系 : 用戶 終端 應(yīng)用系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫管理員 系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)員 系統(tǒng)程序員 用戶視圖 邏輯結(jié)構(gòu) 存儲結(jié)構(gòu) DB 數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) DBMS 操作系統(tǒng) 軟件系統(tǒng) 18 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成和特點(diǎn) (3) ? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn) ? ① 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化。 ? ② 數(shù)據(jù)可共享 ? ③ 數(shù)據(jù)獨(dú)立于程序 ? ④ 統(tǒng)一管理控制數(shù)據(jù) DBMS管理控制數(shù)據(jù)功能 : 安全性 ,完整性 .并發(fā)控制 ,恢復(fù) . 從全局分析和描述數(shù)據(jù)，適應(yīng)多個用戶、多種應(yīng)用共享數(shù)據(jù)的需求?？蓽p少數(shù)據(jù)冗佘，節(jié)省存儲空間，保證數(shù)據(jù)的一致性 . 數(shù)據(jù)面向全局應(yīng)用，用數(shù)據(jù)模型描述數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。 邏輯獨(dú)立性 :應(yīng)用程序與 DB的邏輯結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立 . 物理獨(dú)立性 :應(yīng)用程序與 DB的存儲結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立 . 19 數(shù)據(jù)模型 ? 數(shù)據(jù)模型的基本概念 ? 問題的提起 : ?DB數(shù)據(jù) : ?應(yīng)用單位所涉及數(shù)據(jù)的綜合， ?① 反映數(shù)據(jù)本身的內(nèi)容， ?② 反映數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。 問題 : ① 數(shù)據(jù)如何在 DB中用特定結(jié) 構(gòu)表示？ ② 數(shù)據(jù)以何種方式進(jìn)行存儲和處理的？ ? 20 數(shù)據(jù)模型 (續(xù) ) ? ? 由于使用數(shù)據(jù)庫的信息系統(tǒng)是一種計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) ,而計(jì)算機(jī)是不可能直接處理現(xiàn)實(shí)世界中的事物的 .所以必須通過以下過程來處理數(shù)據(jù) : ? 具體事物及其特征 概念化加工 計(jì)算機(jī)能夠存儲處理的數(shù)據(jù) DB 計(jì)算機(jī)不可能直接處理 現(xiàn)實(shí)世界中的事物 21 數(shù)據(jù)模型 (續(xù) ) 進(jìn)一步具體說明 : 客觀對象抽象到數(shù)據(jù)模式描述的結(jié)構(gòu) 客觀對象 概念結(jié)構(gòu) 抽象 數(shù)據(jù)模式 抽象 DB （ ER圖 ） （ 二維表 ） 從概念上描述對象和對象間的關(guān)聯(lián) ,經(jīng)過識別 ,選擇 ,分類等綜合分析 ,形成“概念結(jié)構(gòu)” (用實(shí)體 聯(lián)系工具 ER圖表示 .) 按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持的結(jié)構(gòu) ,組織數(shù)據(jù) (數(shù)據(jù)模式 ): 邏輯結(jié)構(gòu)為二維表 存儲結(jié)構(gòu)為文件 22 數(shù)據(jù)模型 (續(xù) ) ? 綜上可見 : ? ● 概念結(jié)構(gòu)是分析過程中的一個中間結(jié)果 ,它將現(xiàn)實(shí)世界中的 客觀對象和對象間的關(guān)聯(lián) ,經(jīng)過識別 ,選擇 ,分類等綜合分析 ,形成“概念結(jié)構(gòu)” ? (用實(shí)體 聯(lián)系工具 ER圖表示 .) ? ● 數(shù)據(jù)模型是直接面向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（即數(shù)據(jù)庫）中數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) (包括邏輯結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu) )。 ? (用數(shù)據(jù)模型來描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) .) 23 數(shù)據(jù)模型 (續(xù) ) ? 在常見的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，根據(jù)實(shí)體集之間的不同結(jié)構(gòu)，通常把數(shù)據(jù)模型分為層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型和面向?qū)ο竽Ｐ?4種。 ? ? 層次模型 ? 網(wǎng)狀模型 ? 關(guān)系模型 ? 面向?qū)ο竽Ｐ? 國內(nèi) DBS普遍采用關(guān)系模型 (95%以上 ),課程介紹關(guān)系模型 . 24 關(guān)系數(shù)據(jù)模型 ? 關(guān)系數(shù)據(jù)模型描述數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu) 3要素 : ? 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) (重點(diǎn)介紹 ) ? 數(shù)據(jù)完整性 (參閱教學(xué)指導(dǎo)書 ) ? 數(shù)據(jù)的操作 (重點(diǎn)介紹 ) 25 關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ? 為什么當(dāng)今大多數(shù) DBMS都支持關(guān)系數(shù)據(jù)模型 ? 當(dāng)今大多數(shù) DBMS都支持關(guān)系數(shù)據(jù)模型 關(guān)系數(shù)據(jù)模型建立在