第4章MIS技術基礎本講內容計算機技術數據庫技術計算機網絡技術

我們把計算機技術、數據庫技術、通信技術等都叫做信息技術。

信息技術是管理信息系統(tǒng)的技術基礎，只有將信息技術和管理技術結合起來，才能真正發(fā)揮管理信息系統(tǒng)的作用。計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。所以計算機技術主要包括：計算機硬件技術、計算機軟件技術。計算機硬件技術計算機軟件技術一、計算機硬件技術1、計算機發(fā)展史1946年，世界上出現(xiàn)了第一臺由電子管構成的、能夠按照人們事先的安排、快速完成所要求計算任務的ENIAC電子計算機。自此，計算機及其相關技術經歷了一個快速發(fā)展的過程。計算機的應用范圍由窄到廣，功能越來越強，技術越來越完善，經過了四個重要的歷史階段，成為人類處理信息必不可少的工具之一。其發(fā)展歷程的各個階段，是以所采用的電子器件的不同來劃分的，即電子管、晶體管、中小規(guī)模集成電路和大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路計算機。

１）世界上第一臺計算機ENIAC（第一代）（1946.2—50年代后期）

1946年2月，美國研制成功ENIAC(ElectronicNumberical

IntergratorAndCaculator

愛尼克)。它由約18000個電子管、1500多個繼電器等組成，重30噸，耗電150千瓦，占地170平方米，運算速度為每秒5000次。這是以電子管為邏輯元件的計算機，稱為第一代計算機。初級階段的計算機，體積巨大，運算速度較低，耗電量大，存儲容量小，主要用來進行科學計算。

從計算能力來看，不如現(xiàn)在的小計算器。電子管第一代計算機

2）第二代計算機（50年代中后期——60年代中期）

是以晶體管為邏輯元件的計算機，其特點是體積小，重量輕，耗電少，工作可靠，運算速度達每秒幾萬至幾十萬次。特點：體積減小，耗電較少，運算速度較高，價格下降。不僅用于科學計算，還用于數據處理和事務管理，并逐漸用于工業(yè)控制。晶體管第二代計算機

3）第三代計算機（60年代中期——70年代初）

是以中小規(guī)模集成電路為邏輯元件的計算機，其特點是體積大為縮小，耗電極少，可靠性與速度明顯提高，運算速度達每秒幾十萬～幾百萬。特點：體積、功耗進一步減少，可靠性及速度進一步提高。軟件的功能進一步完善，除了用于數值計算機和數據處理外，已經可以處理圖像、文字等資料。應用領域進一步拓展到文字處理、企業(yè)管理、自動控制、城市交通管理等方面。

4）第四代計算機70年代初開始

是以大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路為邏輯元件的計算機，其各方面性能進一步提高。運算速度每秒幾千萬～千百億次。性能大幅度提高，價格大幅度下降，廣泛應用于社會生活的各個領域，進入辦公室和家庭。在辦公自動化、電子編輯排版、數據庫管理、圖像識別、語音識別、專家系統(tǒng)等領域中大顯身手。馮諾依曼計算機結構2、計算機組成從外觀上來看（通俗地）主機箱：計算機中幾乎所有的重要部件都在主機箱中，如中央處理器（CPU）、主板、內存儲器、硬盤驅動器、軟盤驅動器、光盤驅動器（CD-ROM或DVD-ROM）、聲卡、顯示卡，以及電源等。是PC機硬件系統(tǒng)的核心。它的作用是將計算機的各個部件有機地整合在一起。CPU、內存儲器、顯示卡和聲卡等直接安插在主板上，硬盤驅動器、軟盤驅動器、光驅、鍵盤、鼠標器等外部設備則通過纜線、接口與主板相連起到連接電腦硬件設備，協(xié)調設備工作及傳輸發(fā)送數據的作用決定一臺電腦主要性能的高低，取決于中央處理器。中央處理器，顧名思義，就是把數據收集到一起集中進行處理的器件。主要是用來進行數據的計算、處理和控制，其基本作用是控制計算機的圖形輸出。顯示卡負責將CPU送來的圖像數據處理成顯示器可以了解的格式，再送到顯示器形成圖像。內 存

