第7章信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

信息系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)目錄7.1

信息系統(tǒng)7.2

數(shù)據(jù)庫7.3

信息系統(tǒng)開發(fā)7.1

信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)是與信息加工，信息傳遞，信息存儲(chǔ)以及信息利用等有關(guān)的系

統(tǒng)。現(xiàn)在所講的信息系統(tǒng)均指以計(jì)

算機(jī)為基礎(chǔ)的信息系統(tǒng)。7.1.1

信息系統(tǒng)的概念與功能信息系統(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)。信息系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：涉及的數(shù)據(jù)量大絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)需長(zhǎng)期保留在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)為多個(gè)應(yīng)用程序所共享，甚至在一個(gè)單位或更大范圍內(nèi)共享除具有數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)和管理等基本功能外，還可向用戶提供信息檢索、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、事務(wù)處理、分析、控制、預(yù)測(cè)、決策報(bào)警、提示等信息服務(wù)信息系統(tǒng)的功能從輔助企業(yè)管理的角度來看：市場(chǎng)銷售子系統(tǒng)、生產(chǎn)子系統(tǒng)、供應(yīng)子系統(tǒng)、人力資源子系統(tǒng)、財(cái)務(wù)子系統(tǒng)、信息管理子

系統(tǒng)從信息處理的角度來看：信息的輸入、存儲(chǔ)、處理、輸出和控制功能7.1.2信息系統(tǒng)的類型按照信息處理的深度劃分：業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)操作層管理系統(tǒng)管理層管理系統(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)

操作層管理系統(tǒng)管理層管理系統(tǒng)決策支持系統(tǒng)專家系統(tǒng)7.1.3

信息系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境信息化信息化產(chǎn)生于工業(yè)化，是工業(yè)化發(fā)展的產(chǎn)物工業(yè)化的發(fā)展直接導(dǎo)致信息化的實(shí)現(xiàn)，信息化的發(fā)展又須借助于工業(yè)化的手段信息化建設(shè)的主要內(nèi)容包括三個(gè)層面、六個(gè)要素三個(gè)層面指：信息基礎(chǔ)設(shè)施與信息資源的開發(fā)和建設(shè)；信息技術(shù)和信息資源的應(yīng)用；信息產(chǎn)品制造業(yè)的不斷發(fā)展六個(gè)要素包括：信息基礎(chǔ)設(shè)施、信息資源、信息技術(shù)和應(yīng)用、信息產(chǎn)業(yè)、信息化法規(guī)和信息科技人才信息經(jīng)濟(jì)與知識(shí)經(jīng)濟(jì)“改造和提高傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，推進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化”是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容，它為我國(guó)從目前的工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代進(jìn)入到信息經(jīng)濟(jì)時(shí)代指明了方向和道路。。7.1.4

典型信息系統(tǒng)簡(jiǎn)介（1）決策支持系統(tǒng)制造業(yè)信息系統(tǒng)物料需求計(jì)劃系統(tǒng)制造資源計(jì)劃系統(tǒng)企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)7.1.4

典型信息系統(tǒng)簡(jiǎn)介（2）電子商務(wù)系統(tǒng)電子政務(wù)地理信息系統(tǒng)與數(shù)字地球數(shù)字圖書館遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療7.2

數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)需要輸入數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、控制和輸出，而如何有效地管理這些數(shù)據(jù)就是信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心。數(shù)據(jù)庫技術(shù)所研究的問題是如何科學(xué)地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，如何高效地獲取和處理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了四個(gè)階段：人工管理階段文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫階段高級(jí)數(shù)據(jù)庫階段數(shù)據(jù)庫技術(shù)的特點(diǎn)面向整個(gè)組織的復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)冗余度少，共享性高靈活，易于擴(kuò)充數(shù)據(jù)和程序獨(dú)立統(tǒng)一控制數(shù)據(jù)包括安全性控制、完整性控制和并發(fā)控制7.2.2

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫管理員和用戶等構(gòu)成。7.2.3

數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫中用數(shù)據(jù)模型這個(gè)工具來抽象、表示和處理現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)和信息。數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，DBMS都基于某種數(shù)據(jù)模型。概念模型實(shí)體屬性域?qū)嶓w集實(shí)體間的聯(lián)系一對(duì)一聯(lián)系（1：1）一對(duì)多聯(lián)系（1：n）多對(duì)多聯(lián)系（m：n）E-R圖概念模型最常用的表示方法是實(shí)體-聯(lián)系法，該方法用E-R圖來描述學(xué)生課程選修MN學(xué)號(hào)出生日期性別姓名課程編號(hào)學(xué)分課程類別課程名成績(jī)政治面貌籍貫班級(jí)返回?cái)?shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型通常由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分組成當(dāng)前主要的數(shù)據(jù)模型有：層次模型網(wǎng)狀模型關(guān)系模型面向?qū)ο竽Ｐ完P(guān)系模型關(guān)系模型中的基本術(shù)語關(guān)系、元組、屬性主鍵、候選鍵關(guān)系（數(shù)據(jù)）模式學(xué)生S（學(xué)號(hào)SNO，姓名SNAME，系別

DEPART，性別SEX，出生日期BDATE，身高HEIGHT）概念模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系數(shù)據(jù)模型例子E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，出生日期，政治面貌，籍貫，班級(jí)）課程（課程編號(hào)，課程名，課程類別，學(xué)分）選修（學(xué)號(hào)，課程編號(hào)，成績(jī)）關(guān)系操作R∪SR∩SR-SR×S傳統(tǒng)的集合運(yùn)算并交差廣義笛卡爾積專門的關(guān)系運(yùn)算選擇操作投影操作連接操作關(guān)系模型的完整性關(guān)系模型的完整性包括：實(shí)體完整性參照完整性用戶自定義完整性7.2.4

