第三章MIS的技术基础

1、第三章第三章 MISMIS的技术基础的技术基础内蒙古农业大学经济管理学院郭晓燕第三章 MIS的技术基础 第一节 数据处理技术 第二节 计算机系统 第三节 通信与网络第一节 数据处理技术一、数据处理的概述一、数据处理的概述（一）数据处理的概念（一）数据处理的概念 数据处理指把来自科学研究、生数据处理指把来自科学研究、生产实践和社会经济活动等领域中的原始产实践和社会经济活动等领域中的原始数据数据, , 用一定的设备和手段用一定的设备和手段, , 按一定的按一定的使用要求使用要求, , 加工成另一种形式的数据加工成另一种形式的数据。 （二）（二）数据处理的目的数据处理的目的 1.把数据转换成便于观察

2、分析、传送或把数据转换成便于观察分析、传送或进一步处理的形式。进一步处理的形式。 2.从大量的原始数据中抽取，推导出对从大量的原始数据中抽取，推导出对人们有价值的信息以作为行动和决策的依据。人们有价值的信息以作为行动和决策的依据。 3.利用计算机科学地保存和管理已经过利用计算机科学地保存和管理已经过处理处理(如校验、整理等如校验、整理等)的大量数据的大量数据,以便人们以便人们能方便而充分地利用这些宝贵的信息资源。能方便而充分地利用这些宝贵的信息资源。 （三）数据处理的基本内容（三）数据处理的基本内容1.1.数据收集数据收集2.2.数据转换数据转换3.3.数据的筛选、分组和排序数据的筛选、分组和

3、排序4.4.数据的组织数据的组织5.5.数据的运算数据的运算: :指算术运算和逻辑运算指算术运算和逻辑运算6.6.数据存储数据存储7.7.数据检索数据检索8.8.数据输出数据输出 （四）数据处理的核心是数据管理。（四）数据处理的核心是数据管理。数据管理的发展阶段数据管理的发展阶段1.人工管理。人工管理。无数据管理及完全分散的手工方式。数据不保存。一组数据对应于一个应用程序，应用程序与其处理的数据结合成一个整体。在进行计算时，系统将应用程序和数据一起装入，程序运行结束后，释放内存空间，程序和数据同时被撤销。 没有软件对数据进行管理。应用程序设计者不仅要考虑数据之间的逻辑关系，还要考虑存储结构、存

4、取方法以及输入方式等。如果存储结构发生变化，程序中读写数据的程序也要发生改变，数据没有独立性。 没有文件概念。数据的组织方法由程序设计人员自行设计和安排。 数据面向应用。数据附属于程序，即使两个应用程序使用相同的数据，也必须各自定义数据的存储和存取方式，不能共享相同的数据定义，因此，程序与程序之间可能有大量的重复数据。 2.文件系统。文件系统。有了面向应用的数据管理功能，工作方式是分散的非手工的。数据可长期保存在磁盘上。用户可通过程序对文件进行查询、修改、插入或删除操作。 文件系统提供程序和数据之间的读写方法。文件管理系统是应用程序与数据文件之间的一个接口。应用程序通过文件管理系统建立和存储文

5、件；反之，应用程序要存取文件中的数据，必须通过文件管理系统实现。用户不必关心数据的物理位置，程序和数据之间有了一定的独立性。 文件形式多样化。因为有了直接存取设备，所以可以建立索引文件、链接文件和直接存取文件等。对文件的记录可顺序访问和随机访问。文件之间是相互独立的，文件与文件之间的联系需要用程序实现。 数据的存取基本上以记录为单位。 3.数据库系统。数据库系统。解决多用户、多应用的共享数据解决多用户、多应用的共享数据要求，数据与应用程序独立。要求，数据与应用程序独立。与文件管理相比，数据库技术有了很大的改进，主要表现为：与文件管理相比，数据库技术有了很大的改进，主要表现为： 数据库中的数据是

6、结构化的。数据库中的数据是结构化的。在文件系统中，数据是无结构的，即不在文件系统中，数据是无结构的，即不同文件中的记录之间没有联系，它只在数据项之间有联系。数据库系同文件中的记录之间没有联系，它只在数据项之间有联系。数据库系统不仅考虑数据项之间的联系，还要考虑记录之间的联系，这种联系统不仅考虑数据项之间的联系，还要考虑记录之间的联系，这种联系是通过存储路径来实现的。是通过存储路径来实现的。 数据库中的数据是面向系统的，数据可以共享，数据库中的数据是面向系统的，数据可以共享，对于任何一个系统来对于任何一个系统来说，数据库中的数据结构是透明的。任何应用程序都可以通过标准化说，数据库中的数据结构是透