內存是計算機主機的一個組成部分，它用來存放現(xiàn)行指令和數據，它直接與CPU交換信息；內存中有一小部分用于永遠存放特殊的專用數據和程序，CPU只能對它們進行讀操作，而不能向其進行寫操作，這一部分稱為只讀存儲器，簡稱ROM。內存中其余部分可讀可寫。由半導體大規(guī)模集成電路存儲芯片組（ROM和RAM）組成，做成內存條的形式安裝在主板上的SIMM接口槽或DIMM接口槽中。聲 卡

聲 卡聲卡的基本功能是把來自話筒、磁帶、光盤的原始聲音信號加以轉換，輸出到耳機、揚聲器、擴音機、錄音機等聲響設備，或通過音樂設備數字接口(MIDI)使樂器發(fā)出美妙的聲音。硬 盤

硬盤是一種用來儲存數據的外部設備，被稱為數據倉庫。硬盤里面存放著計算機的靈魂——軟件，包括操作系統(tǒng)和各種各樣的應用軟件。硬盤的存儲容量可以說是目前存儲器中最大的存儲設備，存儲量可高達幾百GB。光驅光盤驅動器軟驅 軟驅和軟盤軟盤驅動器曾是微機中常用的外存儲設備，一般簡稱為軟驅，用來存儲用戶運行的程序和文檔，現(xiàn)在已經逐漸趨于淘汰。網卡網 卡3、計算機分類

第一章緒論1）按用途劃分（1）通用機：適用解決多種一般問題，該類計算機使用領域廣泛、通用性較強，在科學計算、數據處理和過程控制等多種用途中都能適應。（2）專用機：用于解決某個特定方面的問題，配有為解決某問題的軟件和硬件，如在生產過程自動化控制、工業(yè)智能儀表等專門應用。

2）按規(guī)模劃分按規(guī)模來劃分可以將計算機分為：巨型計算機、大/中型計算機、小型計算機、微型計算機、工作站和服務器。第一章緒論（1）巨型計算機：應用于國防尖端技術和現(xiàn)代科學計算中。巨型機的運算速度可達每秒百萬億次，研制巨型機是衡量一個國家經濟實力和科學水平的重要標志。（2）大/中型計算機：具有較高的運算速度，每秒可以執(zhí)行幾千萬條指令，而且有較大的存儲空間。往往用于科學計算、數據處理或作為網絡服務器使用。（3）小型計算機：規(guī)模較小、結構簡單、運行環(huán)境要求較低，一般應用于工業(yè)自動控制、測量儀器、醫(yī)療設備中的數據采集等方面。小型機在用作巨型計算機系統(tǒng)的輔助機方面也起了重要作用。

第一章緒論巨型計算機大中型計算機

（4）微型計算機：中央處理器（CPU）采用微處理器芯片，體積小巧輕便，廣泛用于商業(yè)、服務業(yè)、工廠的自動控制、辦公自動化以及大眾化的信息處理。（5）工作站：通常配有高分辨率的大屏幕顯示器及容量很大的內存儲器和外部存儲器，并且具有較強的信息處理功能和高性能的圖形、圖像處理功能以及聯(lián)網功能。是一種以個人計算機和分布式網絡計算為基礎，主要面向專業(yè)應用領域，具備強大的數據運算與圖形、圖像處理能力，為滿足工程設計、動畫制作、科學研究、軟件開發(fā)、金融管理、信息服務、模擬仿真等專業(yè)領域而設計開發(fā)的高性能計算機。

