第三章

1. 第三章 管理信息系统的技术基础 第一节 第二节 第三节 第四节 信息技术概述 数据处理 数据库技术 计算机网络

2. 第一节 信息技术概述 一、计算机硬件技术 文字处理、数学计算、决策、通信、工 程、教育、娱乐等领域 二、计算机软件技术 操作系统、数据库管理系统、应用软件 三、数据通信技术 通信线路、通信协议

3. 第二节 数据处理 本节内容： 一、数据处理的概念和发展阶段 二、数据组织

4. 一、数据处理的概念和发展阶段 -1 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, 加工成另一种形式的数据。

5. 一、数据处理的概念和发展阶段 -2 数据处理的目的 1.把数据转换成便于观察分析、传送或进 一步处理的形式。 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为行动和决策的依据。 3.利用计算机科学地保存和管理已经过处 理(如校验、整理等)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。

6. 一、数据处理的概念和发展阶段 -3 数据处理的基本内容 1.数据收集 2.数据转换 3.数据的筛选、分组和排序 4.数据的组织 5.数据的运算:指算术运算和逻辑运算 6.数据存储 7.数据检索 8.数据输出

7. 二、数据组织 -1 （一）数据结构 数据结构是计算机信息处理中的一个重 要概念，包括数据的存诸结构及结构上的 运算或操作。包括： 逻辑结构 物理结构 映象

8. 二、数据组织 -2 逻辑结构 数据间的逻辑关系，逻辑结构包括两大类：线性 结构和非线性结构，线性表、栈、队列及串为线性结 构，而树和图则为非线性结构； 物理结构 又称存贮结构，指数据元素在计算机存贮器中的 存储方式，存储方式一般有四种：顺序存储、链接存 储、索引存储及散列存储。 映象 对于给定的逻辑结构需要寻找一种对应的存储结 构，以便在计算机中存储。通常把这种对应关系称为 映象。

9. 二、数据组织 -3 指针与链 在数据结构中，表征某一数据结构特点及其连接 方式的基本单位称为结构的结点(Node)。一个结 点通常有几个域，用来存放与结点有关的信息。 存放结点本身信息的域称为数据域，存放结点与 其他结点关系信息的域，称为指针域或链域，其 中存放有与结点有关的结点的地址称为指针。若 干带指针的结点组成的集合，称为链。 结点的结 构如下图： NO. NAME AGE NEXT

10. 二、数据组织 -4 线性表 线性表是指数据的结构形式本质上是 一维的线性关系，其中的每个结点都是同 一类型的数据结构。

11. 二、数据组织 -5 线性表的顺序存贮 线性表的结点按逻辑次序依次存放在一组连续的 存贮单元里，用这种方法存储的线性表称为顺序 表。对于顺序表，若开始结点的存放位置为 LOC(k1)， 每个结点占用空间大小为L，则第i个 结点ki的存放位置可由下式直接计算得到 LOC(ki)=LOC(k1)+L*(i-1) 顺序表对于任何一个结点的检索都很方便。

12. 二、数据组织 -6 线性表的插入与删除 要在线性表中插入一个元素，由于插入后的 线性表仍要求有序，必须将插入位置以后的元素 依次向后移动一个单元。同样，若要删除元素， 则需把后面的元素 依次向前移动一个单元。

13. 二、数据组织 -7 结点内容 序号 结点 序号 结点内容 序 序 结点 号 内容 号 内容 1 2 3 4 5 6 9 15 17 25 39 1 2 3 4 5 6 9 15 17 23 25 39 1 2 3 4 5 6 9 15 17 23 25 39 1 2 3 4 5 6 9 15 17 25 39 插入前 插入后 删除前 删除后

14. 二、数据组织 -8 链表 链接方式存储的线性表称为链表 。 链表结构在每个结点设有链指针，用来 指示下一个结点的位置，结点本身则可 以存放在任意一组存贮单元中，这些存 贮单元可以是连续的，也可以是分散 的。结点之间的逻辑关系由指针表示。

15. 二、数据组织 -9 D ∧ D ∧ B .B × .C C H H A .A 链表的插入与删除 (a) 删除结点 在链表的插入和删 除操作中，只需改 .D ∧ .D ∧ 变前后结点的指 针，而不需要进行 大量的数据移动。 .H .H .A .A C C B (b) 插入结点

