第3讲 数据库和数据库管理系统

 

第三讲   数据库和数据库管理系统

 

因为管理信息系统是以数据驱动的，数据库和数据库管理系统在管理系统中，就要研究信息如何存放到计算机里，在计算机里怎么来组织、管理数据。所以，这个内容对于管理者来说也是必须了解的知识。

 

数据组织的层次

△第一层次是数据项，数据项是数据在计算机里存储的最小的逻辑单位，它描述了事物的某个方面特征。

△第二层次是几个数据项的集合，描述了一个实体，就是一个记录。

△第三层次是相同类型数据的实体的集合，就形成了文件。

△第四层次不同类型的文件进行有机的组合就形成了数据库。

为什么有了文件还要形成数据库呢？因为原来形成的文件有很多地方有很多重复的内容。例如：

组成数据库的好处：

（1）消除重复记录。要分别建立文件就有很多内容会重复，假设这些内容只出现一次，那么就可以减少很多重复。

 

【案例】　

例如把工资部门的姓名、出生年月、性别、职务这些项目去掉，只保留职工号，相对应的姓名、出生年月项目可以在人事部门找到，教育部门也有职工号、学历和培训时间项目，这个培训是什么时间完成的，可以记录的很详细，根据职工号，相对应的姓名、出生年月、性别、职务也可以在人事部门记录中找到。

 

（2）修改方便。修改的时候，我们就不必要从多个文件中去修改了，只要修改一个文件就行。

（3）避免不一致性。

例如原来的职务在三个文件当中有，他的职务改变以后，人事部门给变更了，工资部门也变更了，可是在培训部门忘了给变更，这就是数据出现不一致。使用数据库就可以避免数据不一致。

（4）实现数据共享。只要是数据库存贮的数据，就可以跨越这个文件的界限，可以提供数据组合，使得不同的部门共享这些数据。

 

【自检】

请你谈谈数据库建设对于企业的重要意义。

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数据通信

 

计算机的数据通信就是借助于电子或是电磁设备、光纤或是微波信号，将数据从一台计算机传输到另一台计算机。

比如一个计算机终端，通过调制解调器把计算机里的数字信号转换成模拟信号，通过电话线传到另一个部门，这个部门把模拟信号又变成数字信号，送到计算机，这样就完成了计算机数据通信功能。

图3－2  基本数据通信示意图

 

计算机网络的概念

计算机网络是计算机通过计算机技术和通信技术结合的产物，它是将地理位置不同的计算机，通过通信设备和线路连接起来用完善的网络软件向诸多用户提供各种运用服务，从而实现数据、程序和硬件等各类资源共享的一个系统。所以计算机网络是通过数据通信设备和线路，把地点不同的，具有不同独立功能的计算机联系起来，实现数据、程序和硬件各类资源共享的一种系统。

 

计算机网络的功能

计算机网络的功能主要体现在以下几个方面：

（1）数据通信。

（2）资源共享。就是数据、程序、硬件这三类资源的共享。

（3）分步处理。一个大的程序，可通过计算机网络进行分步处理，由不同地点的计算机来帮助处理这个大的程序。

目前来讲，计算机网络达到了数据通信和资源共享的功能，分步处理只是在一部分计算机网络中得以实现，普遍实现还存在一定的困难。

 

网络的类型

相互连接在一起的所有数据通信设备叫做一个网络。将设备联网以实现通信。数据通信网络可以是广域网、局域网、城域网，也可能是它们的组合。

（1）广域网（ＷＡＮ）。利用各种通信设施覆盖广大区域，如长途电话、卫星传输和海底电缆。广域网一般涉及主计算机和许多不同类型的通信硬件和软件。例如，国际银行业务网络和航班订票系统。

图3－3  广域网模型

（2）局域网（ＬＡＮ）。局域网覆盖的是有限区域。一个典型的局域网，它连接几百台微型计算机，这些计算机都局限在相对小的区域内，如一幢建筑或几幢临近的建筑（例如校园网）。由于局域网能使多个用户共享软件、数据和设备，这对公司有很大的吸引力。

（3）城域网（ＭＡＮ）。就是跨越整个城市的网络。

 

【自检】

分别举出你所知道的广域网、局域网、城域网的例子。

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企业与网络

对于企业来说，企业的网络怎样与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ（因特网）相联系？企业与它的供应商、销售商和它的协作单位互相之间有哪些联系？首先介绍一些概念：

△ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ是由世界上成千上万个计算机、广域网和局域网通过一

定的通信方式连接起来形成的一个巨大的网络信息系统。其最大特点是网络信息共享，对企业来说它最大价值是支持电子商务的实现，所以，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ也叫做网际网，它是广域网互相之间再联系起来的网络。

△Ｉｎｔｒａｎｅｔ是指跟全球互联网隔离开的一个较小的电子专用的空间，是由企业或者由组织采用Ｉｎｔｅｒｎｅｔ技术建立起来的一种虚拟的相对独立的专用的网络。就是企业里隔离出来的一个专用的空间，是为企业服务的一个专用网络。

△企业网络是Ｉｎｔｅｒｎｅｔ对企业之外特定用户安全的延伸。它通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的技术与通过认证的用户，包括它的供应商、顾客、合作者等来分享公司内部网络部分信息和部分运用的半开放专用网。

图3－５  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ基本结构

企业内部的Ｉｎｔｒａｎｅｔ，就是上图这样一个结构。企业要跟Ｉｎｔｅｒｎｅｔ相联系，可能还有一个防火墙，这个防火墙就使得只有特定的用户信息才能够进入企业内部网络，这样就避免了一些黑客、病毒对于企业的袭击。

计算机网络每一企业内部的用户跟服务器也是通过计算机网络来互相通信，也是通过ＴＣＰ/ＩＰ传输控制协议和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的协议来传输的相应的数据，它的特点就是因为有了防火墙与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ相隔离形成这样一个空间，Ｅｘｔｒａｎｅｔ就是这个空间在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的基础上更进一步扩大，扩大了与用户、供应商联系，又造成一个比较大的空间，他们对Ｉｎｔｅｒｎｅｔ外部的联系也是有防火墙保护，这样就保证了Ｅｘｔｒａｎｅｔ内部的安全性，这就是网络通信的基本结构。

Ｉｎｔｒａｎｅｔ的特点：

△开放性。通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ，可以跟外界有广泛的信息联系。

△安全性。通过防火墙能够保证系统内部的安全。

△运用多媒体的技术。传输信息不仅有数字信息，还有多媒体的信息，如图像、声音都可以传输。

△操作简易、开发简单。

管理信息系统的开发

 

系统开发是建立信息系统过程中最重要的、必不可少的工作之一，系统开发工作做的好坏，直接影响到整个系统的成败。

 

信息系统开发概述

 

1．信息系统开发的任务

系统开发的任务就是根据企业管理的战略目标、规模、性能等具体情况，从系统的观点出发，运用系统工程的方法，按照系统发展的规律为企业建立起计算机化的信息系统。其中最核心的工作就是设计出适合于现代企业管理要求的应用系统软件。

 

2．信息系统开发的特点

管理信息系统开发的成果或产品是一套专用的应用软件系统。这套软件产品的生产与一般硬设备的生产过程和单项事务的处理程序编写相比，具有以下特点：

（1）复杂程度比较高。企业都有各自不同的情况，组织、人员，还有具体的产品和服务，这就要求管理信息系统应用软件要反映出企业的组织功能，反映出生产和服务的特点。要涉及到机构、人员、生产过程或者服务过程这些经常变化的内容，使得建立管理应用软件系统变得比较复杂。

（2）是一个创造性活动。因为企业的不同，所以很难买到完全适宜于企业的管理信息系统应用软件，即使买到的应用软件包与企业的应用情况相似，一般情况下也都要做修改，现在市面上的管理信息系统软件包很多，一般买来以后都不能直接使用，修改的工作量一般都在30%、40%左右，所以，每一个信息系统都要有开发活动，都要有创造性的劳动。

（3）质量要求高。因为计算机的软件与编写程序不能有任何的语法错误或者是语句错误，从管理的角度看，在引入计算机管理信息系统以前，已经有人工的信息系统，或者部分计算机化的信息系统，现在要开发一个新的信息系统来取代原来的系统，就一定要比原来的系统功能强大且便于使用，还要能够取得经济效益，这才能够被人们接受。