第一章緒論（6）服務器：在網絡環(huán)境下為多個用戶提供服務的共享設備，一般分為文件服務器、打印服務器、計算服務器和通信服務器等。2、計算機軟件

軟件技術就是研究計算機系統(tǒng)軟件、應用軟件及其所依賴的基礎理論(如數據結構、數據庫原理等)和基本方法(如系統(tǒng)開發(fā)方法等)。

指為管理、控制和維護計算機及外設，以及提供計算機與用戶界面等的軟件。系統(tǒng)軟件

指面向用戶的、為用戶服務的軟件。應用軟件

如操作系統(tǒng)(OS)、windows、各種語言編譯系統(tǒng)等。

如科學計算類軟件、數據處理類軟件、輔助設計類軟件等。操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)具備兩大功能:1、系統(tǒng)資源的管理者2、用戶與計算機之間的接口WindowsUnix操作系統(tǒng)Linux操作系統(tǒng)計算機硬件操作系統(tǒng)應用軟件用戶計算機系統(tǒng)返回本講內容計算機技術數據庫技術計算機網絡1、數據管理企業(yè)在運作過程中會產生大量的數據MIS是有目的地對企業(yè)生產經營活動產生的原始數據進行收集、組織、加工處理，直至生成信息的系統(tǒng)。管理人員則利用信息控制企業(yè)各項經營活動并作出決策。數據管理是利用一定的技術對數據進行有效的收集、存儲、處理和應用的過程。其目的在于充分有效地發(fā)揮數據的作用。實現(xiàn)數據有效管理的關鍵是數據組織。2、數據組織數據庫定義數據庫的定義長期儲存在計算機內的、有組織的、可共享的數據集合。數據庫中的數據按一定的數據模型組織、描述和儲存，具有較小的冗余度、較高的數據獨立性和易擴展性，并可為各種用戶共享。數據庫的特點數據結構化、數據共享性、數據獨立性數據庫文件1文件2文件n文件n-1記錄1記錄2記錄n-1記錄n數據項1數據項2數據項n-1數據項n…...…...…...姓名、性別等若干學生學生文件學生數據庫數據項多個字符組成一個詞或者一個完整的數字不能再分成有意義的單位。記錄與某個特殊對象或活動有關的所有數據項組成文件與某個特定主題相關的數據記錄的集合。數據庫(Database)綜合的、相關的文件集合數據庫中包括了數據，它們之間的聯(lián)系數據庫下的數據組織2、數據組織的層次數據的層次舉例文件數據項記錄劉漢云數據庫系統(tǒng)489數據庫劉漢云學生數據庫包含學生姓名、所選課程、學分及成績的記錄課程文件（名字字段）課程文件簡歷文件財務文件劉漢云數據庫系統(tǒng)489李卓宇數據庫系統(tǒng)485張昕陽數據庫系統(tǒng)4853、數據庫管理系統(tǒng)P146數據庫管理系統(tǒng)數據庫管理系統(tǒng)（DBMS）是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數據管理軟件。DBMS的分類按數據模型、按所支持的用戶數、按允許數據庫可以分布的站點數、按用途。數據庫管理系統(tǒng)的組成數據定義語言及其翻譯程序；數據操縱（或查詢）語言及其編譯（或解釋）程序；數據庫管理例行程序。數據庫系統(tǒng)是由計算機系統(tǒng)、數據、數據庫管理系統(tǒng)和有關人員組成的具有高度組織的總體。

1、計算機系統(tǒng)（支持數據庫系統(tǒng)的硬件和軟件環(huán)境）2、數據庫（DataBase）3、數據庫管理系統(tǒng)(DBMS)4、人員

·數據庫管理員（DBA）·系統(tǒng)程序員·用戶（USER）數據庫強調數據

數據庫管理系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件數據庫系統(tǒng)強調的是系統(tǒng)4、數據庫系統(tǒng)·5、數據庫系統(tǒng)（DBS）5、數據庫系統(tǒng)硬件CPU、內存、磁盤、磁帶以及其它外部設備。軟件操作系統(tǒng)（OS）、數據庫管理系統(tǒng)（DBMS）、應用于開發(fā)應用程序的具有數據庫接口的高級語言及其編譯系統(tǒng)、以DBMS為核心的應用開發(fā)工具、為某應用環(huán)境開發(fā)的數據庫應用系統(tǒng)。人員數據庫管理員（DataBaseAdministrator，DBA）、系統(tǒng)分析員和數據庫設計人員、應用程序員和最終用戶。數據庫系統(tǒng)是由計算機系統(tǒng)、數據、數據庫管理系統(tǒng)和有關人員組成的具有高度組織的總體。