16. 二、数据组织 -10 树 树是结点之间有分支的、层次关系的结 构，类似于自然界中的树。是最重要的一类非 线性结构。 反映不同规格的钢材的库存情况 的树结 构如下图 代码 直径指针1 直径指针2 直径 长度指针1 长度指针2 直径 长度指针1 长度指针2 长度 单价 库存量 长度 单价 库存量 长度 单价 库存量 长度 单价 库存量

17. 二、数据组织 -11 （二）数据文件 把数据按某种数据结构组织起来存放在 外部设备上，就构成数据文件。 常用的文件的组织方式： 顺序文件 索引文件

18. 第三节 数据库技术 本节内容： 一、数据库系统的产生和构成 二、数据库设计的主要内容 三、实体联系模型 四、数据模型 五、关系的规范化 六、数据库操作 七、数据库保护

19. 一、数据库系统的产生和构成 数据库系统的构成 计算机系统 数据库 数据库管理系统(DBMS) 人员 数据库管理员 系统程序员 用户

20. 数据库系统实现了数据的独立性 应用程序 1 …… 数据库管理系统 数据库 操作系统 应用程序 n

21. 应用1 应用2 应用3 库文件 数据库的模式 用户使用 局部关系构成 局部逻辑 用户模式1 用户模式2 用户模式3 映射 设计人员使用 整体关系构成 整体逻辑 逻辑模式 映射 存储模式 程序员使用 物理关系构成 映射关系使各模式间可相互转换，又相对独立，结构稳定。

22. 不同应用类型的数据库 外部库 数据库服务器 用户 分布库 业务库 用户库 管理库 数据仓库

23. 不同存储内容的数据库 • 传统性数据库：字段，记录 • 文本数据库：文摘库、文献全文库等 • 多媒体数据库：图像、图形、声音文件

24. 顾客分类、信誉度平均 竞争统计 按年和季度求平均值 市场数据库 销售数据库 顾客数据库 数据仓库：面向DSS的数据库 • 90年代初，W.H.Inmon对“数据仓库”的定义：“数据仓库是支持管理决策过程的、面向主题的、集成的、随时间而变的、持久的数据集合。” • 数据库支持联机事务处理（OLTP），而数据仓库支持联机分析处理（OLAP） 数据仓库

25. 图 联机事务处理与联机分析处理

26. 数据库是以一定的组织方式存储在计算机外存上的相互关联的数据集合；数据库是以一定的组织方式存储在计算机外存上的相互关联的数据集合； 数据库具有集成性、共享性、数据独立性和低冗余度等特点； 数据库有存储模式、逻辑模式、用户模式等不同模型形式； 企业数据库有不同类型。传统数据库是以数据字段、记录、库文件等为主要内容的数据库； 数据仓库是面向DSS、支持OLAP的数据库。 数据仓库是面向主题、集成的、稳定的、时间变异的 要点

27. 二、数据库设计的主要内容 按用户的观点对数据和信息建模。常 常首先将现实世界的客观对象抽象为某一 种不依赖于计算机系统和某一个DBMS的信 息结构即概念模型，然后再把概念模型转 换为计算机上某一DBMS支持的数据模型。 如E-R模型

28. 现实世界 概念模型 信息世界 逻辑数据模型 机器世界 物理数据模型

29. 图 三个不同的世界

30. 三、实体联系模型 概念 实体(Entity) 属性 联系 一对一联系(1:1) 一对多联系(1:n) 多对多联系(m:n)

31. E－R模型（Entity－Relationship data model）1976年由P. Chen提出的概念模型。 • 目的：以自然的、符合人的思维的方式模拟现实世界的数据关系。 • E－R模型是对现实世界的数据抽象。 ER模型在数据之间建立起必要的联系，以便根据数据的使用目的对数据进行有效的组织

32. 属性：实体特征的描述数据 关系：实体之间的联系 E - R 模型的构成 实体：需要为之收集数据的事物或对象

33. 一对一 一对多 多对多 班级 推选 班长 班级 学习 学生 学生 选修 课程 实体之间关系的类型 1 1 n 1 m n

34. 如何用E-R模型组织数据？ 需要对某企业的材料数据进行组织 供应商为某企业供应材料。一种材料可由多位供应商供应，一位供应商也可供应多种材料；这些材料主要用来生产一种产品，但该种产品需多种材料才能生产。

35. n m 材料 供应商 n 1 材料 产品 供应 生产 • 1.企业这部分数据可以用三个实体来表示 材料 供应商 产品 2. 分析这三个实体间的关系

36. 材料号 供应商号 材料名 厂名 材料单价 电话 产品 材料规格 厂址 产品编号 产品名 产品单价 3.确定各个实体的属性，连接属性与实体 材料的属性：（材料编号、材料名称、单价、规格） 产品的属性：（产品编号、产品名称、单价） 供应商的属性为：（供应商编号、厂家名称、地址、电话） 供应商 材料