7、明的。任何应用程序都可以通过标准化接口访问数据库。接口访问数据库。 数据库系统比文件系统有较高的数据独立性。数据库系统比文件系统有较高的数据独立性。 数据库系统为用户提供了方便统一的接口。数据库系统为用户提供了方便统一的接口。（五）管理信息系统的数据管理要求（五）管理信息系统的数据管理要求1.需要有效的数据库技术需要有效的数据库技术数据库是企业信息系统的核心。数据库是企业信息系统的核心。2.需要稳定的数据基础需要稳定的数据基础稳定的数据基础是建设稳定的数据基础是建设MIS最核心的问题。最核心的问题。3.需要良好的数据环境需要良好的数据环境数据环境建设是实现企业信息化的关键基本工作。数据环境建设

8、是实现企业信息化的关键基本工作。二、数据库环境下的数据组织1.数据库管理系统（数据库管理系统（DBMS） 数据库管理系统是位于用户和操作系统之数据库管理系统是位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件。数据库管理系统间的一层数据管理软件。数据库管理系统可以使用户能方便地定义数据和操作数据，可以使用户能方便地定义数据和操作数据，并能够保证数据的安全性、完整性、多用并能够保证数据的安全性、完整性、多用户对数据并发使用及发生故障的系统恢复。户对数据并发使用及发生故障的系统恢复。 功能：数据库定义、数据库操纵、数据库功能：数据库定义、数据库操纵、数据库保护、数据库建立和维护保护、数据库建立和维护2.数据

9、库系统的结构数据库系统的结构 数据库系统是一个完整、复杂的系统。数据库系统是一个完整、复杂的系统。 包括：包括： 数据库数据库 硬件硬件 软件（操纵系统软件（操纵系统OS、DBMS及其开发工具和应用及其开发工具和应用系统）系统） 人员（数据库管理员人员（数据库管理员DBA、系统分析员、数据库、系统分析员、数据库设计人员、应用程序员和最终用户）设计人员、应用程序员和最终用户） 按用户的观点对数据和信息建模。常按用户的观点对数据和信息建模。常常首先将现实世界的客观对象抽象为某一常首先将现实世界的客观对象抽象为某一种不依赖于计算机系统和某一个种不依赖于计算机系统和某一个DBMSDBMS的信的信息结构

10、即概念模型，然后再把概念模型转息结构即概念模型，然后再把概念模型转换为计算机上某一换为计算机上某一DBMSDBMS支持的数据模型。支持的数据模型。如如E-RE-R模型模型（二）数据库设计的主要内容（二）数据库设计的主要内容一、 计算机的发展二、 计算机硬件三、 计算机软件第二节 计算机系统1.1.产生产生 1945年, 美国数学家冯.诺依曼博士发表电子计算工具逻辑设计论文提出二进制表达方式和存储程序控制计算机构想 1946年, 美国宾西法尼亚大学研制成功电子数字计算机 ENIAC重28吨，耗电150kW占地170平米用电子管18800个每秒5000次加法一、 计算机的发展2.2.发展简史发展简

11、史 第一代 电子管时代(1946-1958)耗电高，体积大，定点计算，机器语言，汇编语言 第二代 晶体管时代(1958-1965)变集中处理为分级处理，浮点运算，高级语言 第三代 中小规模集成电路时代(1965-1970)存储容量大，运算速度快，几十至几百万次/秒 第四代 大规模集成电路时代(1971至今)向大型机和微型机两个方向发展 现代计算机的发展方向巨型化，微型化，网络化，智能化，多媒体化一、 计算机的发展 巨型机几家公司生产，最快1.4万亿次，9千个CPU组成Cray-1,Cray-2,Cray-3,国产银河I, 银河II, 银河III 小巨型机功能同巨型机相近，价格相对便宜美国Con

12、vex公司的C系列机为其代表产品 大型机大中型企事业单位作为计算中心的主机使用代表产品有IBM360，370，4300等一、 计算机的发展 分类1 小型机可以满足部门性的需求，供小型企事业单位使用，典型产品有IBM-AS/400，DEC-VAX系列 工作站用于特殊的专业领域，例如图象处理和辅助设计等典型产品有SUN工作站等 微型机个人或家庭使用，PC机/个人计算机，价格低廉一、 计算机的发展 分类2 科学计算密码破译，天气预报，地质勘探，卫星轨道计算 过程控制机器人以及各种自动化装备，温度调节，阀门控制 辅助设计/分析/制造/教学机械CAD，建筑CAD，CAE，CAM，CAI 数据处理数据库管

