管理資訊系統教案

第四章管理資訊系統的實施

在計算機的三大主要應用領域（科學計算、資料處理和過程控制）中，資料處理是計算機應用的主要方面。資料庫技術就是作為資料處理中的一門技術而發展起來的。

資料庫技術所研究的問題就是如何科學地組織和儲存資料，如何高效地獲取和處理資料。資料庫技術作為資料管理的主要技術目前已廣泛應用於各個領域，從**註冊、網上檢索資料到企業資訊管理、**的資料處理等。

資料倉儲是一種組織和管理商務智慧型的工具，而資料探勘是從資料中吸取商務智慧型的新工具。

§4.1 資料庫系統概述

§4.1.1 企業商務管理的資料處理

我們知道，企業的管理者不僅需要資料和資訊，還需要商務智慧型( bi)——一種涉及到企業的客戶、競爭對手、合作夥伴、競爭環境和企業內部運作的知識——以便制定有效和重要的商業戰略決策。商務智慧型能夠幫助企業判斷資訊的準確內涵，以便構建並完善業務流程，確保企業的競爭優勢。

當然，建立商務智慧型需要資料和資訊。人們首先必須收集並合理地組織資訊，然後使用合理的it工具來定義和分析資訊內部的各種關係，從資訊中提取商務智慧型。資料庫、資料庫管理系統、資料倉儲和資料探勘工具能幫助人們構建和運用商務智慧型。

當人們利用it工具從事該項工作時，將完成兩類資訊處理工作，即：聯機事務處理(oltp)和聯機分析處理( olap)；聯機事務處理包括輸入資訊的收集、處理，並利oltp到和經過處理而得到的資訊去更新已存在的資訊。資料庫和資料庫管理系統就是直接提供oltp支援的技術工具，最常見的就是業務資料庫。

在這些業務資料庫中，儲存有大量有價值的資訊，而這些資訊。恰恰是形成商務智慧型的基礎。

通過查詢業務資料庫能夠收集商務智慧型的基本構成，通過綜合企業的產品資訊和廣告策劃資訊（可能還會涉及到包括顧客統計資訊在內的其他資訊型別），能夠幫助企業進行聯機分析處理。

聯機分析處理是一種提供決策支援的資訊處理方式。事實上，資料倉儲是一種特殊形式的資料庫，它從許多業務資料庫中提取用於支援特定決策所需的資訊。當我們構建資料倉儲，並用資料探勘工具去利用資料倉儲中的資訊時，其目標就是構建商務智慧型。

因此，資料倉儲支援olap而不支援oltp。通過執行更深層次的查詢能夠從資料倉儲中而不是某個單一的資料庫中獲取商業智慧型。例如，要滿足查詢「什麼樣的新廣告戰略能夠保證吸引那些有能力購買**產品的顧客？

」就需要從多個資料庫中抽取資訊。資料倉儲可以比資料庫更好地支援商務智慧型的構建。

資料庫（db，database）可以被直觀地理解為存放資料的倉庫，但所存放的資料並不是雜亂無章的，而是長期儲存在某種儲存介質上的有組織的、可共享的相關資料的集合。資料庫中的資料按一定的資料模型組織、描述和儲存，具有較小的冗餘度、較高的資料獨立性和易擴充套件性，並可為各使用者共享。

資料庫管理系統（dbms， database management system ）是位於使用者與作業系統之間的一類重要的系統軟體，是用於管理資料庫，完成對資料庫的一切操作，包括定義、查詢、更新以及各種控制。目前主流的dbms如access、visual foxpro、sql server、oracle、sybase、db2等。

資料庫管理系統的基本功能：

（1）資料定義功能

dbms提供了資料定義語言（ddl，data definition language），使用者通過它可以對資料庫中的內容進行定義。例如，對資料庫、表、索引進行定義。

（2）資料操縱功能

dbms提供了資料操縱語言（ddl，data definition language），使用者可通過它對資料庫進行基本操作。例如，對錶中資料的查詢、刪除、修改等。

（3）資料庫執行控制功能

資料庫建立、運用和維護時間同資料庫管理系統統一管理、統一控制，以保證資料的安全性、完整性、多使用者對資料的併發使用及發生故障後的系統恢復。

（4）資料庫的建立和維護功能

它包括資料庫初始資料的輸入、轉換功能，資料庫的轉儲、恢復功能，資料庫的重組織、重構造功能的效能監視、分析功能等。這些功能通常是同一些實用程式完成的。

資料庫系統（dbs，database system）通常是指帶有資料庫的計算機應用系統。它不僅包括資料庫本身，即實際儲存在計算機中的資料，而且包括相應的硬體、軟體和各類人員。一般由資料庫、資料庫管理系統（及開發工具）、應用系統、資料庫管理員和使用者等構成。

資料庫系統組成示意圖如圖4-1所示。

圖4-1 資料庫系統組成示意圖

§4.1.2資料管理系統的發展

資料管理是指人們對資料進行收集、組織、儲存、加工、傳播和利用的一系列活動的總和，它經歷了人工管理、檔案管理、資料庫管理三個階段。

1、人工管理階段

20世紀50年代以前，計算機主要是用於資料計算。從當時的硬體來看，外存只有紙帶、卡片、磁帶，沒有直接訪問裝置；從軟體看，沒有作業系統以及管理資料的軟體；從資料看，資料量小，資料無結構，由使用者直接管理，資料間缺乏邏輯組織，資料依賴於特定的應用程式，缺乏獨立性。