（4）产品是无形的。软件产品不像机械设备生产那样，加工过程可以观察、度量、检测，便于控制质量。软件产品是存储在计算机系统之内的程序和数据，它们是无形的。虽然表现在技术资料中的软件产品可以阅读，但由于软件生产的主要过程都是开发人员的智力活动，即使具有相同的设计目标，不同的人开发出的软件产品也不会完全相同。除开发者外，其他人不容易很快理解与掌握。

 

3．信息系统开发的指导原则

系统具有目的性、整体性、相关性、环境适应性等特征。系统的特征反映了系统具有最本质的方面。深入分析系统的特征，根据系统发展的规律来建立系统，是系统开发的指导原则。其要点如下：

（1）系统的目的性。满足用户的要求是系统的出发点和归宿，所以用户是否满意是衡量系统质量的首要标准。

（2）系统的整体性。用整体的观念来开发系统，采取先确定整体的逻辑模型、再设计物理模型的开发思路。

（3）系统的相关性。管理信息系统是由多个子系统（功能）组成的，整个系统是个不可分割的整体，整个系统的功能并不是各子系统的简单相加，其功能应比所有子系统的功能总和还要大得多。组成管理信息系统的各子系统各有其独立的功能，同时又相互联系，相互作用，通过信息流把它们的功能联系起来。如果它们之中的一个子系统发生了变化，其他子系统也要相应地进行改变和调整，因此，不能不考虑其他子系统而设计某一子系统。整个系统为层次结构，系统可分解为多个子系统，子系统又同样可以分为更细一级的子系统。系统、子系统均有自身的目标、界限、输入、输出和处理内容。

再有就是系统有它的环境适应性，根据环境的变化而变化，所以，开发出的信息系统也一定要适应环境的变化。为了能适应环境的变化，系统必须具有可修改性、可扩充性。系统开发应该遵循以市场为指导，用系统工程化、标准化的方法进行管理，这些都贯彻到以下系统开发的具体方法中。

 

4．信息系统开发的组织与项目管理

（1）系统开发的组织

系统开发，要有相应的组织结构作保证。

①系统开发领导小组。系统开发领导小组的任务是领导系统开发的整个工作，一般是应该由企业负责人来挂帅，成立系统开发小组，由他负责总体的领导工作。领导小组的职责范围是：

●提出整个新系统的规划和总的策略；

●保证这个系统能够满足企业不同部门对新系统的需求；

●为开发工作的安排和进度进行控制和监督；

●协调开发过程中各部门的工作；

●向上级报告开发工作的工作进展；

●委任组织机构的工作人员，规定项目小组的工作范围。

②系统开发项目小组。就是系统开发的工作小组，负责开发的具体工作。

（2）系统开发的项目管理

对开发工作还要进行项目管理，因为开发工作是一个工程项目，有许多人参加，要运用一定的资源，在一定期限内完成。为了节省资源，在规定的期限内保质、保量地完成项目，一般采用项目管理的方法进行管理。

 

５．信息系统开发的人员

（1）人员的障碍

在具体项目的进行过程中，涉及到人员及其有关的问题。系统开发当中，亟待解决的问题就是人员障碍，如果人员的障碍不解决，系统开发很难取得成功。人员障碍包括几个方面：

■最高级的领导没有需求，没有思路。如果最高级领导层对建立信息系统没有需求，也没有深层次的想法和思路，开发系统将面对巨大的阻力，系统的开发很难成功。

■普通的管理者对新事物有恐惧感。企业各级管理人员，由于种种原因，对开发信息系统有着不同的看法，甚至担心新系统可能要剥夺他们的权利和地位，会威胁到部门的经济利益和权限，所以在开发中不积极配合，更有甚者会阻挠系统的开发工作。

■把复杂的问题简单化。由于对开发信息系统的认识不清，认为信息系统的开发是非常简单的，只要程序一装，系统就可以提供所有的信息。这种简单化的想法，也是管理信息系统失败的原因。

■信息问题导致的沟通障碍。信息专家和管理人员知识背景不同，对于问题的理解是不一样的，沟通中就会发生信息障碍，若不能够互相理解，就导致了信息系统不能很好地满足用户的需求。

■人员的素质低。如果组织中的管理人员素质太低，就无法正确地表达自己的思路，而且在系统的建设过程中不能提出有效的建议和改进思路，系统的开发就会遇到极大的障碍。

（2）系统开发的参与人员

信息系统开发中，具体的参与人员就是项目小组或者工作小组包含的人员：

①组织中的高层领导。一个组织要开发信息系统，组织中的高层领导是关键，最重要的是公司的首席执行官对这个问题的认识。组织中的高层领导必须是系统开发小组的领导成员，并且要在把握大方向时切实地投入时间和精力。

