計算機基礎(chǔ)課件：計算機信息系統(tǒng)

世紀金橋?qū)＾D(zhuǎn)本計算機基礎(chǔ)世紀金橋?qū)＾D(zhuǎn)本計算機基礎(chǔ)1計算機信息系統(tǒng)（Computer_basedInformationSystem，以下簡稱信息系統(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、人機交互的計算機應用系統(tǒng)。計算機信息系統(tǒng)計算機信息系統(tǒng)（Computer_basedInforma2涉及的數(shù)據(jù)量大絕大部分數(shù)據(jù)是持久的這些持久數(shù)據(jù)為多個應用程序所共享，甚至在一個單位或更大范圍內(nèi)共享除具有數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲和管理等基本功能外，還可向用戶提供信息檢索，統(tǒng)計報表、事務(wù)處理、分析、控制、預測、決策、報警、提示等信息服務(wù)計算機信息系統(tǒng)技術(shù)上的特點涉及的數(shù)據(jù)量大計算機信息系統(tǒng)技術(shù)上的特點3從功能分類有:電子數(shù)據(jù)處理、管理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等信息資源分類有:地理信息系統(tǒng)、多媒體管理系統(tǒng)等應用領(lǐng)域分類有:辦公自動化系統(tǒng)、軍事指揮信息系統(tǒng)、醫(yī)療信息系統(tǒng)、民航訂票系統(tǒng)、電子商務(wù)系統(tǒng)、電子政務(wù)系統(tǒng)等計算機信息系統(tǒng)的分類從功能分類有:計算機信息系統(tǒng)的分類41960年代中期以前，數(shù)據(jù)一般由文件系統(tǒng)管理，由于文件系統(tǒng)的局限性，當時的信息系統(tǒng)主要為單項應用服務(wù)，其主要功能也只是代替人做一些事務(wù)性操作，例如圖書管理、工資管理、進、出賬的管理和結(jié)算、統(tǒng)計報表等。1960年代中期以后，以數(shù)據(jù)的集中管理和共享為特征的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)逐步取代了文件系統(tǒng)，成為數(shù)據(jù)管理的主要形式。因而，為一個單位或更大范圍的多項應用服務(wù)的綜合信息系統(tǒng)出現(xiàn)了，其功能也從單純的事務(wù)處理擴大到規(guī)劃、分析、預測和決策等領(lǐng)域，這是信息系統(tǒng)的重要發(fā)展。1960年代中期以前，數(shù)據(jù)一般由文件系統(tǒng)管理，由于文件系統(tǒng)的5“信息”和“數(shù)據(jù)”，這兩個概念在計算機信息處理中是既有區(qū)別又有聯(lián)系的。計算機是一種基于二進制運算的信息處理機器，任何需要由計算機進行處理的信息，都必須進行一定程度的形式化，并表示成二進制編碼的形式。這就引進了數(shù)據(jù)的概念?！靶畔ⅰ焙汀皵?shù)據(jù)”，這兩個概念在計算機信息處理中是既有區(qū)別又6“數(shù)據(jù)是計算機中對事實、概念或指令進行描述的一種特殊格式，這種（特殊）格式適合于使用計算機及其相關(guān)設(shè)備自動地進行傳輸、翻譯（轉(zhuǎn)換）或加工處理?！?/p>

在這個定義中，首先強調(diào)的是數(shù)據(jù)表達了一定的內(nèi)容，即“事實、概念或指令”，這就是數(shù)據(jù)的語義；其次，數(shù)據(jù)具有一定的格式（即數(shù)據(jù)的語法），其目的是使計算機能自動進行加工處理、通信傳遞以及翻譯轉(zhuǎn)換。

國際標準化組織（ISO）對數(shù)據(jù)所下的定義“數(shù)據(jù)是計算機中對事實、概念或指令進行描述的一種特殊格式，這7在信息處理領(lǐng)域中，信息指的是人們要解釋的那些數(shù)據(jù)的含義?！皵?shù)據(jù)是事實、概念或指令的一種可供計算機加工處理的特殊表示形式”，當關(guān)聯(lián)上下文看待這些數(shù)據(jù)，且它們向人們傳遞了某些含義時，數(shù)據(jù)就變成了信息。計算機信息處理，微觀上就是由計算機進行數(shù)據(jù)處理的過程。也就是說，通過信息的采集和輸入，有效地把信息組織到計算機中，由計算機系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行編輯、加工、分析、計算、解釋、推論、轉(zhuǎn)換、合并、分類、統(tǒng)計、存儲、傳送等操作，向人們提供有用的信息。簡言之，信息處理的過程實際上就是數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理的目的是獲取有用的信息。在許多場合，如果不引起混淆的話，信息和數(shù)據(jù)通常并不嚴格加以區(qū)分。這一點請大家注意。在信息處理領(lǐng)域中，信息指的是人們要解釋的那些數(shù)據(jù)的含義。8信息系統(tǒng)的類型信息系統(tǒng)的類型9從信息處理的深度來區(qū)分信息系統(tǒng)，基本可分為4大類，這些系統(tǒng)還可以按處理深度再繼續(xù)進行劃分。操作層業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)業(yè)務(wù)信息處理系統(tǒng)信息檢索系統(tǒng)信息分析系統(tǒng)專家系統(tǒng)管理層業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)知識層業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)輔助設(shè)計系統(tǒng)辦公信息系統(tǒng)目錄檢索系統(tǒng)全文檢索系統(tǒng)決策支持系統(tǒng)經(jīng)理支持系統(tǒng)信息系統(tǒng)的類型從信息處理的深度來區(qū)分信息系統(tǒng)，基本可分為4大類，這些系統(tǒng)還101業(yè)務(wù)信息處理系統(tǒng)業(yè)務(wù)信息處理系統(tǒng)是采用計算機技術(shù)進行日常業(yè)務(wù)處理的信息系統(tǒng)，用以使業(yè)務(wù)工作自動化，提高業(yè)務(wù)工作的效率和質(zhì)量。