2、檔案系統階段

50年代後期到60年代中期，出現了磁鼓、磁碟等直接訪問資料的儲存裝置。2023年出現了第一台商業資料處理的電子計算機univaci，標誌著計算機開始應用於以加工資料為主的事務處理階段。人們得益於計算機驚人的處理速度和大容量的儲存能力，從而解脫了從大量傳統紙張檔案中尋找資料的困難，出現基於計算機的資料處理系統，並從此迅速發展起來。

這種資料處理系統是把計算機中的記錄進行訪問，並可以實現對檔案的修改、插入和刪除，這就是檔案系統。檔案系統實現了記錄內的結構化，即給出了記錄內各種資料間的關係。但是，檔案從整體來看卻是無結構的。

其資料面向特定的應用程式，因此資料共享性、獨立性差，且冗餘度大，管理和維護的代價也很大。圖4-2給出資料的檔案系統管理示意圖。

圖4-2 資料的檔案管理

3、資料庫管理階段

60年代後期，計算機效能得到提高，更重要的是出現了大容量磁碟，儲存容量大大增加且**下降。在此基礎上，有可能克服檔案系統管理資料的不足，而去滿足和解決實際應用中多個使用者、多個應用程式共享資料的要求，從而使資料能為盡可能多的應用程式服務，這就出現了資料庫這樣的資料管理技術。資料庫的特點是資料不再只針對某一特定程式應用，而是面向全組織，具有整體的結構性，共享性高，冗餘度小，具有一定的程式與資料間的獨立性，並且實現了對資料進行統一的控制。

資料庫技術的應用使資料儲存猛增，使用者增加，。這樣，既便於資料的集中管理，又有利於應用程式的研製和維護，從而提高了資料的利用率和相容性，並且有可能從企業或組織的全域性來利用資料，從而提高了決策可靠性。圖4-3給出了資料的資料庫管理示意圖。

圖4-3 資料的資料庫管理

從檔案系統到資料庫系統，標誌著資料管理技術質的飛躍。80年代後不僅在大、中型計算機上實現並應用了資料庫管理系統，同時在在微型計算機上也配置了經過功能簡化的資料庫管理系統，使資料庫技術得到廣泛的應用和普及。

§4.1.3常見的資料庫管理系統

目前有許多資料庫產品，如oracle、microsoft sql server、microsoft access、visual foxpro、sybase、informix等，它們各以自己特有的功能，在資料庫市場上占有一席之地。下面簡要地介紹幾種常用的資料庫管理系統。

●microsoft sql server

microsoft sql server是一種典型的關係型資料庫系統。可以在許多作業系統上執行，它使用transact-sql語言完成資料操作。由於microsoft sql serve是開放式的系統，因此其他的系統可以與它進行完好的互動操作。

目前最新版本的產品為microsoft sql serve 2014，它具有較好的可靠性、可伸縮性、可用性、可管理性等特點，可為使用者提供完整的資料庫解決方案。

●microsoft access

作為microsoft office元件之一的microsoft access，它是在windows環境下非常流行的桌面型資料庫管理系統。使用microsoft access無需編寫任何**，只需通過直觀的視覺化操作就可以完成大部分資料的管理任務。在資料庫microsoft access中，包括許多組成資料庫的基本要素。

這些要素是儲存資訊的表、顯示人機互動介面的窗體、有效檢索資料的查詢、資訊輸出載體的報表、提高應用效率的巨集、功能強大的模組工具等。它不僅可能通過odbc與其他的資料庫相連，實現資料交換和共享，而且可以與word、excel等辦公軟體進行資料庫交換和共享，並且可通過物件鏈結與嵌入技術在資料庫中嵌入和鏈結聲音、影象等多**資料。

§4.2資料模型

在資料庫中儲存和管理的資料，都是來自客觀事物。如何把現實世界中的客觀事物抽象為能用計算機儲存和處理的資料？這需要乙個逐步轉化的過程，主要分為三個世界，即現實世界、資訊世界和機器世界。

這三個世界間的轉換過程，就是將客觀現實的資訊反映到計算機資料庫中的過程。

§4.2.1概念模型

模型是對客觀世界中複雜物件的描述。例如，在軍事上使用沙盤描述戰場實況；在建築上用外貌圖、平面圖和側面圖描述乙個建築物的外部特徵和內部結構。

概念模型用於資訊世界的建模，是現實世界到資訊世界的第一層抽象，是使用者與設計人員之間進行交流的語言，不依賴於具體的計算機硬體和軟體。它主要用於資料庫設計。所以在進行資料庫設計時，必須首先給出概念模型。

1、概念模型的基本概念

（1）實體（entity）——現實世界中客觀存在並可相互區分的事物或概念稱為實體。如一本書、一輛車、學生、某種現等都是實體。

（2）屬性（attribute）——實體具有的特徵稱為屬性。如學生實體可以由學號、姓名、性別、出生日期、專業等屬性組成。

（3）聯絡（relationship）——在現實世界中，事物內部以及事物之間存在的相互關係，而在資訊世界中反映為實體內部的聯絡和實體之間的聯絡。

兩個實體集間聯絡可以分為三類；

●一對一聯絡（1：1）

如果對於實體集a中的每乙個實體，實體集b中至多有乙個（也可能沒有）實體與之聯絡，反之亦然，則稱實體集a與實體集b具有一對一聯絡，記為1：1。例如，學校裡面只有乙個正校長，而乙個校長只在乙個學校任職，則學校與校長之間具有一對一聯絡。

●一對多聯絡（1：n）

如果實體集a中至少有乙個實體和實體集b中的兩個或兩個以上的實體相對應，而實體集b中的任一實體僅可能和實體集a中的乙個實體相對應，則a和b間的聯絡就是一對多聯絡，記為1：n。例如，乙個班級有多個學生，乙個學生只能屬於乙個班級，班級和學生之間是一對多的聯絡。

●多對多聯絡（m：n）

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