6、數據庫設計關系數據庫用二維表表示實體與實體之間聯(lián)系的數據庫。倉庫號城市面積WH1北京370WH2上海500WH3廣州200倉庫器件號器件名稱P1顯示卡P2聲卡P3解壓卡P4散熱風扇倉庫號器件號數量WH1P2675WH1P3250WH1P4340WH2P1280WH2P2200WH2P4270WH3P2500WH3P1330器件庫存器件倉庫庫存1、關系：一個關系對應于一張二維表，包括一個關系模式及元組集合。2、元組：表中一行稱為一個元組。3、屬性：表中一列稱為一個屬性（或字段）。給每列起一個名即為屬性名。4、主碼(PrimaryKey，也稱主關鍵字、主屬性)：唯一能標識一個元組的屬性。5、域：屬性的取值范圍。

6、分量：元組中的一個屬性值。7、關系模式。對關系的描述，用關系名(屬性1，屬性2，…屬性n)來表示。

eg.庫存（倉庫號，器件號，數量）倉庫（倉庫號，城市，面積）關系數據庫的基本概念1用戶需求分析2概念結構設計（ER圖）3邏輯結構設計（關系模式）4物理結構設計數據庫設計1、數據庫設計的主要內容現(xiàn)實世界觀念世界數據世界人們頭腦之外的客觀世界，它包含客觀事物及其相互聯(lián)系信息世界，是現(xiàn)實世界在人們頭腦中的反映現(xiàn)實世界中的事物及其聯(lián)系，在數據世界中用數據模型描2、數據庫設計的步驟現(xiàn)實世界觀念世界數據世界用戶需求分析概念結構設計邏輯結構設計物理結構設計E-R圖數據模型概念結構設計邏輯結構設計信息的轉換客觀事物類：事物相關性質集合人實體實體集合及實體聯(lián)系相關屬性集合加工、轉換數文件據記錄庫相關數據項集合加工轉換存儲二進制數據集合結構計算機世界DBMS數據世界DBMS的數據模型信息世界認識選擇描述現(xiàn)實世界E-R模型

1數據庫設計概述

2概念結構設計（ER圖）

3邏輯結構設計（關系模式）

4物理結構設計實體聯(lián)系模型(E-R模型)實體聯(lián)系模型反映的是現(xiàn)實世界中的事物及其相互聯(lián)系。1、實體(Entity)

描述客觀事物的概念實體名稱表示方法：2、屬性指實體具有的某種特性。表示方法：屬性實體名稱屬性1屬性2屬性n3、聯(lián)系現(xiàn)實世界的事物總是存在著這樣或那樣的聯(lián)系聯(lián)系表示方法：實體1實體2聯(lián)系聯(lián)系的類型設A，B為兩個包含若干個體的總體，1）一對一聯(lián)系如果對于A中的一個實體，B中至多有一個實體與其發(fā)生聯(lián)系，反之，B中的每一實體至多對應A中一個實體，則稱A與B是一對一聯(lián)系。系系主任任職11病區(qū)科室主任任職112）一對多聯(lián)系如果對于A中的每一實體，實體B中有一個以上實體與之發(fā)生聯(lián)系，反之，B中的每一實體至多只能對應于A中的一個實體，則稱A與B是一對多聯(lián)系。AB聯(lián)系1n教研室教師聯(lián)系1n3）多對多聯(lián)系如果A中至少有一實體對應于B中一個以上實體，反之，B中也至少有一個實體對應于A中一個以上實體，則稱A與B為多對多聯(lián)系。AB聯(lián)系mn教師學生教學mnE-R圖建模實體及其聯(lián)系概念模型E-R圖E-R圖繪制圖書作者寫作出版社類別頁數ISBN*書名姓名出生地身份證號*定稿時間價格1、利用分類、聚集、概括等方法抽象出實體，并一一命名。2、描述實體之間的聯(lián)系3、實體屬性和聯(lián)系屬性的說明構造E-R圖應注意的問題：1、注意標識實體屬性中的關鍵字；2、如果所處理的對象是一個比較大的系統(tǒng)，則應該先畫出各個部門的子E-R圖，然后再合并同類實體，消除冗余。3、對于一個特定的應用處理對象，所構造的E-R模型可能不是唯一的。