每一個單位或部門（包括個人）都有專門的業(yè)務(wù)范圍和工作內(nèi)容，在其業(yè)務(wù)處理中存在著大量信息。從信息學的角度看，業(yè)務(wù)信息處理系統(tǒng)是一次信息（直接信息）的生產(chǎn)和處理系統(tǒng)。由于在企事業(yè)單位中不同層次的業(yè)務(wù)信息處理系統(tǒng)服務(wù)對象不同，因而可以進一步將它分為三類。（1）操作層業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)（2）管理層業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)（3）知識層業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)知識層又分：輔助技術(shù)系統(tǒng)辦公信息系統(tǒng)1業(yè)務(wù)信息處理系統(tǒng)業(yè)務(wù)信息處理系統(tǒng)是采用計算機技術(shù)進行日常11在業(yè)務(wù)信息處理系統(tǒng)中，其信息檢索查詢一般都在本單位的業(yè)務(wù)信息范圍內(nèi)，檢索的途徑和功能也比較簡單。信息檢索系統(tǒng)（InformationRetrievalSystem）將原始信息（一次情報）預處理生成的二次信息（二次情報）輸入到計算機中，經(jīng)過計算機的加工再處理，生成具有一定結(jié)構(gòu)的供檢索用的情報數(shù)據(jù)庫。此后，用戶按規(guī)定輸入檢索要求，由檢索系統(tǒng)在情報數(shù)據(jù)庫中進行檢索匹配，最后將符合用戶檢索要求的結(jié)果輸出給用戶。信息檢索系統(tǒng)不是為一個單位服務(wù)的，它可以供廣大的用戶使用，例如我國用于科學技術(shù)“查新”建立有各類科學和技術(shù)的文獻數(shù)據(jù)庫（如中國科技文獻庫、中國科技成果庫、中國專利數(shù)據(jù)庫、中國學位論文數(shù)據(jù)庫，中國學術(shù)會議數(shù)據(jù)庫等），世界上著名的情報檢索系統(tǒng)（如DIALOG、ORBIT等）包含的眾多數(shù)據(jù)庫，均可向有關(guān)人員提供聯(lián)機檢索服務(wù)。２信息檢索系統(tǒng)在業(yè)務(wù)信息處理系統(tǒng)中，其信息檢索查詢一般都在本單位的業(yè)務(wù)信息12信息檢索系統(tǒng)的特點是：信息量大檢索功能強服務(wù)面廣通?？筛鶕?jù)獲得最終檢索結(jié)果的詳細程度和檢索詞的來源不同，而將信息檢索系統(tǒng)分為兩大類：目錄檢索系統(tǒng)全文檢索系統(tǒng)從信息的內(nèi)容來劃分信息檢索系統(tǒng)，將其分為：文獻檢索系統(tǒng)事實檢索系統(tǒng)數(shù)值檢索系統(tǒng)等信息檢索系統(tǒng)的特點是：13業(yè)務(wù)信息處理系統(tǒng)是對原始信息存儲和利用的系統(tǒng)，信息檢索系統(tǒng)是對原始信息作簡單的加工后提供檢索服務(wù)的系統(tǒng)，它們基本上均停留在信息的表層，并未對這些信息進行深層次的處理，所以僅屬于一次信息或二次信息系統(tǒng)。而對于高層（領(lǐng)導和決策層）人員而言，他們需要的是經(jīng)過處理和分析的概括性信息，即所謂三次信息。信息分析系統(tǒng)是為管理決策人員掌握企事業(yè)單位運行規(guī)律和趨勢，制訂規(guī)劃、進行決策的輔助系統(tǒng)。是一種高層次的信息系統(tǒng)，三次信息的處理系統(tǒng)。３信息分析系統(tǒng)（InformationAnalysisSystem）業(yè)務(wù)信息處理系統(tǒng)是對原始信息存儲和利用的系統(tǒng)，信息檢索系統(tǒng)是14兩種常見的信息分析系統(tǒng)：決策支持系統(tǒng)（DecisionSupportSystem，簡稱DSS）是輔助決策者通過數(shù)據(jù)、模型、知識以人機交互方式進行半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化決策的計算機信息系統(tǒng)。它為決策者提供分析問題、建立模型、模擬決策過程和方案的環(huán)境，可調(diào)用各種信息資源和分析工具，幫助決策者提高決策水平和質(zhì)量。經(jīng)理支持系統(tǒng)（ExecutiveSupportSystem，簡稱ESS）不提供某種固定的應用或某種具體的能力，而是提供一個綜合性的計算和通信環(huán)境。兩種常見的信息分析系統(tǒng)：經(jīng)理支持系統(tǒng)（ExecutiveS15專家系統(tǒng)（ExpertSystem，簡稱ES）是一種知識信息的加工處理系統(tǒng)，也是人工智能最為重要的應用系統(tǒng)。專家系統(tǒng)模仿人類專家的思維活動，通過推理與判斷來求解問題。專家系統(tǒng)具有解決特定問題所需的專門領(lǐng)域知識，這種知識不但包括解決該問題的知識，同時還包括求解該問題過程的知識。一個專家系統(tǒng)通常由兩部分組成：一部分是稱為知識庫的知識集合，它包括要處理問題的領(lǐng)域知識，另一部分是稱為推理機的程序模塊。推理是指從已有事實推出新事實（或結(jié)論）的過程。在專家系統(tǒng)中首先將專家的知識和經(jīng)驗以適當?shù)男问酱嫒胗嬎銠C（擁有專門知識），利用類似專家的思維規(guī)則，對事例的原始數(shù)據(jù)，進行邏輯推理和演釋，最后作出判斷和決策（選擇知識和運用知識）。４專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)（ExpertSystem，簡稱ES）是一種知識信16系統(tǒng)類型輸入信息處理輸出信息使用者業(yè)務(wù)信息處理系統(tǒng)操作層事務(wù)和事件的直接數(shù)據(jù)排序、列表、合并報告、列表、概要操作和管理人員管理層總括的事務(wù)處理數(shù)據(jù)常規(guī)的統(tǒng)計、分析總結(jié)報告、異常報告中層管理人員知識層設(shè)計說明書、知識庫模型設(shè)計、仿真、優(yōu)化模型、圖形設(shè)計報告專業(yè)技術(shù)人員辦公信息文獻、資料、目錄、公文流轉(zhuǎn)、編目、通信、歸檔資料、目錄、電子郵件辦公人員信息檢索系統(tǒng)資料和文獻數(shù)據(jù)交互性、檢索檢索結(jié)果各類人員信息分析系統(tǒng)決策支持總括數(shù)據(jù)、模型、分析方法聯(lián)機分析、知識發(fā)現(xiàn)決策分析、對提問的響應決策人員經(jīng)理支持內(nèi)外部的總括數(shù)據(jù)圖形、交互性對提問的響應決策人員專家系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)＜抑R推理、演釋決策知識技術(shù)和決策人員系統(tǒng)類型輸入信息處理輸出信息使用者業(yè)務(wù)信息處理系統(tǒng)操作層事務(wù)17信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢18新的應用需求和新的計算機技術(shù)是推動信息系統(tǒng)發(fā)展的動力。目前，信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢：信息多媒體化系統(tǒng)集成化功能智能化結(jié)構(gòu)分布化新的應用需求和新的計算機技術(shù)是推動信息系統(tǒng)發(fā)展的動力。目前，19數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展20從計算機一開始應用于數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域，人們就面對數(shù)據(jù)管理的需求，致力于研究在計算機系統(tǒng)中如何準確地表示數(shù)據(jù)、如何有效地獲取與組織數(shù)據(jù)、以及如何高效地存儲和處理數(shù)據(jù)。計算機數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展可以劃分為三個階段:人工管理階段文件系統(tǒng)階段數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段從計算機一開始應用于數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域，人們就面對數(shù)據(jù)管理21用戶根據(jù)應用需要將數(shù)據(jù)按其內(nèi)容、結(jié)構(gòu)和用途組成若干文件并存儲在外存中，由操作系統(tǒng)統(tǒng)一管理，操作系統(tǒng)為用戶使用文件提供相應的界面。不同的用戶編制程序?qū)Ω髯运x的文件進行處理。由于在文件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的組織是面向用戶程序的，所以存在大量的數(shù)據(jù)冗佘（即多個數(shù)據(jù)文件中重復出現(xiàn)相同的數(shù)據(jù)），且數(shù)據(jù)在文件中的結(jié)構(gòu)很難修改和擴充。更嚴重的是，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的任一微小改變，都會影響到應用程序。由于文件是各個用戶獨立定義的，因而它們不能反映現(xiàn)實世界中事物相互之間原本存在的聯(lián)系。文件系統(tǒng)（FileSystem）階段用戶根據(jù)應用需要將數(shù)據(jù)按其內(nèi)容、結(jié)構(gòu)和用途組成若干文件并存儲22文件系統(tǒng)中的文件和程序關(guān)系面向應用程序A面向應用程序B……文件A1……文件An文件B1文件Bm文件系統(tǒng)應用程序A應用程序B應用程序n…………文件系統(tǒng)中的文件和程序關(guān)系面向應用程序A面向應用程序B……文23以統(tǒng)一管理和共享數(shù)據(jù)為主要特征數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBaseManagementSystem，簡稱DBMS）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)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，由一個稱為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的軟件管理，使得數(shù)據(jù)能為盡可能多的應用服務(wù)。以統(tǒng)一管理和共享數(shù)據(jù)為主要特征數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，24應用程序A應用程序B應用程序n數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）數(shù)據(jù)庫（DB）DBMS中應用程序與數(shù)據(jù)的關(guān)系應用程序A應用程序B應用程序n數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）數(shù)據(jù)25與文件系統(tǒng)相比，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有以下特點：(1)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化。(2)

數(shù)據(jù)共享性高，冗余度低。(3)

系統(tǒng)靈活，易于擴充。(4)

數(shù)據(jù)獨立于程序。(5)

統(tǒng)一管理和控制數(shù)據(jù)。(6)具有良好的用戶接口。邏輯獨立性，是指用戶的應用程序與數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)相互獨立。物理獨立性，是指用戶的應用程序與存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)相互獨立。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點與文件系統(tǒng)相比，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有以下特點：邏輯獨立性，是指用戶26數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成（1）計算機支持系統(tǒng)（2）數(shù)據(jù)庫（3）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（4）人員數(shù)據(jù)庫計算機支持系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理員各種應用程序數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成（1）計算機支持系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫計算機支持系統(tǒng)數(shù)據(jù)27用戶終端應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理員系統(tǒng)分析設(shè)計員系統(tǒng)程序員用戶模式邏輯模式存儲模式DB數(shù)據(jù)抽象層數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)操作系統(tǒng)(OS)軟件系統(tǒng)層用戶終端應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理員用戶模式邏輯模式存儲模式DB數(shù)據(jù)28數(shù)據(jù)模型（DataModel）數(shù)據(jù)模型（DataModel）29在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，一般采用數(shù)據(jù)模型來對現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)進行抽象。數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中用于數(shù)據(jù)表示和操作的一組概念和定義。各種數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品都是基于某種數(shù)據(jù)模型的?，F(xiàn)實世界（客觀對象）抽象概念系統(tǒng)轉(zhuǎn)換計算機系統(tǒng)（概念模型）（數(shù)據(jù)模型）首先把現(xiàn)實世界的對象抽象為某一種不依賴于具體計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（概念模型）;然后再把概念模型轉(zhuǎn)換為計算機中DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，一般采用數(shù)據(jù)模型來對現(xiàn)實世界數(shù)據(jù)進行抽象?，F(xiàn)30概念模型可以按用戶觀點準確地模擬應用單位對數(shù)據(jù)的描述及業(yè)務(wù)需求，即對應用數(shù)據(jù)和信息建模。建模的最終目的是按計算機系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型來組織數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)模型要用嚴格的形式化定義來描述數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)特點和結(jié)構(gòu)約束。通常一個數(shù)據(jù)模型包括以下兩方面的內(nèi)容：①

數(shù)據(jù)靜態(tài)的特性它包括數(shù)據(jù)的基本邏輯結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)間的聯(lián)系和數(shù)據(jù)中的完整性約束，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效和相容。②

數(shù)據(jù)的動態(tài)特性它指定義在數(shù)據(jù)上的操作，包括這些操作的規(guī)則及實現(xiàn)操作的語言。目前常用“實體-聯(lián)系（Entity-Relationship，簡稱E_R）”方法來建立概念模型。概念模型可以按用戶觀點準確地模擬應用單位對數(shù)據(jù)的描述及業(yè)務(wù)需31概念模型是對應用單位數(shù)據(jù)的第一次抽象，也是用戶和數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員之間進行交流與溝通的工具。E－R概念模型有關(guān)術(shù)語實體:凡是可以被人們識別而又可以互相區(qū)別的客觀對象統(tǒng)統(tǒng)抽象為實體(Entity)。具有共性的一類實體可以組合為一個實體集。屬性:實體一般具有若干特征，用于描述其性質(zhì)，這種特征稱之為實體的屬性（Attribute）。稱每個屬性的取值范圍為值域。實體主鍵:能夠唯一標識實體的屬性或?qū)傩越M（這組屬性的任何真子集無此性質(zhì)）稱為實體集的實體鍵。

聯(lián)系:抽象到概念系統(tǒng)中的實體之間會有各種聯(lián)系（Relationship）。如果一個實體集有多個實體鍵存在，則可從中選一個最常用的作為實體主鍵，簡稱主鍵(PrimaryKey)。概念模型是對應用單位數(shù)據(jù)的第一次抽象，也是用戶和數(shù)據(jù)庫設(shè)32聯(lián)系又可分為兩種：1.實體集內(nèi)部的聯(lián)系2.實體集之間的聯(lián)系

三類不同語義的聯(lián)系：(以二元聯(lián)系(兩個實體集之間的聯(lián)系)為例)·一對一聯(lián)系（1：1）對于實體集A的每一個實體，實體集B中至多有一個實體與之聯(lián)系；反之亦然，則稱實體集A和實體集B具有1：1聯(lián)系

·一對多聯(lián)系（1：n）對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實體與之聯(lián)系；而對于實體集B中的每一個實體，實體集A中至多只有一個實體與之聯(lián)系，則稱實體集A與實體集B存在1：n的聯(lián)系。