13、理，企业信息管理，统计汇总，办公自动化 智能模拟人工智能，专家系统，自学习一、计算机的发展 应用领域返回返回输入设备输入设备 键盘键盘 鼠标鼠标 触摸屏触摸屏输出设备输出设备 打印机打印机 显示屏显示屏 绘图仪绘图仪外存外存 磁盘磁盘 磁带磁带 光盘光盘中央控制单元（中央控制单元（CPU）算术逻辑单元算术逻辑单元控制单元控制单元（Control Unit）Register(寄存器寄存器)Cache（高速缓存）（高速缓存）总线总线RAM(内存内存)主存主存二、 计算机硬件 系统结构 中央处理器一般功能中央处理器一般功能 进行算术逻辑运算进行算术逻辑运算 接收和发送数据接收和发送数据 暂存少量数据

14、暂存少量数据 提供控制信号提供控制信号 对指令解码对指令解码二、 计算机硬件 中央处理器1 CPU的发展 辅助处理器 对偶处理器 并行处理器 RISC处理器 MMX处理器 Pentium系列二、 计算机硬件 中央处理器2 存储器分类二、 计算机硬件 存储器1半导体存储半导体存储器器随机存储器随机存储器RAMRAM只读存储器只读存储器ROMROM掩膜式掩膜式ROMROM可编程可编程PROMPROM可擦式可擦式EPROMEPROM电可擦式电可擦式EPROMEPROM闪速闪速Flash ROMFlash ROM双极型双极型RAMRAMMOSMOS型型RAMRAM静态静态RAMRAM动态动态RAMRA

15、M 主存储器 只读存储器（ROM） 随机存储器（RAM）二、 计算机硬件 存储器2 二级存储器 磁盘、磁带、光盘二、 计算机硬件 存储器3 输入设备键盘、扫描仪、鼠标、条形码阅读器等 输出设备打印机、显示器、绘图仪等二、计算机硬件 输入/输出设备(1) CPU(2) 存储设备(3) 输入输出设备 处理速度处理速度更快更快 存储容量存储容量更大更大 价格价格更低更低 尺寸尺寸-更小更小 人机界面多媒体化人机界面多媒体化二、 计算机硬件 发展趋势1二、计算机硬件 发展趋势2多多CPU s将问题分工给各将问题分工给各CPU并行求解。并行求解。单单CPU串行处理串行处理多多CPU并行处理并行处理磁带用

16、于日常数据后备，磁带用于日常数据后备，磁盘发展出由多张磁盘迭起来的磁盘阵列，磁盘发展出由多张磁盘迭起来的磁盘阵列，磁盘还发展出移动硬盘。磁盘还发展出移动硬盘。 CPU计算速度越来越快，将达到每秒100万亿次如：如：“白色白色ASCI”ASCI”超级计算机：超级计算机：ASCIASCI全称高级战略计算计划，是为美国能源部核武器库全称高级战略计算计划，是为美国能源部核武器库 管理而制订的，目的是实现对核武器的检查和测试。管理而制订的，目的是实现对核武器的检查和测试。造价造价1.11.1亿美元，占地亿美元，占地2 2个篮球场，重量个篮球场，重量=17=17头大象头大象IBMIBM公司制造，主要用途是

17、进行模拟核武器试验公司制造，主要用途是进行模拟核武器试验计算速度为每秒计算速度为每秒12.312.3万亿次，是普通计算机万亿次，是普通计算机10001000万年才万年才能完成的工作量能完成的工作量二、 计算机硬件 发展趋势3存储设备：体积小，容量大 20年前，IBM-XT个人电脑刚问世时，电脑硬盘容量最大只有10MB；而最近个人电脑硬盘最大容量已达到137GB，而美国电脑硬盘大厂麦斯特公司等即将开发出的新硬盘的容量可达144GB 东芝开发出1.8英寸硬盘可以存储20G的内容 软驱从计算机的标准配置中“抹去”，以推动USB接口存储设备的推广二、计算机硬件 发展趋势4输入输出设备发展趋势 声音识别

18、器 01年7月31日，AT&T公司发布新的语音软件 01年8月13日, 我国推出会说汉语的语音芯片 图象识别技术 01年8月28日, 康柏电脑宣布采购星创科技开发的FaceOnPC Suite脸部辨识软件，搭配康柏Presario桌上型电脑随机销售，宣告以生物科技及辨识科技提升个人电脑安全及隐私的时代正式来临 虚拟现实（Virtual Reality）技术 平板电脑二、计算机硬件 发展趋势5 在计算机系统中，软件是相对于硬件而言的另一类必不可少的组成部件 软件包括了使计算机运行所需要的各种程序及其有关的资料，承担着为计算机运行服务的全部技术支持 只有硬件的裸机甚至不可能启动运行，必须要