1數據庫設計概述

2概念結構設計（ER圖）

3邏輯結構設計

4物理結構設計ER圖向關系數據模型的轉換回顧實體實體集合及實體聯(lián)系相關屬性集合加工、轉換數文件據記錄庫相關數據項集合數據世界DBMS的數據模型信息世界E-R模型例：學生（學號，姓名，班級）課程（課程號，課程名，學分）關系模式對關系的描述，用關系名(屬性1，屬性2，…屬性n)來表示。轉換過程示意圖E-R圖關系模型1、實體

相應轉換為一個關系，實體名稱作為關系名稱，該關系包括對應實體的全部屬性，并確定出該關系的關鍵字。轉換方法和原則2、聯(lián)系

a.聯(lián)系具有屬性：

聯(lián)系名作為關系名，發(fā)生聯(lián)系的實體的主關鍵字作為聯(lián)系的主關鍵字。

b.聯(lián)系不具有屬性：不帶有屬性的聯(lián)系可以去掉。ⅱ）一個聯(lián)系也可以轉換為一個關系，與該聯(lián)系相聯(lián)的各實體的關鍵字，以及該聯(lián)系的屬性可轉換為關系的屬性，其關鍵字的確定分以下幾種情況：1：1：可與某一端對應的關系模式合并，只需在該端關系的屬性中加入另一端對應的關系模式的碼和聯(lián)系本身的屬性。（也可以將此聯(lián)系轉化為一個獨立的關系模式：與該聯(lián)系相連的各實體的碼及聯(lián)系本身的屬性均轉換為關系的屬性，每個實體的碼都是關系的候選碼）1：N：可與N端的關系模式合并，并將1端對應的關系模式的碼作為屬性加入N端的關系模式中；（也可以將此聯(lián)系轉化為一個獨立的關系模式：與該聯(lián)系相連的各實體的碼及聯(lián)系本身的屬性均轉換為關系的屬性，而關系的碼是N端實體的碼）M：N：轉化為一個關系，且兩端的鍵的組合為主鍵例：選修（學號，課程號，成績）轉換舉例一廠長號*姓名年齡廠長廠號*廠名地點工廠管理11廠長（廠長號，姓名，年齡）工廠（廠號，廠名，地點,廠長號）轉換舉例二倉庫號*地點面積倉庫貨號*品名價格產品存放1n倉庫（倉庫號，地點，面積）產品（貨號，品名，價格,倉庫號，數量）數量1、現(xiàn)有論文和作者兩個實體，論文實體的屬性包括題目、期刊名稱、年份、期刊號；作者實體的屬性包括姓名、單位、地址；一篇論文可以有多個作者，且每一位作者寫過多篇論文，在每一篇論文中有作者的順序號。請完成以下操作：（1）畫出E-R圖（2）將E-R圖轉換成關系模式，并指出每個關系模式的主鍵（加下劃線）和外鍵（加波浪線）。

2、某企業(yè)集團有若干工廠，每個工廠生產多種產品，且每一種產品可以在多個工廠生產，每個工廠按照固定的計劃數量生產產品，計劃數量不低于300；每個工廠聘用多名職工，且每名職工只能在一個工廠工作，工廠聘用職工有聘期和工資。工廠的屬性有工廠編號、廠名、地址，產品的屬性有產品編號、產品名、規(guī)格，職工的屬性有職工號、姓名、技術等級。請：（1）該集團進行概念設計，畫出E-R圖。（2）E-R圖轉換成關系模式，并指出每個關系模式的主鍵和外鍵。有讀者和書兩個實體，讀者有讀者號、姓名、性別、年齡、地址屬性；圖書有書號、書名、作者、出版社屬性；一個讀者可以借閱多本書籍，一本書籍只能被一個讀者借閱；讀者在借書時要列明借出日期和應還日期，畫出E-R圖讀者書借書書號書名作者出版社讀者號姓名性別年齡地址借出日期應還日期1n讀者(讀者號,姓名,性別,年齡,地址)