·多對多聯(lián)系（m:n）

若對于實體集A中的每一個實體，實體集B中有n個實體與之聯(lián)系；而對于實體集B中的每一個實體，實體集A中也有m個實體與之聯(lián)系，則稱該二個實體集A，B之間存在m:n聯(lián)系

聯(lián)系又可分為兩種：三類不同語義的聯(lián)系：(以二元聯(lián)系(兩個實體33E－R圖學號SNO姓名SNME系別DEPART出生年月BDATE學生S所屬SCL班級CLASS班號CLNO班名CLNAME班長MONITOR排座SS教室座位SIE排號ROW列號COLUMN選課SC成績GRADE課程C課程號CNO課程名CNAME學時LHOUR開課時間SEMESTERnm1n11性別SEX身高HEIGHTE－R圖學號姓名系別出生年月學生S所屬班級班號班名班長排座S34數(shù)據(jù)模型層次模型（HierarchicaModel）層次模型用樹結(jié)構(gòu)表示實體集之間的聯(lián)系。

網(wǎng)狀模型（NetworkModel）用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)表示實體集之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。

關(guān)系模型（RelationalModel）用二維表結(jié)構(gòu)表示實體集以及實體集之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型

面向?qū)ο竽Ｐ停∣bject-OrintedModel）數(shù)據(jù)模型層次模型（HierarchicaModel）35在面向?qū)ο竽Ｐ椭邪熏F(xiàn)實世界的實體都模擬為一種對象，并把類似的對象歸并為一類（Class）每個對象有一個狀態(tài)，對象的狀態(tài)是該對象屬性值的集合每個對象有一組操作，而每個操作決定對象的一種行為每個對象有一個唯一的標識符，它把對象狀態(tài)和對象行為“封裝”在一起對象之間通過消息進行通信。當一個對象要求另一個對象做某個動作時，就向它發(fā)送一個消息，以激活該對象的某個方法對象的每個方法都對應且僅對應一條消息對象運行的結(jié)果也以消息的形式給出面向?qū)ο竽Ｐ驮诿嫦驅(qū)ο竽Ｐ椭邪熏F(xiàn)實世界的實體都模擬為一種對象，并把類似的36關(guān)系數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)庫37（1）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)模型的基本結(jié)構(gòu)是關(guān)系關(guān)系數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表（Table），它由表名、行和列組成。表的每一行稱為一個元組（Tuple），每一列稱為一個屬性（Attribute）。用關(guān)系數(shù)據(jù)模型對一個具體單位中客觀對象的實體集、屬性和聯(lián)系的結(jié)構(gòu)描述，一般稱為關(guān)系數(shù)據(jù)模式（DataSchema），而二維表中的內(nèi)容即為其實例。關(guān)系數(shù)據(jù)模式的一般描述形式為：R（A1,A2,…Ai…,An）1關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（1）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的邏輯結(jié)構(gòu)1關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)38（2）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存儲結(jié)構(gòu)在關(guān)系數(shù)據(jù)模型中，實體集、實體集之間的聯(lián)系都用二維表來表示。在支持關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫（即關(guān)系數(shù)據(jù)庫）物理組織中，二維表以文件形式存儲。在大多數(shù)數(shù)據(jù)庫中，二維表與操作系統(tǒng)中的文件相對應。文件系統(tǒng)（操作系統(tǒng)）關(guān)系模型數(shù)據(jù)庫語言SQL記錄類型關(guān)系模式基本表結(jié)構(gòu)文件關(guān)系（二維表）基本表記錄元組行數(shù)據(jù)項屬性列（3）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的特點（2）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存儲結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)（操作系統(tǒng)）關(guān)系模型數(shù)據(jù)39在這一節(jié)里，我們從集合論角度給出關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式化定義。【定義1】域（Domain）是一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合?！径x2】給定一組域D1，D2，…，Dn，這些域中可以有相同的。其笛卡爾積（Cartesianproduct）為：D1×D2×…×Dn={(d1,d2,…,dn)|di∈Di,i=1,2,…,n}。2關(guān)系模型結(jié)構(gòu)的形式化定義在這一節(jié)里，我們從集合論角度給出關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式化定義。240【定義3】D1×D2×…×Dn的子集稱為在域D1，D2，…，Dn上的關(guān)系。若D1，D2，…，Dn對應的屬性名為A1,A2,…，An，則可將這種關(guān)系的結(jié)構(gòu)表示如下：R(A1/D1,A2/D2,…,An/Dn),可簡化為：R(A1,A2,…，An)與前述相一致，稱這種結(jié)構(gòu)為關(guān)系數(shù)據(jù)模式，其中R為關(guān)系數(shù)據(jù)模式的名，n為關(guān)系數(shù)據(jù)模式的屬性的個數(shù)，稱為關(guān)系的目（degree或arity）。關(guān)系中的每個元素稱關(guān)系的元組（Tuple），用t表示。由此，若R的值用r來表示，它是n目元組t的集合，即：r={t1,t2,…,tm}。其中，每個元組t可表示為：t=(v1,v2,…,vm),vi∈Di,1≤i≤n在關(guān)系數(shù)據(jù)模型中，對每個關(guān)系還作了一些限制【定義3】D1×D2×…×Dn的子集稱為在域D1，D2，…，41關(guān)系模式用R（A1，A2，…，An）表示，僅僅說明關(guān)系的語法，但是并不是每個合乎語法的元組都能成為R的元組，它還要受到語義的限制。數(shù)據(jù)的語義不但會限制屬性的值，數(shù)據(jù)的語義還會制約屬性間的關(guān)系，這些約束可以用來保證數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性，稱其為關(guān)系數(shù)據(jù)模型的完整性約束。三類關(guān)系數(shù)據(jù)模型的完整性規(guī)則:（1）實體完整性（2）引用完整性（3）用戶定義完整性約束3關(guān)系數(shù)據(jù)模型的完整性關(guān)系模式用R（A1，A2，…，An）表示，僅僅說明關(guān)系的語法42（1）實體完整性若屬性A為關(guān)系R的主鍵，則A不能為空值（即其值處于未知狀態(tài)，記為Null）或重值?！径x4】設(shè)F是基本關(guān)系R（指對應實際存儲的文件）的一個或一組屬性，但不是R的主鍵。如果F與另一個基本關(guān)系S的主鍵KS相對應，則稱F是基本關(guān)系R的外鍵（Foreignkey），關(guān)系R和S可以是同一個關(guān)系。（2）引用完整性

R1的外鍵F要么是被引用關(guān)系R2中某一元組實際存在的主鍵值，要么為空值。簡單地說，即“引用完整性”要求在關(guān)系中不允許引用不存在的實體（即元組）。（3）用戶定義完整性約束

用戶定義完整性它反映某一具體應用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求，由應用環(huán)境對數(shù)據(jù)的需求而決定。（1）實體完整性【定義4】設(shè)F是基本關(guān)系R（指對應實際存儲的43E_R概念模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式的兩條原則

①實體的轉(zhuǎn)換②聯(lián)系的轉(zhuǎn)換“聯(lián)系”轉(zhuǎn)換成”關(guān)系模式”中的主鍵應仔細考慮:聯(lián)系為1：1聯(lián)系為1：n聯(lián)系為m:n4E_R概念模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系數(shù)據(jù)模式E_R概念模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式的兩條原則“聯(lián)系”轉(zhuǎn)44關(guān)系代數(shù)操作關(guān)系代數(shù)操作45關(guān)系數(shù)據(jù)模型提供了關(guān)系操作的能力，這種操作能力可用代數(shù)方式和邏輯方式來表示，分別稱為關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算。關(guān)系代數(shù)：用對關(guān)系的運算來表達查詢要求的方法(代數(shù)方式表示)關(guān)系演算：用謂詞來表達查詢要求的方式(邏輯方式表示)關(guān)系代數(shù)操作簡稱為關(guān)系操作。分為兩類：傳統(tǒng)的集合操作關(guān)系專用的操作關(guān)系操作的結(jié)果仍為關(guān)系，可以再參與其他關(guān)系操作，構(gòu)成關(guān)系代數(shù)表達式，由此描述對關(guān)系的各種復雜操作。關(guān)系數(shù)據(jù)模型提供了關(guān)系操作的能力，這種操作能力46關(guān)系是元組的集合，因此集合運算均可適用于關(guān)系。（2）差操作設(shè)關(guān)系R和S并相容，其差操作（Difference）表示為R-S，操作結(jié)果生成一個新關(guān)系，其元組由屬于R，但不屬于S的元組組成：1傳統(tǒng)的集合操作（1）并操作

設(shè)有關(guān)系R和關(guān)系S，它們有相同的模式結(jié)構(gòu)（稱R與S是“并相容”），其并操作（Union）表示為R∪S，操作結(jié)果生成一個新的關(guān)系，其元組由屬于R的元組和屬于S的元組共同組成：并、差、交、積關(guān)系是元組的集合，因此集合運算均可適用于關(guān)系。（2）差操作147（3）交操作(Intersection）設(shè)關(guān)系R和S并相容，其交操作表示為：R∩S，操作結(jié)果為：即結(jié)果關(guān)系中的元組由既屬于R又屬于S的元組組成。關(guān)系的交可以用差來表示：或者（3）交操作(Intersection）關(guān)系的交可以用差48（4）廣義笛卡爾積

設(shè)關(guān)系R和S分別具有p和q個屬性，定義R和S的廣義笛卡爾積（ExtendedCartesianProduct）是一個具有（p+q）個屬性的集合，每一個元組的前p個屬性來自R的一個元組，后q個屬性來自S的一個元組。廣義笛卡爾積記為R×S，定義如下：注意:R×S有m×n個元組（4）廣義笛卡爾積注意:R×S有m×n個元組49其中R為關(guān)系名，邏輯表達式F(t)表示條件，F(xiàn)(t)中的運算符包括∧、∨、┐、=、≠、>、＞＝、＜、＜＝及算術(shù)表達符，運算對象可以是屬性名，常量等。由此可見，選擇操作實際上是從關(guān)系中選取使條件F(t)為真的元組組成新的關(guān)系，它是從行的角度進行的操作。2專門的關(guān)系操作它包括：選擇、投影、連接、自然連接、除法（1）選擇操作（Selection）選擇操作是從關(guān)系中選擇滿足條件的元組組成一個新關(guān)系。選擇操作用下式表示：σF

