數(shù)據(jù)的組織與管理

數(shù)據(jù)的組織與管理2024/3/12數(shù)據(jù)的組織與管理第一節(jié)數(shù)據(jù)的組織與管理

在管理信息系統(tǒng)中，大量的數(shù)據(jù)以一定的形式存放在各種存儲(chǔ)介質(zhì)中，數(shù)據(jù)的組織方式以及內(nèi)在聯(lián)系的表示方法直接決定著數(shù)據(jù)處理的效率。數(shù)據(jù)的組織與管理數(shù)據(jù)庫(kù)Database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(shù)據(jù)項(xiàng)1數(shù)據(jù)項(xiàng)2數(shù)據(jù)項(xiàng)n-1數(shù)據(jù)項(xiàng)n…...…...…...姓名、性別等若干學(xué)生學(xué)生文件學(xué)生數(shù)據(jù)庫(kù)一、數(shù)據(jù)組織的層次數(shù)據(jù)項(xiàng)多個(gè)字符組成一個(gè)詞或者一個(gè)完整的數(shù)字不能再分成有意義的單位。記錄與某個(gè)特殊對(duì)象或活動(dòng)有關(guān)的所有數(shù)據(jù)項(xiàng)組成文件與某個(gè)特定主題相關(guān)的數(shù)據(jù)記錄的集合。數(shù)據(jù)庫(kù)(Database)綜合的、相關(guān)的文件集合數(shù)據(jù)庫(kù)中包括了數(shù)據(jù)，它們之間的聯(lián)系數(shù)據(jù)的組織與管理示例：學(xué)生數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)層次數(shù)據(jù)的層次舉例文件數(shù)據(jù)項(xiàng)紀(jì)錄數(shù)據(jù)庫(kù)劉漢云數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)489包含：學(xué)生姓名、所選課程、學(xué)分及成績(jī)的記錄劉漢云（名字字段）學(xué)生數(shù)據(jù)庫(kù)課程文件簡(jiǎn)歷文件財(cái)務(wù)文件課程文件劉漢云數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)489李卓宇數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)485張昕陽數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)485圖1數(shù)據(jù)的層次數(shù)據(jù)的組織與管理二、數(shù)據(jù)管理的內(nèi)容企業(yè)建立和維護(hù)其信息資源的全部工作稱為信息資源管理數(shù)據(jù)是一種資源，對(duì)它進(jìn)行管理的過程稱為數(shù)據(jù)管理。包括：數(shù)據(jù)收集存儲(chǔ)維護(hù)加工處理安全保證組織檢索數(shù)據(jù)的組織與管理第二節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)數(shù)據(jù)的組織與管理應(yīng)用程序1數(shù)據(jù)文件1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序3數(shù)據(jù)文件2數(shù)據(jù)文件3存在問題：1、數(shù)據(jù)冗余與數(shù)據(jù)不一致性2、數(shù)據(jù)聯(lián)系弱3、缺少數(shù)據(jù)字典，缺乏靈活性用戶用戶用戶一、數(shù)據(jù)處理的發(fā)展傳統(tǒng)文件處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的組織與管理數(shù)據(jù)庫(kù)處理系統(tǒng)特點(diǎn)：應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2應(yīng)用程序3DBMS數(shù)據(jù)庫(kù)中央數(shù)據(jù)庫(kù)用戶用戶用戶1、完善的數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)模型2、數(shù)據(jù)獨(dú)立性3、方便的接口4、完整的數(shù)據(jù)控制功能5、提高了系統(tǒng)的靈活性數(shù)據(jù)的組織與管理對(duì)比方面文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)特點(diǎn)數(shù)據(jù)的管理者文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)面向的對(duì)象某一應(yīng)用程序整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)的共享程度共享性差,冗余度大共享性高，冗余度小數(shù)據(jù)的獨(dú)立性獨(dú)立性差高度的物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化記錄內(nèi)有結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)化，用數(shù)據(jù)模型描述數(shù)據(jù)控制能力應(yīng)用程序自己控制由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)安全性、完整性、并發(fā)控制和恢復(fù)能力兩種數(shù)據(jù)管理方式的對(duì)比數(shù)據(jù)的組織與管理銀行數(shù)據(jù)庫(kù)處理系統(tǒng)客戶交易處理數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)核對(duì)帳戶程序存款帳目程序分期貸款程序客戶數(shù)據(jù)庫(kù)..銀行文件處理系統(tǒng)客戶財(cái)務(wù)報(bào)表分期貸款程序帳戶核對(duì)處理存款處理分期貸款處理貸款分析報(bào)告客戶票據(jù)存款文件修改文件修改核對(duì)帳戶核對(duì)程序分期貸款文件修改存款程序客戶交易數(shù)據(jù)的組織與管理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的誕生（20世紀(jì)60年代末和70年代初）1、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)IMS(InformationManagementSystem)