關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQLSQL語言是關(guān)系數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域中的主流語言SQL的體系結(jié)構(gòu)用戶1基本表B1存儲(chǔ)文件S1視圖V1視圖V2基本表B2存儲(chǔ)文件S2基本表B3存儲(chǔ)文件S3基本表B4存儲(chǔ)文件S4外模式模式內(nèi)模式用戶2用戶3用戶4SQL的功能功能包括查詢操縱定義控制數(shù)據(jù)查詢一般格式為：SELECT

目標(biāo)表的列名或列表達(dá)式序列（行條件子句）（分組子句）（組條件子句）FROM

基本表名和（或）視圖序列[WHERE

行條件表達(dá)式][GROUP

BY

列名序列][HAVING

組條件表達(dá)式]][

ORDER

BY

列名[

ASC|DESC

]，…]

（排序子句）例：教學(xué)管理數(shù)據(jù)庫中有三個(gè)基本表（1）S（S#，SNAME，SEX）SC（S#，C#，GRADE）C（C#，CNAME，TEACHER）查詢學(xué)習(xí)課程號(hào)為C2的學(xué)生學(xué)號(hào)與成績(jī)SELECT

S#，GRADE

FROM

SCWHERE

C#=‘C2’；查詢學(xué)習(xí)課程號(hào)為C2的學(xué)生學(xué)號(hào)與姓名SELECT

S.S#，SNAME

FROM

S，SCWHERE

S.S#=SC.S#

AND

SC.C#=‘C2’；例：教學(xué)管理數(shù)據(jù)庫中有三個(gè)基本表（2）查詢選修課程名為MATHS的學(xué)生學(xué)號(hào)與姓名SELECT

S.S#，SNAME

FROM

S，SC，CWHERE

S.S#=SC.S#

AND

SC.C#=C.C#

ANDCNAME=‘MATHS’；在SC中查詢平均成績(jī)超過80分的學(xué)生學(xué)號(hào)和平均成績(jī)FROM

SCSELECT

S#，AVG(GRADE)GROUP

BY

S#HAVING

AVG(GRADE)>80；數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)插入一般格式為：INSERT

INTO

基本表名

[(列名表)]

VALUES(元組值)如：INSERT

INTO

SC(S#，C#，GRADE)VALUES(‘S4’，‘C4’，80)；數(shù)據(jù)刪除一般格式為：DELETE

FROM

基本表名

[WHERE

條件表達(dá)式]例

將課程名為MATHS的元組從基本表SC中刪除DELETE

FROM

SCWHERE

C#

IN

(SELECT

C#

FROM

C

WHERECNAME=‘MATHS’)；數(shù)據(jù)修改一般格式為：UPDATE

基本表名SET

列名=值表達(dá)式[，列名=值表達(dá)式…]│ROW=（元組）[WHERE

條件表達(dá)式]例

將課程號(hào)為C2課程的任課教師姓名改為ZHANGUPDATE

C

SET

TEACHER=‘ZHANG’WHERE

C#=‘C2’；7.2.5

多媒體數(shù)據(jù)庫技術(shù)在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中引入多媒體的數(shù)據(jù)和操作，必須解決從體系結(jié)構(gòu)到用戶接口的一系列問題。多媒體數(shù)據(jù)帶來的問題數(shù)據(jù)量龐大，不同媒體之間數(shù)據(jù)量的差異也極大媒體種類的增多增加了數(shù)據(jù)處理的難度多媒體數(shù)據(jù)中的紋理、顏色、形狀等不易于精確描述等等目前還沒有完全意義的多媒體數(shù)據(jù)模型，并沒有標(biāo)準(zhǔn)的多媒體數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)，大多數(shù)解決方法采用擴(kuò)展現(xiàn)有的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，一是擴(kuò)展字段長(zhǎng)度，二是擴(kuò)展為對(duì)象采用面向?qū)ο蟮姆桨浮?.2.6

數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘簡(jiǎn)介數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)倉庫是一個(gè)面向主題的、集成的、相對(duì)穩(wěn)定的、反映歷史變化的數(shù)據(jù)集合，用于支持管理決策數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)中，提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識(shí)的過程。7.3

信息系統(tǒng)開發(fā)7.3.1

軟件危機(jī)與軟件工程軟件危機(jī)產(chǎn)生的原因：忽視軟件需求分析的重要性在軟件運(yùn)行之前，軟件開發(fā)過程的進(jìn)展情況較難以衡量，軟件開發(fā)的質(zhì)量較難評(píng)價(jià)軟件規(guī)模的增長(zhǎng)，以及復(fù)雜度的增加，致使軟件開發(fā)效率和可靠性降低，軟件質(zhì)量難以保障軟件工程就是按工程化的原則和方法組織軟件開發(fā)工作7.3.2

軟件生命周期與軟件開發(fā)模型軟件生命周期是指軟件產(chǎn)品從考慮其概念開始到該軟件產(chǎn)品交付使用，直至最終退役為止的整個(gè)過程。軟件生命周期一般劃分：計(jì)劃問題定義、可行性分析開發(fā)需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試運(yùn)行系統(tǒng)維護(hù)瀑布模型也稱線性順序模型或傳統(tǒng)生命周期模型編碼測(cè)試維護(hù)可行性研究需求分析軟件設(shè)計(jì)問題定義原型模型原型模