(R)=其中R為關(guān)系名，邏輯表達式F(t)表示條件，F(xiàn)(t)中50（2）投影操作（Project）投影操作是對關(guān)系作垂直分解。從關(guān)系的屬性中選擇屬性列，由這些屬性列組成一個新關(guān)系。若A為關(guān)系R中的屬性列，投影操作表示為：（2）投影操作（Project）投影操作是對關(guān)系作垂直分解。51

連接是從關(guān)系R和S的廣義笛卡爾積中選取屬性值之間滿足某一θ運算的元組，記為（3）連接操作（Join）其中i

表示關(guān)系R第i個屬性，j表示關(guān)系S中第j個屬性，θ是算術(shù)比較符。連接的形式定義如下：其中p是關(guān)系R的屬性個數(shù)。第（p+j）個屬性滿足θ運算的元組。如果θ是等號“=”那么這個連接操作稱為“等值連接”。在R和S的廣義笛卡爾積中挑選第i個屬性和連接是從關(guān)系R和S的廣義笛卡爾積中選取屬性值之間滿52自然連接是一種特殊的等值連接，它要求兩個關(guān)系中進行比較的屬性必須是相同的屬性列，并且在結(jié)果中把重名的屬性列去掉。即若關(guān)系R和S具有相同的屬性列B，則自然連接記作：（4）自然連接（naturaljoin）RS=其中是從關(guān)系S中去掉B屬性列的元組。自然連接是一種特殊的等值連接，它要求兩個關(guān)系中進行比較的屬性53設(shè)有關(guān)系R(x,y)和S(y)，x和y為屬性列，且S(y)≠Ф，則除法操作（Division）可記為：（5）除法操作R÷S=R：學生-外語課程選修表S：外語課程開設(shè)表R÷S：選修全部外語課程學生表學號

姓名

課程號

課程名

C005

張雷

W-001

英語

C005

張雷

W-002

日語

C005

張雷

W-003

德語

C008

王寧

W-001

英語

C008

王寧

W-003

德語

R098

錢欣

W-001

英語

A041

周光明

W-002

日語

A041

周光明

W-003

德語

M038

李霞霞

W-001

英語

A041

周光明

W-001

英語

課程號

課程名

W-001

英語

W-002

日語

W-003

德語

周光明A041張雷C005姓名學號設(shè)有關(guān)系R(x,y)和S(y)，x和y為屬性列，且S(y)≠54以上9種關(guān)系代數(shù)操作，其中并、差，廣義笛卡爾積、投影和選擇5種操作稱為基本操作，它們可以組成關(guān)系代數(shù)的完備操作集。其他操作（如交、連接和除法）均可以用這5種基本操作來表達。以上9種關(guān)系代數(shù)操作，其中并、差，廣義笛卡爾積、投影和選擇555關(guān)系數(shù)據(jù)庫標準語言SQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫標準語言SQL56數(shù)據(jù)庫語言：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)配置，使用戶可以對數(shù)據(jù)庫進行各式各樣的操作，構(gòu)成用戶和數(shù)據(jù)庫的接口的語言。由于DBMS所提供的語言一般局限于對數(shù)據(jù)庫的操作，不同于計算機的程序設(shè)計語言，因而稱它為數(shù)據(jù)庫語言。關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言是一種非過程語言。SQL（StructuredQueryLanguage）：一種基于關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算之間的語言非過程語言是有別于過程語言的，即對用戶而言只要說明“做什么”，指出需要何類數(shù)據(jù)，至于“如何做”才能獲得這些數(shù)據(jù)的過程，則不必要求用戶說明，而由系統(tǒng)來實現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫語言：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)配置，使用戶可以對數(shù)據(jù)庫進行各式各57SQL數(shù)據(jù)庫具有三級體系結(jié)構(gòu)。在SQL中，邏輯模式對應于基本表（BaseTable）,存儲模式對應于存儲文件，用戶模式主要對應于視圖(View),元組稱為“行”，屬性稱為“列”。1SQL數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)SQL數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)用戶1用戶2用戶3用戶n視圖V1視圖Vp基本表B1基本表B2基本表B3基本表Bm存儲文件S1存儲文件S2存儲文件S3存儲文件Sq…………用戶模式邏輯模式存儲模式SQL數(shù)據(jù)庫具有三級體系結(jié)構(gòu)。在SQL中，邏輯模式對應于基本582SQL數(shù)據(jù)定義SQL提供數(shù)據(jù)定義語言（DDL）,它包括:定義基本表修改基本表刪除基本表建立和刪除索引建立和刪除視圖…等。定義基本表的SQL語句表示為：CREATETABLE<表名>

（＜列名＞＜數(shù)據(jù)類型＞［完整性約束條件］，……＝)[]表示可含有該子句，也可為空，視實際定義要求而定。<表名>是所要定義的基本表名字。定義基本表時要指明每個列的類型和長度，同時還可以定義與該表有關(guān)的完整性約束條件。這些完整性約束與基本表的定義內(nèi)容一并被存入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)字典中，當用戶操作基本表中的數(shù)據(jù)時，由DBMS自動檢查該操作是否違背這些完整性約束條件。2SQL數(shù)據(jù)定義SQL提供數(shù)據(jù)定義語言（DDL）,它包括:59數(shù)據(jù)庫查詢是數(shù)據(jù)庫的核心操作。SQL語言提供了SELECT語句進行數(shù)據(jù)庫查詢。SELECT查詢語句簡單的形式為：SELECTA1，A2，…，An

（指出目標表的列名或列表達式序列）FROMR1，R2，…，Rm

（指出基本表或視圖序列）［WHEREF］（F為條件表達式）［GROUPBY列名序列］（結(jié)果表分組）［ORDERBY列名［排序方向］…］（結(jié)果表排序）3SQL的數(shù)據(jù)查詢數(shù)據(jù)庫查詢是數(shù)據(jù)庫的核心操作。3SQL的數(shù)據(jù)查詢60它可將一個記錄插入到指定的表中。語句格式為：INSERTINTO<表名>（<列名1>，<列名2>…）VALUES（<表達式1>，<表達式2>，…）4SQL的數(shù)據(jù)更新（1）插入語句(INSERT)UPDATE<表名>SET<列名>＝<表達式>［,<列名>＝<表達式>］…［WHERE<條件>］（2）修改語句(UPDATE)修改語句可對指定表中已有數(shù)據(jù)進行修改。語句格式如下：它可將一個記錄插入到指定的表中。語句格式為：4SQL的數(shù)據(jù)61（3）刪除數(shù)據(jù)(DELETE)SQL刪除語句的格式為：DELETEFROM<表名>［WHERE<條件>］該語句的功能是從指定表中刪除滿足WHERE子句條件的記錄。如果省略WHERE子句，則刪除表中所有記錄。注意:僅刪除表中記錄,表的定義仍在數(shù)據(jù)字典中。（3）刪除數(shù)據(jù)(DELETE)SQL刪除語句的格式為：D62視圖是DBMS所提供的一種以用戶模式觀察數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的重要機制。視圖可由基本表或其他視圖導出。視圖只是一個虛表。5SQL的視圖SQL語言用CREATEVIEW語句建立視圖，其一般格式為： CREATEVIEW＜視圖名＞AS＜SQL-查詢語句＞視圖定義后，用戶就可以象對基本表操作一樣對視圖進行查詢視圖是DBMS所提供的一種以用戶模式觀察數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的重要機63安全性指保護數(shù)據(jù)庫以防止不合法的使用所造成的數(shù)據(jù)泄露、修改或破壞。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，安全措施是逐級設(shè)置的。主要技術(shù)有：1數(shù)據(jù)庫的安全性（1）用戶標識與鑒別（2）訪問控制（3）審計功能（4）數(shù)據(jù)加密（5）視圖的保護安全性指保護數(shù)據(jù)庫以防止不合法的使用所造成的數(shù)據(jù)泄露、修改或642數(shù)據(jù)庫的備份和恢復

轉(zhuǎn)儲指把數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)定期地從數(shù)據(jù)庫卸出并寫到系統(tǒng)的后備文件中作為備份。日志技術(shù)指利用日志文件記錄對數(shù)據(jù)庫的每次修改操作的信息，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，利用備份和日志信息來恢復系統(tǒng)。由于計算機系統(tǒng)的硬件故障、軟件故障、操作員的誤操作以及惡意入侵都會破壞數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性。為了使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在出現(xiàn)故障后，能迅速恢復（Recovery）系統(tǒng)，大多數(shù)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)儲和日志技術(shù)?；謴凸ぷ饔蒁BMS的恢復子系統(tǒng)執(zhí)行，其目的是把數(shù)據(jù)庫從因故障而發(fā)生的破壞或不正確的狀態(tài)，恢復到最近的一個正確狀態(tài)。數(shù)據(jù)庫恢復的基本機制就是“冗余”，即用備份來對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)重復存儲2數(shù)據(jù)庫的備份和恢復轉(zhuǎn)儲指把數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)定期地從數(shù)653數(shù)據(jù)庫的完整性數(shù)據(jù)庫的完整性是指數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)應始終保持正確的狀態(tài)，防止不符合語義的錯誤數(shù)據(jù)輸入，以及無效操作所造成的錯誤結(jié)果。為了維護數(shù)據(jù)庫的完整性，DBMS必須提供一種機制來檢查數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，看其是否滿足語義規(guī)定的條件。這些加在數(shù)據(jù)庫上的語義條件稱為完整性約束（IntegrityConstraints），它們作為模式的一部分存入數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)字典中。