1968年研制成功、1969年形成產(chǎn)品的。IBM(InternationalBusinessMachine)

層次數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫(kù)是統(tǒng)一管理的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。二、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的產(chǎn)生與構(gòu)成數(shù)據(jù)的組織與管理2、DBTG報(bào)告美國(guó)數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言協(xié)會(huì)（ConferenceOnDataSystemLanguage）下屬的數(shù)據(jù)庫(kù)任務(wù)組（DatabaseTaskGroup）發(fā)表了若干個(gè)報(bào)告，奠定了數(shù)據(jù)庫(kù)的很多概念、方法和技術(shù)。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)的組織與管理3、1970年，IBM公司的研究員E.F.Codd發(fā)表了論文“大型共享數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系模型”，為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。

關(guān)系數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)的組織與管理

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和有關(guān)人員組成的具有高度組織的總體。1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的硬件和軟件環(huán)境)2、數(shù)據(jù)庫(kù)（Database）3、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)4、人員

·數(shù)據(jù)庫(kù)管理員·系統(tǒng)程序員·用戶數(shù)據(jù)庫(kù)強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的是系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的構(gòu)成數(shù)據(jù)的組織與管理數(shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)庫(kù)不僅存放數(shù)據(jù)，而且還要存放數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。表示數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系的方法稱為數(shù)據(jù)模型。（1）表示數(shù)據(jù)（2）數(shù)據(jù)之間的關(guān)系數(shù)據(jù)的組織與管理層次模型

（HierarchicalModel）用樹形結(jié)構(gòu)表示客觀事物之間聯(lián)系的模型。ABCDEF數(shù)據(jù)的組織與管理倉(cāng)庫(kù)號(hào)城市面積倉(cāng)庫(kù)倉(cāng)庫(kù)號(hào)器件號(hào)數(shù)量庫(kù)存?zhèn)}庫(kù)號(hào)職工號(hào)工資職工職工號(hào)供應(yīng)商號(hào)訂購(gòu)單號(hào)訂購(gòu)日期訂購(gòu)單數(shù)據(jù)的組織與管理網(wǎng)狀模型(NetworkModel)用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)表示客觀事物之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)的組織與管理關(guān)系模型(RelationalModel)用二維表表示實(shí)體與實(shí)體之間聯(lián)系的模型。倉(cāng)庫(kù)號(hào)城市面積WH1北京370WH2上海500WH3廣州200倉(cāng)庫(kù)器件號(hào)器件名稱P1顯示卡P2聲卡P3解壓卡P4散熱風(fēng)扇器件器件倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存數(shù)據(jù)的組織與管理倉(cāng)庫(kù)號(hào)城市面積WH1北京370WH2上海500WH3廣州200倉(cāng)庫(kù)器件號(hào)器件名稱P1顯示卡P2聲卡P3解壓卡P4散熱風(fēng)扇倉(cāng)庫(kù)號(hào)器件號(hào)數(shù)量WH1P2675WH1P3250WH1P4340WH2P1280WH2P2200WH2P4270WH3P2500WH3P1330器件庫(kù)存器件倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存數(shù)據(jù)的組織與管理