②系统分析员。系统分析员负责实际工作的领导，他应该具有一定的管理知识，还要具有计算机现代化管理的知识和计算机的技术知识；他还应该善于处理人际关系，能与各类人员建立良好的合作关系；能正确理解各级管理人员提出的需求，灵活运用现代管理方法，将这些需求经过分析和逻辑思维转换为计算机系统的设计方案，成为编写程序的依据。

③程序设计人员。程序设计人员的主要任务是按照系统分析员所提出的设计方案编制、调试、修改程序，直到新系统投入运行。在系统交付使用以后，本企业的程序设计员还要负担系统的运行维护工作，负责程序的改进任务。程序设计员应该有较强的逻辑思维能力，要掌握计算机软件的基本知识，熟练掌握数据库及程序设计语言。

④企业管理人员。参加系统开发的企业管理人员代表用户的角色，他们的角色在系统的前期和后期起着非常重要的作用。参与系统开发的管理人员必须是业务骨干，要了解自己的部门或者自己的工作的关键点和难点是什么。更重要的是能够对未来信息系统的构成和添加哪些新功能有自己的看法。

 

 

结构化系统开发方法

 

1．方法概述

（1）系统观点

系统的观点有以下特点：

开发方法中最普遍的就是结构化系统开发的方法，简单地说，就是完全利用系统的观点来考虑系统的目的性、相关性、整体性、环境适应性，进而开发这个系统。系统开发完全按照系统发展的规律，对系统的生命周期先进行系统的规划，然后进行系统的分析。

图3－６   系统层次分析图

先对整个系统进行整体分析，分析这个系统跟外界的联系，然后再逐渐把它细化，看各个细化的各个子系统它们之间的联系，然后再把各个子系统再细化成更进一步的小的系统，再看看它们互相之间信息是怎么联系的，这样逐步来分析一个系统。根据分析的结果进行系统的设计画出图纸来了，系统实施把这个图纸变成了事物。系统实施把设计的结果变成实际的东西，那就是编制程序，编制软件。

（2）生命周期

系统的生命周期有以下几个阶段：

结构化系统分析的另一个关键点就是任何一个系统都是有生命的，其生命周期各个阶段划分，方法虽然有些差别，但实质上没有什么变化。从大的方面说系统一般都要经历系统分析、系统设计和系统实施运行三个大阶段。

系统生命周期的过程，可由下图反映出来，就是系统规划、系统分析、系统设计、系统实施。

图3－７   系统生命周期

（3）自上而下，逐步求精

在结构化的系统开发中，自上而下，逐步求精的思路是贯穿始终的。分析问题首先从系统的最高层开始，在把最高层的目的分析清楚之后，再向下面扩展。继续分析下一层的系统结构，下一层的系统要素或者说子系统，又是实现上一层系统目标的手段。

（4）工作成果文档化

结构化系统分析的方法要求系统规划、分析、设计的每一步都应该把成果文档化，都要形成文字上的结果。

 

2.结构化系统分析法的总体思路

结构化系统分析的方法通常把它细化，如下图所示：

 

图3－８  结构化系统分析法思路

有些企业没有按照这样做，开始时，开发单位就把企业提出的要求理解错误了，程序编好交付使用时，发现与所要求的应用程序完全不符合，这时整个系统就报废了。所以由上图说明，系统开发的每个阶段一定要把好关，一定要通过相应的验收，而且每一个阶段都要有成果，每个阶段的成果都要通过验收才能够进入下一个阶段。这就是结构化开发方法的总体思路。

 

【本讲总结】

本讲介绍了数据组织的层次和数据管理活动的内容，重点介绍了数据库的相关知识。通过这一讲的学习，能够对数据库和数据库管理系统有更加深入的认识。

本讲还介绍了计算机网络的概念、功能，广域网、局域网、城域网三种基本的网络类型，以及企业与Ｉｎｔｒａｎｅｔ的联系。计算机网络是通过数据通信设备和线路，把不同地点的，具有不同独立功能的计算机联系起来，以实现数据、程序和硬件各类资源的共享。