可用SQL的斷言（Assertions）來編寫完整性規(guī)則。3數(shù)據(jù)庫的完整性數(shù)據(jù)庫的完整性是指數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)應始終保持正664數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制在多用戶共享數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，多個事務(wù)可能同時對同一數(shù)據(jù)進行操作，這就不可避免地發(fā)生沖突。DBMS的并發(fā)控制（ConcurrencyControl）子系統(tǒng)負責協(xié)調(diào)并發(fā)事務(wù)的執(zhí)行，保證數(shù)據(jù)庫的完整性不受破壞，同時避免用戶得到不正確的數(shù)據(jù)。調(diào)度的原則是：既要交叉分時執(zhí)行，以充分利用系統(tǒng)資源，又要避免訪問沖突，以保證多事務(wù)存取共享數(shù)據(jù)庫的正確性。4數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制在多用戶共享數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，多個事務(wù)可能同67信息系統(tǒng)開發(fā)與管理信息系統(tǒng)開發(fā)與管理68信息系統(tǒng)的開發(fā)和管理是一項系統(tǒng)工程，也是涉及多學科的綜合技術(shù)。信息系統(tǒng)開發(fā)周期長、投資大、風險大，比一般技術(shù)工程有更大的難度和復雜性。對于從事信息系統(tǒng)分析、設(shè)計和管理的有關(guān)人員而言，應該掌握的知識是多方面的。其中主要包括：軟件工程技術(shù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計技術(shù)程序設(shè)計方法應用領(lǐng)域的業(yè)務(wù)知識對應用環(huán)境深入的了解信息系統(tǒng)的開發(fā)和管理是一項系統(tǒng)工程，也是涉及多學科的綜合技術(shù)69軟件危機：大型軟件系統(tǒng)開發(fā)成本高，可靠性差，甚至有時人們無法管理自身所創(chuàng)造出來的這個復雜邏輯系統(tǒng)，致使軟件的生產(chǎn)和維護出現(xiàn)了很大的困難，當時人們稱此為“軟件危機”。程序是根據(jù)算法用某種計算機語言編寫的語句的集合而軟件是程序再加上程序?qū)崿F(xiàn)和維護系統(tǒng)時所必需文檔的總稱。（1）對軟件需求分析的重要性認識不夠（2）軟件不是物理產(chǎn)品而是一種邏輯產(chǎn)品（3）問題的復雜度增加軟件危機產(chǎn)生的主要原因有三個：1軟件危機和軟件工程軟件危機：大型軟件系統(tǒng)開發(fā)成本高，可靠性差，甚至有時人們無70軟件工程（SoftwareEngineering）以工程化的方式組織軟件開發(fā)。2軟件工程方法要點軟件開發(fā)技術(shù)軟件工程管理軟件開發(fā)方法軟件開發(fā)工具必須強調(diào)以下幾點：軟件工程（SoftwareEngineering）2軟71（1）結(jié)構(gòu)化生命周期方法（2）原型法（3）面向?qū)ο箝_發(fā)設(shè)計方法

（4）CASE方法3信息系統(tǒng)開發(fā)方法（1）結(jié)構(gòu)化生命周期方法3信息系統(tǒng)開發(fā)方法72結(jié)構(gòu)化方法將信息系統(tǒng)軟件生命分為5個階段：系統(tǒng)規(guī)劃系統(tǒng)分析系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)實施系統(tǒng)維護結(jié)構(gòu)化生命周期方法在結(jié)構(gòu)化生命周期法開發(fā)信息系統(tǒng)的過程中，特別強調(diào)結(jié)構(gòu)化的分析和設(shè)計原則。其基本思想是：①采用自頂向下，逐層分解、逐步求精的方法分析和設(shè)計整個系統(tǒng)，可以有效地減小和控制系統(tǒng)開發(fā)的復雜性。②自頂向下，將系統(tǒng)劃分為若干個既相對獨立又相互關(guān)聯(lián)的具有層次性的模塊，而整體系統(tǒng)是這些模塊的集成。③采用圖示工具（如數(shù)據(jù)流程圖和E_R圖等）描述分析和設(shè)計的內(nèi)容，便于系統(tǒng)開發(fā)過程中各類人員（包括用戶）之間的相互交流。④明確系統(tǒng)開發(fā)的各個階段的任務(wù)。⑤強調(diào)用戶參予系統(tǒng)分析與系統(tǒng)設(shè)計過程的作用。結(jié)構(gòu)化方法將信息系統(tǒng)軟件生命分為5個階段：系統(tǒng)規(guī)劃73是指由系統(tǒng)分析設(shè)計人員與用戶合作，在短期內(nèi)定義用戶基本需求的基礎(chǔ)上，首先開發(fā)出一個具備基本功能、實驗性的、簡易的應用軟件。然后運行這個原型，并在相應的輔助開發(fā)工具的支持下，按照不斷求優(yōu)的設(shè)計思想，通過反復的完善性實驗而最終開發(fā)出符合用戶要求的信息系統(tǒng)。原型法（PrototypingApproach）是指由系統(tǒng)分析設(shè)計人員與用戶合作，在短期內(nèi)定義用戶基本需求的74面向?qū)ο蠹夹g(shù)在需求分析、可維護性和可靠性這三個軟件開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和質(zhì)量指標上，較之其他方法均有實質(zhì)性的突破。面向?qū)ο箝_發(fā)設(shè)計方法是一種自底向上和自頂向下相結(jié)合的方法，它以對象建模為基礎(chǔ)，建立系統(tǒng)所有對象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。面向?qū)ο蠓椒ǎ∣bject-OrientedModeling,簡稱OOM）面向?qū)ο蠹夹g(shù)在需求分析、可維護性和可靠性這三個軟件開發(fā)的關(guān)鍵75CASE方法CASE（ComputerAidedSoftwareEngineering）是一種自動化或半自動化的方法，可以全面支持除系統(tǒng)規(guī)劃外的每一個開發(fā)階段的工作，它是1980年代末從計算機輔助編程工具、第四代程序設(shè)計語言（4GC）及繪圖工具發(fā)展而來的。采用CASE工具進行系統(tǒng)開發(fā)，必須結(jié)合一種具體的開發(fā)方法（如以上介紹的3種開發(fā)方法），CASE可為它們提供支持各個開發(fā)過程的專門工具。實際上是把原先由手工完成的開發(fā)過程轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂米詣踊ぞ吆椭苇h(huán)境的開發(fā)過程。CASE方法CASE（ComputerAidedSoft76①數(shù)據(jù)庫設(shè)計的任務(wù)數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本任務(wù)是根據(jù)一個單位或部門的信息需求、處理需求和數(shù)據(jù)庫的支持環(huán)境（包括硬件、操作系統(tǒng)和DBMS），設(shè)計出數(shù)據(jù)模式（包括用戶模式、邏輯模式和存儲模式）以及相應的應用程序。信息需求表示一個單位所需要的數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)，處理需求表示一個單位經(jīng)常需要進行的數(shù)據(jù)處理功能。前者表達了對數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容及結(jié)構(gòu)的要求（靜態(tài)），后者表達了基于數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)處理要求（動態(tài)）。４數(shù)據(jù)庫設(shè)計概要（1）數(shù)據(jù)庫設(shè)計的任務(wù)和方法面向過程的設(shè)計方法

以處理需求為主，兼顧信息需求。又稱過程驅(qū)動的設(shè)計方法面向數(shù)據(jù)的設(shè)計方法

以信息需求為主，兼顧處理需求。又稱數(shù)據(jù)驅(qū)動的設(shè)計方法②數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法①數(shù)據(jù)庫設(shè)計的任務(wù)４數(shù)據(jù)庫設(shè)計概要（1）數(shù)據(jù)庫設(shè)計的任務(wù)77（2）數(shù)據(jù)庫設(shè)計步驟在信息系統(tǒng)開發(fā)中必須把數(shù)據(jù)模式設(shè)計和對數(shù)據(jù)處理的程序模塊設(shè)計緊密相結(jié)合。事實上，在各個開發(fā)階段這兩方面所做的需求分析、設(shè)計和實現(xiàn)工作是同步進行的，且需要相互參照，相互補充。