37. n m 供应 生产 n 1 生产量 供应日期 供应量 4.找出实体间的“关系”，标出“关系”的属性和关系类型，完成分E－R图。 材料 供应商 产品 材料 假设：供应的数据有：供应量和供应日期 生产的数据有：生产量

38. 材料号 供应商号 供应 材料名 厂名 材料单价 电话 材料规格 厂址 供应日期 供应量 分E---R图（1） 材料 n m 供应商

39. 材料号 生产 材料名 材料单价 材料规格 生产量 产品编号 产品名 产品单价 分E---R图（2） 材料 n 1 产品

40. 供应商号 材料号 厂名 材料名 电话 材料单价 材料规格 产品编号 产品单价 产品名 厂址 供应日期 供应量 生产量 5. 将各个分E－R图连成总E－R图。 产品 1 生产 n n m 材料 供应商 供应

41. 材料号 材料 材料名 材料单价 材料规格 E-R模型向关系模型的转换 1）一个实体转换为一张二维表（一个关系），实体的主码为二维表的关键字，实体的属性均为二维表的属性。 • a. 材料（材料号、材料名、材料单价、材料规格）

42. 供应商 供应商号 厂名 产品 电话 厂址 产品编号 产品名 产品单价 • b. 供应商（供应商号、供应商名、供应商地址、供应商电话） • c. 产品（产品号、产品名、产品单价）

43. 产品 材料号 供应商号 1 生产 n 供应日期 供应量 生产量 产品编号 n m 供应商 材料 供应 2）一个关系也可转换为一张二维表，与该关系相连的各实体的主码和该关系的属性转换成二维表的属性。 d.生产（产品编号、材料号、生产量） e.供应（供应商号、材料号、 供应日期、供应量）

44. 如何确定表d、表e的关键字？ • 若关系为1:1，则所联系实体的码均为候选关键字（可任选某一码作为二维表的关键字）； • 若关系为1: n，以n端实体的码为表的关键字； • 若关系为m: n，以两端实体码的组合码为表的关键字；

45. 产品 材料号 供应商号 1 生产 n 供应日期 供应量 生产量 产品编号 n m 供应商 材料 供应 d.生产（产品编号、材料号、生产量） e.供应（供应商号、材料号、供应日期、供应量） 1：n的关系， 选 n 端主码为关键字 m：n的关系， 选两端主码的组合码为关键字

46. a. 材料（材料号、材料名、材料单价、材料规格） • b. 供应商（供应商号、供应商名、供应商地址、供应商电话） • c. 产品（产品号、产品名、产品单价） d.生产（产品编号、材料号、生产量） e.供应（供应商号、材料号、供应日期、供应量） 3) 对具有相同关键字的二维表予以合并。不重复的属性相加，成为一张较大的关系表，仍保留原来的关键字。 表a 和表d 的关键字均为“材料号” ，须合成一张表 • f. 材料（材料号、材料名、材料单价、材料规格、 产品号、生产量）

47. 最终的数据库关系表有哪些？ • 材料（材料号、材料名、材料单价、材料规格、 产品编号、材料号、生产量） • 供应商（供应商号、供应商名、供应商地址、供应商电话） • 产品（产品号、产品名、产品单价） • 供应（供应商号、材料号、供应日期、供应量）

48. 三、数据模型的规范化 未加以规范化的模型会导致： • 数据冗余、 • 插入和删除异常、 • 更新异常等 规范化——无损分解的过程

49. 关系范式越高，要求越严格，数据库结构越好。但是太高范式的关系数据库往往不方便使用。因此，在解决一般性问题时，只要把数据库关系规范到第三范式就可以满足需要了。关系范式越高，要求越严格，数据库结构越好。但是太高范式的关系数据库往往不方便使用。因此，在解决一般性问题时，只要把数据库关系规范到第三范式就可以满足需要了。 1NF 2NF 不同的规范化水平 3NF BCNF 4NF 5NF 规范化(Normal Form)

50. 不同范式水平的含义 • 第一范式：要求关系表R中的每个属性都是单纯域，没有复合数据项或组项。 • 第二范式：每一个非主属性都完全依赖于主要属性（关键字）。 • 第三范式：非主属性之间彼此独立，只依赖于关键字。即每一个非主属性与关键字之间无传递依赖。