美國(guó)IBM公司的E.F.Codd，從1970年起連續(xù)發(fā)表了多篇論文，提出關(guān)系模型，奠定了關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的理淪基礎(chǔ)。倉(cāng)庫(kù)號(hào)器件號(hào)數(shù)量WH1P2675WH1P3250WH1P4340WH2P1280WH2P2200WH2P4270WH3P2500WH3P1330庫(kù)存器件倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存三、關(guān)系數(shù)據(jù)模型(RelationalModel)數(shù)據(jù)的組織與管理2、元組。表中一行稱為一個(gè)元組。3、屬性。表中一列稱為一個(gè)屬性。給每列起一個(gè)名即為屬性名。4、主碼(PrimaryKey，也稱主關(guān)鍵字)。1、關(guān)系。一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)于一張二維表。數(shù)據(jù)的組織與管理5、域。屬性的取值范圍。6、分量。元組中的一個(gè)屬性值。7、關(guān)系模式。對(duì)關(guān)系的描述，用關(guān)系名(屬性1，屬性2，…屬性n)來表示。eg.庫(kù)存（倉(cāng)庫(kù)號(hào)，器件號(hào)，數(shù)量）倉(cāng)庫(kù)（倉(cāng)庫(kù)號(hào)，城市，面積）數(shù)據(jù)的組織與管理第三節(jié)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的組織與管理3.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述3.2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（ER圖）3.3邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（關(guān)系模式）3.4物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的組織與管理一、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容現(xiàn)實(shí)世界觀念世界數(shù)據(jù)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(shí)世界在人們頭腦中的反映現(xiàn)實(shí)世界中的事物及其聯(lián)系，在數(shù)據(jù)世界中用數(shù)據(jù)模型描數(shù)據(jù)的組織與管理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的步驟現(xiàn)實(shí)世界觀念世界數(shù)據(jù)世界用戶需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)E-R圖數(shù)據(jù)模型概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的組織與管理信息的轉(zhuǎn)換客觀事物類：事物相關(guān)性質(zhì)集合人實(shí)體實(shí)體集合及實(shí)體聯(lián)系相關(guān)屬性集合加工、轉(zhuǎn)換數(shù)文件據(jù)記錄庫(kù)相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)集合加工轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)據(jù)集合結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)世界DBMS數(shù)據(jù)世界DBMS的數(shù)據(jù)模型信息世界認(rèn)識(shí)選擇描述現(xiàn)實(shí)世界E-R模型數(shù)據(jù)的組織與管理3.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述3.2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（ER圖）3.3邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（關(guān)系模式）3.4物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的組織與管理二、實(shí)體聯(lián)系模型(E-R模型)實(shí)體聯(lián)系模型反映的是現(xiàn)實(shí)世界中的事物及其相互聯(lián)系。圖書作者寫作出版社類別頁(yè)數(shù)ISBN*書名姓名出生地身份證號(hào)*定稿時(shí)間價(jià)格數(shù)據(jù)的組織與管理1、實(shí)體(Entity)描述客觀事物的概念實(shí)體名稱表示方法：數(shù)據(jù)的組織與管理2、屬性"屬性"指實(shí)體具有的某種特性。表示方法：屬性實(shí)體名稱屬性1屬性2屬性n數(shù)據(jù)的組織與管理3、聯(lián)系現(xiàn)實(shí)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(shí)體1實(shí)體2聯(lián)系數(shù)據(jù)的組織與管理聯(lián)系的類型設(shè)A，B為兩個(gè)包含若干個(gè)體的總體，1、一對(duì)一聯(lián)系如果對(duì)于A中的一個(gè)實(shí)體，B中至多有一個(gè)實(shí)體與其發(fā)生聯(lián)系，反之，B中的每一實(shí)體至多對(duì)應(yīng)A中一個(gè)實(shí)體，則稱A與B是一對(duì)一聯(lián)系。系系主任任職11病區(qū)科室主任任職11數(shù)據(jù)的組織與管理2、一對(duì)多聯(lián)系如果對(duì)于A中的每一實(shí)體，實(shí)體B中有一個(gè)以上實(shí)體與之發(fā)生聯(lián)系，反之，B中的每一實(shí)體至多只能對(duì)應(yīng)于A中的一個(gè)實(shí)體，則稱A與B是一對(duì)多聯(lián)系。AB聯(lián)系1n教研室教師聯(lián)系1n數(shù)據(jù)的組織與管理3、多對(duì)多聯(lián)系如果A中至少有一實(shí)體對(duì)應(yīng)于B中一個(gè)以上實(shí)體，反之，B中也至少有一個(gè)實(shí)體對(duì)應(yīng)于A中一個(gè)以上實(shí)體，則稱A與B為多對(duì)多聯(lián)系。AB聯(lián)系mn教師學(xué)生教學(xué)mn數(shù)據(jù)的組織與管理E—R圖建模實(shí)體及其聯(lián)系概念模型E—R圖數(shù)據(jù)的組織與管理E—R圖繪制圖書作者寫作出版社類別頁(yè)數(shù)ISBN*書名姓名出生地身份證號(hào)*定稿時(shí)間價(jià)格1、利用分類、聚集、概括等方法抽象出實(shí)體，并一一命名。2、描述實(shí)體之間的聯(lián)系3、實(shí)體屬性和聯(lián)系屬性的說明數(shù)據(jù)的組織與管理構(gòu)造E-R圖應(yīng)注意的問題：1、注意標(biāo)識(shí)實(shí)體屬性中的關(guān)鍵字；2、如果所處理的對(duì)象是一個(gè)比較大的系統(tǒng)，則應(yīng)該先畫出各個(gè)部門的子E-R圖，然后再合并同類實(shí)體，消除冗余。3、對(duì)于一個(gè)特定的應(yīng)用處理對(duì)象，所構(gòu)造的E-R模型可能不是唯一的。數(shù)據(jù)的組織與管理3.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述3.2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（ER圖）3.3邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（關(guān)系模式）3.4物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的組織與管理三、ER圖向關(guān)系數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換回顧實(shí)體實(shí)體集合及實(shí)體聯(lián)系相關(guān)屬性集合加工、轉(zhuǎn)換數(shù)文件據(jù)記錄庫(kù)相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)集合數(shù)據(jù)世界DBMS的數(shù)據(jù)模型信息世界E-R模型數(shù)據(jù)的組織與管理eg.