（2）數(shù)據(jù)庫設(shè)計步驟在信息系統(tǒng)開發(fā)中必須把數(shù)據(jù)模式設(shè)計和對數(shù)78（3）數(shù)據(jù)庫設(shè)計描述工具階段設(shè)計描述數(shù)據(jù)處理需求分析數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲的描述、數(shù)據(jù)字典（DD），數(shù)據(jù)流程圖（DFD）數(shù)據(jù)流程圖和判定表、數(shù)據(jù)字典（DD），處理過程描述概念設(shè)計概念結(jié)構(gòu)模型（E-R圖）數(shù)據(jù)字典（DD）新系統(tǒng)功能概圖新系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖（DFD）邏輯設(shè)計關(guān)系數(shù)據(jù)模式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（結(jié)構(gòu)模塊）物理設(shè)計存儲結(jié)構(gòu)存取路徑模塊IPO表系統(tǒng)實施SQL數(shù)據(jù)模式裝入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫試運行程序編碼、編譯聯(lián)結(jié)、測試系統(tǒng)維護性能監(jiān)測、轉(zhuǎn)儲/日志數(shù)據(jù)庫重組和重構(gòu)新舊系統(tǒng)交接、運行、維護（3）數(shù)據(jù)庫設(shè)計描述工具階段設(shè)計描述數(shù)據(jù)處理需求分析數(shù)據(jù)項、79系統(tǒng)規(guī)劃系統(tǒng)規(guī)劃801系統(tǒng)規(guī)劃的任務(wù)對應用單位的環(huán)境、目標、現(xiàn)行系統(tǒng)的狀況進行初步調(diào)查，根據(jù)單位發(fā)展目標和戰(zhàn)略對建設(shè)新系統(tǒng)的需求做出分析和預測，同時考慮建設(shè)新系統(tǒng)所受的各種約束，研究實施新系統(tǒng)的必要性和可能性，給出擬建系統(tǒng)的初步方案和項目開發(fā)計劃，并對這些方案和計劃分別從管理、技術(shù)、經(jīng)濟和社會等方面進行可行性分析，寫出可行性報告。1系統(tǒng)規(guī)劃的任務(wù)對應用單位的環(huán)境、目標、現(xiàn)行系統(tǒng)的狀況進81（1）以應用單位的發(fā)展目標和戰(zhàn)略作為系統(tǒng)規(guī)劃的出發(fā)點，分析該單位管理的信息需求，明確信息系統(tǒng)的戰(zhàn)略目標和總體結(jié)構(gòu)。（2）用戶參予。即由使用單位的有關(guān)人員和設(shè)計部門的系統(tǒng)規(guī)劃人員共同合作，以便分析問題，研討解決方案。（3）信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要有良好的整體性。（4）便于實現(xiàn)。方案選擇強調(diào)實用和實效，技術(shù)手段強調(diào)成熟和先進，計劃安排強調(diào)合理和可行。2系統(tǒng)規(guī)劃的原則信息系統(tǒng)的規(guī)劃和實現(xiàn)過程是“自頂向下規(guī)劃分析，自底向上設(shè)計實現(xiàn)”過程的前期工作。采用自頂向下的規(guī)劃方法，可以保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的整體性和信息需求的一致性。（1）以應用單位的發(fā)展目標和戰(zhàn)略作為系統(tǒng)規(guī)劃的出發(fā)點，分析該82系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析83系統(tǒng)分析即需求分析，它是研制信息系統(tǒng)最重要的階段，也是最基礎(chǔ)的階段。實踐表明，系統(tǒng)分析工作的好壞，在很大程度上決定了信息系統(tǒng)的成敗。系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析即需求分析，它是研制信息系統(tǒng)最重要的階段84系統(tǒng)分析是采用系統(tǒng)工程的思想和方法，把復雜的對象分解成簡單的組成部分，提出這些部分所需數(shù)據(jù)的基本屬性和彼此間的關(guān)系。需求分析的重點是“數(shù)據(jù)”和“處理”，通過調(diào)研和分析，應獲得用戶對數(shù)據(jù)庫的基本要求。即：(1)信息需求，指用戶需要從數(shù)據(jù)庫中獲得信息的內(nèi)容和性質(zhì)，由此導出數(shù)據(jù)要求，即在數(shù)據(jù)庫中所需存儲的數(shù)據(jù)。(2)處理需求，指出用戶要求系統(tǒng)完成的處理功能，處理時間以及處理方式。(3)安全與完整性的要求。1系統(tǒng)分析的任務(wù)系統(tǒng)分析是采用系統(tǒng)工程的思想和方法，把復雜的對象分85在系統(tǒng)分析中經(jīng)常使用結(jié)構(gòu)化分析方法（StrucuredAnalysis，簡稱SA）。SA方法從最上層的組織機構(gòu)入手，采用自頂向下逐層分解的方法分析系統(tǒng)，并用形式化或半形式化的描述（如數(shù)據(jù)流程圖和數(shù)據(jù)字典）來表達數(shù)據(jù)和處理過程的關(guān)系。外部實體系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的處理邏輯數(shù)據(jù)流（數(shù)據(jù)的外部來源和去處）數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)存儲2系統(tǒng)分析的方法①數(shù)據(jù)流程圖（DataFlowDiagram,簡稱DFD）是使用直觀的圖形符號，描述系統(tǒng)業(yè)務(wù)過程、信息流和數(shù)據(jù)要求的工具。表達了數(shù)據(jù)和處理的關(guān)系在系統(tǒng)分析中經(jīng)常使用結(jié)構(gòu)化分析方法（StrucuredAn86②數(shù)據(jù)字典。數(shù)據(jù)字典（DD）則是系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)定義和描述的集合，是進行詳細的數(shù)據(jù)分析所獲得的主要成果。數(shù)據(jù)項數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)流處理邏輯數(shù)據(jù)存儲外部實體編號和名稱別名含義說明類型及寬度取值范圍項間聯(lián)系編號和名稱含義說明組成

編號和名稱含義說明組成平均流量相關(guān)流向

編號和名稱含義說明相關(guān)數(shù)據(jù)流處理處理頻率編號和名稱含義說明主鍵和組成相關(guān)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)量存取頻度和方式編號和名稱簡述相關(guān)數(shù)據(jù)流

在數(shù)據(jù)字典中對數(shù)據(jù)流程圖中的數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、處理邏輯、數(shù)據(jù)存儲和外部實體等6個方面進行定義。

數(shù)據(jù)字典是關(guān)于數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的描述，即元數(shù)據(jù)，而不是數(shù)據(jù)本身。數(shù)據(jù)字典是系統(tǒng)開發(fā)的一項重要的基礎(chǔ)工作，它在需求分析階段建立，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中不斷修改、充實、完善。數(shù)據(jù)字典可存儲在計算機中，并可用一個數(shù)據(jù)字典軟件來管理。②數(shù)據(jù)字典。數(shù)據(jù)字典（DD）則是系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)定義和描述的87系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計88系統(tǒng)分析階段要明確系統(tǒng)功能，其成果是關(guān)于新系統(tǒng)的實現(xiàn)目標。系統(tǒng)設(shè)計階段要為實現(xiàn)系統(tǒng)目標具體規(guī)定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)功能。概述系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容根據(jù)系統(tǒng)目標和處理的不同而各不相同。一般而言，它是從新信息系統(tǒng)的目標出發(fā)，建立系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型和功能模型，確定系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，規(guī)劃系統(tǒng)規(guī)模，確立模塊結(jié)構(gòu)并說明它們在整體系統(tǒng)中的作用及相互關(guān)系，選擇必要的設(shè)備，采用合適的技術(shù)規(guī)范，…，以保證總體目標的實現(xiàn)。系統(tǒng)分析階段要明確系統(tǒng)功能，其成果是關(guān)于新系統(tǒng)的實現(xiàn)目標。概89①系統(tǒng)性②靈活性③可靠性④經(jīng)濟性系統(tǒng)設(shè)計中應遵循的設(shè)計原則①系統(tǒng)性系統(tǒng)設(shè)計中應遵循的設(shè)計原則90開發(fā)一個全局性的信息系統(tǒng)，由于其問題的復雜性，在系統(tǒng)規(guī)劃和需求分析階段一般采用自頂向下的方法。而在概念結(jié)構(gòu)設(shè)計中則采用自底向上的方法，即首先定義各局部應用的概念結(jié)構(gòu)，然后將它集成起來得到全局的概念結(jié)構(gòu)。概念結(jié)構(gòu)設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計：將需求分析得到的用戶需求抽象為概念模型的過程。（1）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法和步驟由于E-R模型易于理解、易更改且能真實充分反映現(xiàn)實世界事物和事物之間的聯(lián)系，滿足用戶對數(shù)據(jù)的描述要求，因此一般用E-R模型作為描述概念模型的工具。概念結(jié)構(gòu)實質(zhì)上是獨立于任何一種數(shù)據(jù)模型（如層次、網(wǎng)狀或關(guān)系）的信息結(jié)構(gòu)。

開發(fā)一個全局性的信息系統(tǒng)，由于其問題的復雜性，在系統(tǒng)規(guī)劃和需91根據(jù)具體的單位情況，在分層的數(shù)據(jù)流程圖中，選擇一個適當層次的數(shù)據(jù)流程圖，作為設(shè)計局部概念模式的依據(jù)?？捎肊-R圖的抽象機制對數(shù)據(jù)進行分類而確定相應的實體集、實體集的屬性、實體集的主鍵以及實體集之間的聯(lián)系。①按分層的局部應用需求，設(shè)計局部概念模式根據(jù)具體的單位情況，在分層的數(shù)據(jù)流程圖中，選擇一個適當層次的92主要工作有兩點：?

合并 由于各個局部應用所面向的問題不同，且通常是由不同的設(shè)計人員進行局部E-R圖設(shè)計，各個局部E-R圖之間出現(xiàn)不一致的地方是不可避免的。因此必須合理地消除各局部E-R圖合并時發(fā)生的沖突（如屬性沖突、命名沖突、結(jié)構(gòu)沖突等）。?消除冗余 對于合并后的E-R圖，可能存在一些冗余的數(shù)據(jù)和冗余的聯(lián)系。所謂冗余的數(shù)據(jù)指可由基本數(shù)據(jù)導出的數(shù)據(jù)，而所謂“冗余的聯(lián)系”則是指可由其他聯(lián)系導出的聯(lián)系。冗余現(xiàn)象存在將破壞數(shù)據(jù)庫的完整性，增加數(shù)據(jù)庫的維護困難，應當予以消除。②局部概念模式集成為全局概念模式當各子系統(tǒng)的局部E-R圖設(shè)計完成后，必須將所有子系統(tǒng)的局部E-R圖逐步集成為一個全局系統(tǒng)的E-R圖。即系統(tǒng)的全局概念模式，主要工作有兩點：②局部概念模式集成為全局概念模式當各子系統(tǒng)931.數(shù)據(jù)的概念結(jié)構(gòu)說明即一個單位信息系統(tǒng)的全局概念模式。系統(tǒng)所用到的所有數(shù)據(jù)必須清晰地反映在全局E-R圖和數(shù)據(jù)字典中。2.系統(tǒng)的功能設(shè)計描述要列出相應的系統(tǒng)說明書，其內(nèi)容包括新系統(tǒng)功能概圖以及反映新系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖。（2）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計報告概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的最終成果有兩個方面：1.數(shù)據(jù)的概念結(jié)構(gòu)說明（2）概念結(jié)構(gòu)設(shè)計報告概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的94邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計