書(書號,書名,作者,出版社)借書(讀者號,書號,借出日期,應還日期)設某汽車運輸公司數據庫中有三個實體集。一是“車隊”實體集，屬性有車隊號、車隊名等；二是“車輛”實體集，屬性有車牌照號、廠家、出廠日期等；三是“司機”實體集，屬性有司機編號、姓名、電話等。設車隊與司機之間存在“聘用”聯(lián)系，每個車隊可聘用若干司機，但每個司機只能應聘于一個車隊，車隊聘用司機有聘期；司機與車輛之間存在著“使用”聯(lián)系，司機使用車輛有使用日期和公里數，每個司機可以使用多輛汽車，每輛車可被多個司機使用。要求：（1）試畫出ER圖，并在圖上注明屬性、聯(lián)系類型；（2）將ER圖轉換成關系模式，并說明主鍵和外鍵。關系模式：1)

車隊（車隊號、車隊名）主鍵：車隊號2)

車輛（車牌照號、廠家、出廠日期）主鍵：車牌照號3)

司機（司機編號、姓名、電話，聘期，車隊號）主鍵：司機編號，外鍵：車隊號4)

使用（司機編號，車牌照號，使用日期，公里數）主鍵：（司機編號，車牌照號，使用日期）;

外鍵1：司機編號，外鍵2：車牌照號

在校田徑運動會中設置了各類比賽，每一比賽類別有類別編號、類別名稱和主管等屬性，每一比賽類別包含很多比賽項目；每一比賽項目有項目編號、項目名稱、比賽時間和級別等屬性；各個系團隊有團編號、團名稱、領隊等屬性，每一代表團有多名運動員組成，運動員有編號，姓名，年齡，性別等屬性；每一名運動員可以參加多個比賽項目，每一比賽項目也有多名運動員參加，運動員參加比賽有成績屬性，成績限定在0~7分。1)根據上述語義畫出ER圖，2)將ER圖轉換成關系模式，并指出每個關系模式的主鍵和外鍵。3)用DDL語句定義反映運動員與比賽項目之間的“參與”關系表。關系模式：1)

比賽類別（類別編號，類別名稱，主管）2)比賽項目（項目編號，項目名稱、比賽時間，級別，類別編號）3)系團隊（團編號，團名稱，領隊）4)運動員（運動員編號，姓名，年齡，性別，團編號）5)

參加（項目編號，運動員編號，成績）設計題

如果一個供應商可向多個顧客供應零件，一個顧客可買多種零件，每種零件可被多個顧客購買，一個顧客可購買多個供應商的零件。請你畫出能滿足上述聯(lián)系的E－R圖（注：這里涉及到三個實體）

本講內容計算機技術數據庫技術計算機網絡技術1、計算機網絡的產生與發(fā)展20世紀50年代：遠程聯(lián)機系統(tǒng)20世紀70年代：計算機互連網絡20世紀80年代：標準化網絡階段20世紀90年代：網絡互連與高速網絡階段遠程聯(lián)機階段一臺中央計算機通過公共通信設施網連接多臺地理位置處于分散的終端構成的系統(tǒng)終端無獨立數據處理能力，只具備輸入輸出功能計算機互連階段計算機和計算機互連以數據交換和信息傳輸為根本目的每個計算機系統(tǒng)具有獨立處理能力最初目的是實現(xiàn)兩臺計算機互連標準化網絡階段針對不同體系結構ISO提出OSI標準模型開放式互連，實現(xiàn)廣泛的連接以INTERNET為核心的高速網絡已經構成網絡互連和高速網絡2、計算機網絡的概念1、資源共享計算機網絡突破地理位置限制，實現(xiàn)資源共享2、信息傳輸計算機網絡可以實現(xiàn)各計算機之間的信息傳輸，并使分散在不同地點的信息得到統(tǒng)一、集中的管理3、分布式處理通過計算機網絡，可以把一項大型的任務劃分成若干部分，并分散到不同的計算機上處理，同時運作，共同完成，從而使整個系統(tǒng)的效能大為提高4、綜合信息服務通過計算機網絡可以向全社會提供各種經濟信息、科技情報和社會服務信息，可以提供咨詢服務交易服務與電子商務計算機的功能3、計算機網絡的分類按網絡分布距離按網絡拓撲結構所謂網絡拓撲結構是指網絡的鏈路和