庫(kù)存（倉(cāng)庫(kù)號(hào)，器件號(hào)，數(shù)量）倉(cāng)庫(kù)（倉(cāng)庫(kù)號(hào)，城市，面積）關(guān)系模式對(duì)關(guān)系的描述，用關(guān)系名(屬性1，屬性2，…屬性n)來表示。數(shù)據(jù)的組織與管理轉(zhuǎn)換過程示意圖E-R圖關(guān)系模型數(shù)據(jù)的組織與管理1、實(shí)體

相應(yīng)轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系，實(shí)體名稱作為關(guān)系名稱，該關(guān)系包括對(duì)應(yīng)實(shí)體的全部屬性，并確定出該關(guān)系的關(guān)鍵字。轉(zhuǎn)換方法和原則數(shù)據(jù)的組織與管理2、聯(lián)系

a.聯(lián)系具有屬性：聯(lián)系名作為關(guān)系名，發(fā)生聯(lián)系的實(shí)體的主關(guān)鍵字作為聯(lián)系的主關(guān)鍵字。

b.聯(lián)系不具有屬性：不帶有屬性的聯(lián)系可以去掉。數(shù)據(jù)的組織與管理轉(zhuǎn)換舉例一廠長(zhǎng)號(hào)*姓名年齡廠長(zhǎng)廠號(hào)*廠名地點(diǎn)工廠管理11廠長(zhǎng)（廠長(zhǎng)號(hào)，姓名，年齡）工廠（廠號(hào)，廠名，地點(diǎn)）管理（廠號(hào)，廠長(zhǎng)號(hào)）數(shù)據(jù)的組織與管理轉(zhuǎn)換舉例二倉(cāng)庫(kù)號(hào)*地點(diǎn)面積倉(cāng)庫(kù)貨號(hào)*品名價(jià)格產(chǎn)品存放1n倉(cāng)庫(kù)（倉(cāng)庫(kù)號(hào)，地點(diǎn)，面積）產(chǎn)品（貨號(hào)，品名，價(jià)格）數(shù)量存放（倉(cāng)庫(kù)號(hào)，貨號(hào)，數(shù)量）數(shù)據(jù)的組織與管理轉(zhuǎn)換舉例三學(xué)號(hào)*姓名年齡學(xué)生課程號(hào)*課程名學(xué)時(shí)數(shù)課程學(xué)習(xí)mn學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，年齡）課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)時(shí)數(shù)）成績(jī)學(xué)習(xí)（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）數(shù)據(jù)的組織與管理3.1數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)概述3.2概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（ER圖）3.3邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（關(guān)系模式）3.4物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的組織與管理

物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是為數(shù)據(jù)模型在設(shè)備上選定合適的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法，以獲得數(shù)據(jù)庫(kù)的最佳存取效率。數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是對(duì)一個(gè)給定的邏輯結(jié)構(gòu)選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)的過程。 四、數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的組織與管理1、確定庫(kù)文件的組織形式如選用順序文件組織形式、索引文件組織形式等。2、存取路徑的選擇對(duì)同一個(gè)數(shù)據(jù)提供多條存取路徑。物理設(shè)計(jì)要確定應(yīng)該建立哪些存取路徑。數(shù)據(jù)的組織與管理3、確定數(shù)據(jù)存放位置為了提高系統(tǒng)性能，數(shù)據(jù)應(yīng)該根據(jù)應(yīng)用情況將易變部分和穩(wěn)定部分、經(jīng)常存取部分和存取頻率較低的部分分開存放。例如將易變的、存取頻繁的數(shù)據(jù)存放在高速存儲(chǔ)器上;穩(wěn)定的、存取頻度小的數(shù)據(jù)存放在低速存儲(chǔ)器上。數(shù)據(jù)的組織與管理測(cè)試題1、有關(guān)信息的說法，正確的是（

）A、信息是關(guān)于主觀愿望、不可通訊的知識(shí)B、信息是人類思維活動(dòng)的結(jié)果C、信息是可以通訊的D、信息可以分為戰(zhàn)術(shù)信息、管理信息和數(shù)字信息C2、信息與數(shù)據(jù)的關(guān)系是（

）A、信息是數(shù)據(jù)的載體B、數(shù)據(jù)決定于信息C、信息與數(shù)據(jù)的含義是相同的D、數(shù)據(jù)是信息的表達(dá)形式D數(shù)據(jù)的組織與管理3、管理信息系統(tǒng)是（

）A、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)B、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)C、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)D、人機(jī)交互系統(tǒng)D4、決策問題的類型包括（

）A、結(jié)構(gòu)化決策和半結(jié)構(gòu)化決策B、優(yōu)化決策和結(jié)構(gòu)化決策