把概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段中所得到的全局E-R圖中的實體集和聯(lián)系，轉(zhuǎn)換為關(guān)系DBMS所支持的關(guān)系型數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu).圖表明了邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計的步驟。邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)：E-R圖向關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)模式的優(yōu)化。用戶模式的設(shè)計。邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計報告邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計把概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段中所得到的全局E-R圖中的實95①E-R圖向關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換。這一步要解決的問題是：如何將實體集和實體集之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，如何確定這些關(guān)系模式的屬性和主鍵。②數(shù)據(jù)模式的優(yōu)化。信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計的結(jié)果模式不是唯一的，為了進一步提高數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的性能，還應該根據(jù)需要適當?shù)匦薷恼{(diào)整數(shù)據(jù)模式。優(yōu)化必須以一定的數(shù)據(jù)庫關(guān)系理論為指導。③用戶模式的設(shè)計。以上得到數(shù)據(jù)庫的全局邏輯模式是對系統(tǒng)整體而言的，它與需求分析時各個用戶所反映的局部應用是有區(qū)別的。為了體現(xiàn)用戶對數(shù)據(jù)庫邏輯模式結(jié)構(gòu)的看法，必須定義相應的用戶模式。用戶模式實際上是系統(tǒng)全局邏輯模式的一個子集，一般用定義用戶視圖的方法來實現(xiàn)。注意：定義數(shù)據(jù)庫全局邏輯模式主要從系統(tǒng)的時間效率、空間效率，易維護和易擴展等角度出發(fā)，而定義用戶模式主要著重于用戶的使用方便和系統(tǒng)的安全性。例如：為了符合用戶習慣，可為用戶模式定義別名，亦可以對不同級別的用戶定義不同的視圖，由于用戶只可查詢視圖中的屬性，避免用戶訪問本來不允許他們查詢的數(shù)據(jù)，由此也增加了數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)安全性。①E-R圖向關(guān)系模式的轉(zhuǎn)換。這一步要解決的問題是：如何將實96圖表示了一個由高層數(shù)據(jù)流程圖分析得到的教學管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖（其中箭頭代表調(diào)用關(guān)系）。必須指出，如果一個系統(tǒng)比較復雜，它們數(shù)據(jù)流程圖有多層，根據(jù)數(shù)據(jù)流程圖中的處理事務(wù)分析而得到的功能模塊也可以是多層的。④邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計報告在數(shù)據(jù)庫設(shè)計的描述方面，得到一個單位數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的全局邏輯模式和用戶模式；在功能設(shè)計描述方面，采用“自頂向下”的原則將系統(tǒng)分解為若干功能模塊，并通過模塊優(yōu)化處理，使這些模塊具有良好的結(jié)構(gòu)。表達模塊結(jié)構(gòu)的工具是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計報告中的成果也有兩個方面：圖表示了一個由高層數(shù)據(jù)流程圖分析得到的教學管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖（97教學管理系統(tǒng)成績管理學籍管理統(tǒng)計管理報表管理選課及輔修管理教學計劃管理排課管理教師信息管理教學設(shè)備管理教學管理系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)圖學籍管理子系統(tǒng)錄入學生基本情況匯總學生基本情況學籍變動處理降留級處理重修處理獎懲處理畢業(yè)資格審查學籍管理子系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)圖教學管理系統(tǒng)成績管理學籍管理統(tǒng)計管理報表管理選課及輔修管理教98

數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計有兩個目標：1.提高數(shù)據(jù)庫的性能2.有效地利用存儲空間相對而言，其中第一個目標較之更為重要，因為性能仍然是當今數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。物理結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計由于各種原因,數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計和一般產(chǎn)品設(shè)計有很大的區(qū)別，數(shù)據(jù)庫設(shè)計往往只提供一種初始設(shè)計，在數(shù)據(jù)庫運行過程中還應根據(jù)用戶要求不斷調(diào)整。過分強調(diào)所謂“精確設(shè)計”，企圖一次成功，并不符合數(shù)據(jù)庫的設(shè)計特點。為給定的數(shù)據(jù)邏輯模式選取一個最適合應用要求的存儲結(jié)構(gòu)和存取路徑，并把它用存儲模式確定下來的過程，就是數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計。反映數(shù)據(jù)邏輯模式的基本表實際上都對應于計算機的存儲文件，對基本表的訪問就是存取這些存儲文件。這種數(shù)據(jù)庫在物理設(shè)備上的存儲結(jié)構(gòu)與存取方法稱為數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)，它依賴于選定的計算機系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)設(shè)計有兩個目標：物理結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）數(shù)據(jù)庫的物99

對于處理功能而言，程序結(jié)構(gòu)設(shè)計工作主要是編制模塊說明書，這也是一項非常繁瑣而細致的工作。模塊說明書的內(nèi)容要詳細，其要求是使程序設(shè)計員要能依據(jù)每一個模塊說明書進行編程工作。模塊說明書實質(zhì)上是一張“IPO表”，要定義模塊的輸入（I）、處理過程（P）和輸出（O）要求，還要說明如何訪問數(shù)據(jù)庫。在此過程中，必要時可以繪制一些程序框圖。（2）程序結(jié)構(gòu)設(shè)計

對于處理功能而言，程序結(jié)構(gòu)設(shè)計工作主要是編制模塊說明書，這100系統(tǒng)實施系統(tǒng)實施101系統(tǒng)實施的任務(wù)是實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計階段提出的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)，按實施方案完成一個可實際運行的信息系統(tǒng)，交付用戶使用。系統(tǒng)實施是開發(fā)信息系統(tǒng)的最后一個階段1.定型數(shù)據(jù)庫,用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)定義語言（或?qū)嵱贸绦颍┟枋鰯?shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)使之成為DBMS可以接收的源代碼，再經(jīng)過調(diào)試產(chǎn)生目標模式，然后即可將數(shù)據(jù)載入數(shù)據(jù)庫中；2.功能程序設(shè)計，按軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計提出的模塊要求進行程序編碼、編譯、連接以及測試的工作。本階段設(shè)計人員要做兩方面的工作:系統(tǒng)實施的任務(wù)是實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計階段提出的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)1021．數(shù)據(jù)載入和應用程序的調(diào)試2．系統(tǒng)測試和數(shù)據(jù)庫的試運行系統(tǒng)實施階段也分階段完成:（3）系統(tǒng)的交接系統(tǒng)交接的過程是用新的信息系統(tǒng)替換原有系統(tǒng)的過程(原有系統(tǒng)也可能沒有)。（1）系統(tǒng)測試①模塊測試。②系統(tǒng)測試。③驗收測試。（2）數(shù)據(jù)庫試運行

在數(shù)據(jù)庫試運行時，主要測試系統(tǒng)的性能指標，分析其是否達到設(shè)計目標。1．數(shù)據(jù)載入和應用程序的調(diào)試系統(tǒng)實施階段也分階段完成:（3）103系統(tǒng)運行和維護系統(tǒng)運行和維護104①糾正性維護②適應性維護③完善性維護系統(tǒng)運行和維護的內(nèi)容在保證信息系統(tǒng)正常運行的前提下，為提高系統(tǒng)運行的有效性而對系統(tǒng)的硬件、軟件和文檔所做的修改和完善都稱為系統(tǒng)維護。系統(tǒng)維護的內(nèi)容一般有：①糾正性維護系統(tǒng)運行和維護的內(nèi)容在保證信息系統(tǒng)正常運行的前105（1）數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲和恢復（2）數(shù)據(jù)庫的安全控制（3）數(shù)據(jù)庫完整性控制（4）數(shù)據(jù)庫性能的監(jiān)督，分析和改造（5）數(shù)據(jù)庫的重組和重構(gòu)數(shù)據(jù)庫維護由于數(shù)據(jù)庫應用的特殊性，使得對數(shù)據(jù)庫設(shè)計的評價，調(diào)整和修改等維護工作成為一個長期的任務(wù)，而這些任務(wù)由數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）來完成，它包括：（1）數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲和恢復數(shù)據(jù)庫維護由于數(shù)據(jù)庫應用的特殊性，使106數(shù)據(jù)庫管理員(DBA)職責和組織數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)特別強調(diào)運行和維護過程中的組織和管理工作，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計和運行中設(shè)置了DBA的職責和組織，專門做好這一工作。DBA的主要職責如下：維護數(shù)據(jù)的完整性。綜合運用DBMS所提供的各種措施，維護數(shù)據(jù)庫安全。確定數(shù)據(jù)庫的恢復策略，定期復制備份。當發(fā)生故障時，對數(shù)據(jù)庫采取恢復措施。監(jiān)視數(shù)據(jù)庫性能，根據(jù)數(shù)據(jù)庫的運行情況，確定數(shù)據(jù)庫重組計劃，并組織實施。在必要時進行數(shù)據(jù)庫的重構(gòu)。制定信息系統(tǒng)運行所必要的規(guī)章制度，并組織實施。DBA的任務(wù)是十分繁重的，大型信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理和維護并不是一兩個人所能完成的。DBA是一個工作組。數(shù)據(jù)庫管理員(DBA)職責和組織數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)特別強調(diào)運行和維護107典型信息系統(tǒng)介紹典型信息系統(tǒng)介紹108制造業(yè)信息系統(tǒng)制造業(yè)信息系統(tǒng)109一般來說，制造企業(yè)的工作是以生產(chǎn)為中心，并圍繞產(chǎn)品開展的。它有三個主要目標，即：最大的客戶服務(wù)最小的庫存投資高效率的企業(yè)作業(yè)信息技術(shù)與企業(yè)管理方法和管理手段相結(jié)合，產(chǎn)生了各種類型的制造業(yè)信息系統(tǒng)一般來說，制造企業(yè)的工作是以生產(chǎn)為中心，并圍繞產(chǎn)品開展的。它110計算機基礎(chǔ)課件：計算機信息系統(tǒng)111物料需求計劃系統(tǒng)（MaterialRequirementPlanning，簡稱MRP）是從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)（即物料清單BillofMaterial，簡稱BOM）出發(fā)，保證既不出現(xiàn)物料短缺，又不積壓物料庫存的計劃管理系統(tǒng)，可以用它來解決制造業(yè)中缺件與超儲之間矛盾MRP系統(tǒng)MRP系統(tǒng)分類（1）閉環(huán)MRP（2）MRPⅡ（3）ERP系統(tǒng)物料需求計劃系統(tǒng)（MaterialRequirement112閉環(huán)MRP早期的MRP應用中，將生產(chǎn)能力作業(yè)計劃，車間作業(yè)和采購作業(yè)計劃納入其中，在計劃執(zhí)行過程中加入來自車間、供應商和計劃人員的反饋信息，利用這些信息平衡調(diào)整計劃，從而使生產(chǎn)的全過程圍繞物料需求計劃形成一個統(tǒng)一的系統(tǒng)，稱為閉環(huán)MRP（ClosedLoopMRP）。MRPII1980年代，人們把制造、財務(wù)、銷售、采購以及工程技術(shù)等各子系統(tǒng)綜合為一個系統(tǒng)，并稱之為制造資源計劃系統(tǒng)（ManufacturingResourcesPlanning），記為MRPⅡ。 MRPII把財務(wù)子系統(tǒng)與生產(chǎn)子系統(tǒng)結(jié)合到一起，實現(xiàn)資金流與物質(zhì)流的統(tǒng)一管理。閉環(huán)MRP113ERP系統(tǒng)美國信息分析咨詢公司GartnerGroup在MRPⅡ基礎(chǔ)上，提出了企業(yè)資源計劃（EnterprisesResourcesPlanning,簡稱ERP）的概念。ERP擴展了企業(yè)管理信息集成的范圍，在MRPⅡ的基礎(chǔ)上增加了許多新功能。ERP系統(tǒng)除制造、供銷和財務(wù)外，還集成了企業(yè)其他管理功能，如質(zhì)量管理、設(shè)備維護管理、倉庫管理、運輸管理、項目管理、市場信息管理、金融投資管理、法規(guī)及標準管理以及電子商務(wù)、過程控制接口、數(shù)據(jù)采集接口等，成為覆蓋整個企業(yè)的管理信息系統(tǒng)。在ERP系統(tǒng)基礎(chǔ)上還衍生出很多系統(tǒng)新的ERP系統(tǒng)都是基于Web環(huán)境的ERP系統(tǒng)114計算機集成制造系統(tǒng)（ComputerIntegratedManufacturingSystem簡稱CIMS）

制造業(yè)的業(yè)務(wù)一般可分為設(shè)計、制造和管理3大部分，針對這3部分應用需求，產(chǎn)生了很多專項應用的信息系統(tǒng)，…

MRPⅡ和ERP是計算機集成制造系統(tǒng)的重要組成部分，如果說它們是企業(yè)信息系統(tǒng)的第一次集成，那么CIMS則是企業(yè)信息系統(tǒng)的第二次集成。

計算機集成制造系統(tǒng)是把人、經(jīng)營知識及能力與信息技術(shù)、制造技術(shù)綜合應用的過程，其目的是提高制造企業(yè)的生產(chǎn)率和靈活性，并將企業(yè)所有的人員、功能、信息和組織諸方面集成為一個整體。計算機集成制造系統(tǒng)制造業(yè)的業(yè)務(wù)一般可分為設(shè)計、115電子商務(wù)電子商務(wù)1161.電子商務(wù)的定義電子商務(wù)（e-Commerce，或ElectronicCommerce，簡稱EC）：對整個貿(mào)易活動實現(xiàn)電子化。從涵蓋范圍方面定義為：交易各方以電子交易方式而不是通過直接面談方式進行的任何形式的商業(yè)交易，包括交換數(shù)據(jù)（如電子數(shù)據(jù)交換、電子郵件）、獲得數(shù)據(jù)（如共享數(shù)據(jù)庫、電子公告牌）以及自動捕獲數(shù)據(jù)（如條形碼）等。2.電子商務(wù)的分類(1)按照交易的雙方分類(2)按照使用網(wǎng)絡(luò)類型分類(3)按照交易商品性質(zhì)分類1.電子商務(wù)的定義117按照交易的雙方分類：

企業(yè)內(nèi)部的電子商務(wù)企業(yè)與客戶之間的電子商務(wù)（Business-Customer,簡稱B-C）企業(yè)間的電子商務(wù)（Business-Business，簡稱B-B）企業(yè)與政府間的電子商務(wù)按照交易的雙方分類：118按照使用網(wǎng)絡(luò)類型的不同分類：基于電子數(shù)據(jù)交換（EDI）的電子商務(wù)基于Internet的電子商務(wù)基于Intranet/Extranet的電子商務(wù)按照使用網(wǎng)絡(luò)類型的不同分類：119按照交易商品性質(zhì)分類電子商務(wù)主要包括兩類商品：有形商品的電子訂貨和付款，它仍然需要利用傳統(tǒng)渠道（如郵政服務(wù)和商業(yè)快遞）來配送貨物無形商品和服務(wù)，如某些計算機軟件、電子音樂內(nèi)容的聯(lián)機訂購、付款和交付，或者是全球范圍的信息服務(wù)。顯然，無形商品和服務(wù)能使雙方跨越地理障礙而直接進行交易，充分挖掘全球市場的潛力。按照交易商品性質(zhì)分類120電子政務(wù)電子政務(wù)121電子政務(wù)（electronicgovernment）：政府機構(gòu)運用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通訊與計算機技術(shù)，將政府管理和服務(wù)職能通過精簡、優(yōu)化、整合、重組后在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)的一種方式。辦公自動化運用計算機技術(shù)處理辦公室的內(nèi)部業(yè)務(wù)。政府信息化運用信息加工和信息處理技術(shù)改善政府的決策和滿足管理者的需求。電子政府在政府內(nèi)部辦公自動化基礎(chǔ)上，利用計算機技術(shù)、通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、建立網(wǎng)絡(luò)化的政府信息系統(tǒng)，并通過不同的信息服務(wù)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)，計算機及電話等工具，為企業(yè)、社會及至公民個人提供政府信息和其他公共服務(wù)，改變政府管理的方式。電子政務(wù)（electronicgovernment）：122地理信息系統(tǒng)和數(shù)字地球地理信息系統(tǒng)和數(shù)字地球123地理信息系統(tǒng)（GeographicalInformationSystem,簡稱GIS）針對特定的應用任務(wù)，存儲事物的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，記錄事物之間關(guān)系和演變過程的系統(tǒng)?？筛鶕?jù)事物地理位置坐標對其進行管理、搜索、評價、分析、結(jié)果輸出等處理，提供決策支持、動態(tài)模擬統(tǒng)計分析、預測預報等服務(wù)。

GIS需要強大的數(shù)據(jù)處理能力，涉及空間分析、人機交互對話、地圖的輸入，編輯和輸出技術(shù)、空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)等。應用已覆蓋工農(nóng)業(yè)、交通運輸、環(huán)保、國防、公安等諸多領(lǐng)域，十分廣泛。

地理信息系統(tǒng)（GeographicalInformatio124（1）數(shù)字城市（DigitalCity）地理信息系統(tǒng)應用于城市交通、安全、防火、市政工程、規(guī)劃、管理、決策等方面，稱為城市地理信息系統(tǒng)，又稱數(shù)字城市。數(shù)字城市可以是一個綜合系統(tǒng)，包括用地、建筑、管線（地上和埋地）等，也可以是一個專業(yè)應用系統(tǒng)，如城市規(guī)劃系統(tǒng)等。（2）數(shù)字地球（DigitalEarth）就是在全球范圍內(nèi)建立一個以空間位置為主線，將信息組織起來的復雜系統(tǒng)，即按照地理坐標整理并構(gòu)造一個全球的信息模型，描述地球上每一點的全部信息，按地理位置組織、存儲起來，并提供有效、方便和直觀的檢索、分析和顯示手段，利用這個系統(tǒng)可以快速、準確、充分和完整地了解及利用地球上各方面的信息。（1）數(shù)字城市（DigitalCity）（2）數(shù)字地球（D125

在某種意義上，數(shù)字地球就是一個全球范圍的以地理位置及其相互關(guān)系為基礎(chǔ)組成的信息框架，并在該框架內(nèi)嵌入我們所能獲得的信息的總稱。

是將地球表面上每一點上的固有信息（即與空間位置直接有關(guān)的相對固定的信息，如地形、地貌、植被、建筑、水文等）數(shù)字化，按地理坐標組織起一個三維的數(shù)字地球，全面、詳盡地刻畫我們居住的這個星球是在此基礎(chǔ)上再嵌入所有相關(guān)信息（即與空間位置間接有關(guān)的相對變動的信息，如人文、經(jīng)濟、政治、軍事、科學技術(shù)乃至歷史等），組成一個意義更加廣泛的多維數(shù)字地球，為各種應用目的服務(wù)?？梢詮膬蓚€層次上理解數(shù)字地球：在某種意義上，數(shù)字地球就是一個全球范圍的以地理位置及其相互126遠程教育

遠程教育127遠程教育，就是利用計算機及計算機網(wǎng)絡(luò)進行教學，使得學生和教師可以異地完成教學活動的一種教學模式。一個典型遠程教育的內(nèi)容主要包括課程學習、遠程考試和遠程討論等。實現(xiàn)方式（1）基于Web的軟件實現(xiàn)方式（2）基于視頻會議系統(tǒng)的實現(xiàn)方式遠程教育，就是利用計算機及計算機網(wǎng)絡(luò)進行教學，使得學生和教師128遠程醫(yī)療遠程醫(yī)療129遠程醫(yī)療通過計算機技術(shù)、通信技術(shù)、遙感技術(shù)與多媒體技術(shù)，同醫(yī)療技術(shù)相組合，旨在提高診斷與醫(yī)療水平、降低醫(yī)療開支、滿足廣大人民群眾保健需求的一項全新的醫(yī)療服務(wù)。主要目標以檢查診斷為目的的遠程醫(yī)療診斷系統(tǒng)以咨詢會診為目的的遠程醫(yī)療會診系統(tǒng)以教學培訓為目的的遠程醫(yī)療教育系統(tǒng)以家庭病床為目的的遠程病床監(jiān)護系統(tǒng)遠程醫(yī)療130數(shù)字圖書館數(shù)字圖書館131數(shù)字圖書館（DigitalLibrary,簡稱D-Lib）是一種擁有多種媒體、內(nèi)容豐富的數(shù)字化信息資源，是一種能為讀者方便、快捷地提供信息的服務(wù)機制。傳統(tǒng)圖書館最主要的職能是收藏，并在對所收藏的圖書資料保留、分類的基礎(chǔ)上為讀者提供服務(wù)。D-Lib的收藏對象是數(shù)字化信息，但數(shù)字化收藏加上各類信息處理工具并不等于構(gòu)成D-Lib。D-Lib不同于傳統(tǒng)的圖書館D-Lib是一個將收藏、服務(wù)和人集成在一起的一個環(huán)境，它支持數(shù)字化數(shù)據(jù)、信息和知識的整個生命周期（包括生成、發(fā)布、傳播、利用和保存）的全部活動。數(shù)字圖書館（DigitalLibrary,簡稱D-Lib132網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下跨區(qū)域的、統(tǒng)一的，高效率的訪問以及高質(zhì)量信息的生成，組織和提取等技術(shù)是D-Lib的研究內(nèi)容。如果把Internet看成是一個巨大的無墻圖書館，廣義的D-Lib的目標就是要優(yōu)化Internet的信息存儲結(jié)構(gòu)，提供一致的檢索接口，使整個網(wǎng)絡(luò)成為一個虛擬的、單一的、有組織的，有結(jié)構(gòu)的信息集合，實現(xiàn)