19、有软件的支持，计算机才能去实现与完成应用任务和从事信息处理三、计算机软件 概念1三、 计算机软件 概念2工具软件工具软件应用软件应用软件系统软件系统软件硬件硬件系统软件：系统软件： 管理计算机系统管理计算机系统资源及操作。操作资源及操作。操作系统、实用软件、系统、实用软件、工具软件：工具软件： 用于开发应用软用于开发应用软件或管理数据。编件或管理数据。编程语言、开发软件程语言、开发软件应用软件：应用软件： 用于具体领域的用于具体领域的问题，事务处理软问题，事务处理软件、分析决策软件件、分析决策软件 操作系统：是计算机最基本、最重要的软件包，它控制CPU的操作，控制计算机系统的输入/输出，资源分

20、配，为应用程序提供各种服务与接口 操作系统版本： 单机操作系统：Windows 98、Windows XP、 网络操作系统：Windows 2000、Windows NT、 Unix、Linux、Novell Netware、三、计算机软件 系统软件1 Linux 操作系统类似于UNIX，可用于服务器。可靠性高、可扩展性强、跨系统移植性好。设计精简，适用于各类计算机、PDA、电器等。 Linux可免费下栽，代码公开，可按需修改。是Windows的替代品，企业用户数不断上升。 Linux会成为主流吗？一些专家认为大企业仍然适应Windows。三、 计算机软件 系统软件2 数据库管理系统（Data

21、base Management System，DBMS）:是专门对数据记录进行综合管理的软件，以数据文件结构的定义、数据记录的更新、数据记录的查询以及对数据记录的各种运算提供全面的支持 数据库管理系统产品： Oracle、DB2 、Sybase 、SQL Server、三、计算机软件 系统软件3 程序设计语言分类程序设计语言分类: 机器语言：由二进制指令代码构成机器语言：由二进制指令代码构成 汇编语言：由助记符作为操作指令的符号语言汇编语言：由助记符作为操作指令的符号语言 高级语言：如高级语言：如C, C, PasaclPasacl等等 第四代语言（第四代语言（4GL）：）：如数据库中的如数据

22、库中的SQL语言等语言等 面向对象的程序设计语言：面向对象的程序设计语言：如如 C+C+、Java Java 等等 标记语言：标记语言：如如HTML 、 XML等等（用于网页制作）（用于网页制作） 。 开发工具：开发工具：如如DephiDephi 6 6 、JBuildJBuild 9 9 等等三、 计算机软件 工具软件 通用应用软件：通用应用软件：指某些具有通用信息处理功能的商品化软件。它的特点是通用性，因此可以被许多类似应用需求的用户所使用。它所提供的功能往往可以由用户通过选择、设置和调配来满足用户的特定需求。 典型的通用应用软件： 文字处理软件Microsoft Word、 电子表格软件

23、 Microsoft Excel、Lotus 1-2-3、 报告图形软件：Microsoft ppt、Lotus Freelance Graphics 电子邮件软件： Microsoft Outlook 网络浏览软件：Internet Explorer、Netscape Navigator 群件：Lotus Notes、Communicator、 Internet Explorer等三、计算机软件 应用软件1 专用应用软件：专用应用软件：满足用户特定要求的应用软件。因为某些情况下，用户对数据处理的功能需求存在很大的差异性，通用软件不能满足要求时，此时需要由专业人士采取单独开发的方法，为用户开发

24、具有特定要求的专门应用软件 典型的专用应用软件：企业管理软件：会计处理系统、 销售管理系统、 人力资源管理系统企业系统软件：ERP、CRM、e-Business、 分析决策软件：DSS、ESS、KMS、 其他应用软件：CAD、CAM、GIS、CIMS等三、 计算机软件 应用软件2 中间件：用于连接两个不同类应用系统的软件，如企业新旧系统的集成。 企业应用集成软件（EAI）：用于连接分散的应用程序或应用系统。如订单系统通知会计系统送出发票。应用系统应用系统A A应用系统应用系统B B中间件中间件数据与指令数据与指令数据与指令数据与指令三、 计算机软件 集成软件 硬件和软件的发展是不对称的 硬件是

25、以等比的速度增长 每1.5年增长一倍 而软件是等差级数增长 每年增长4-7%三、计算机软件 发展趋势1 功能更强, 更聪明,使用更方便 与人的交流方法更广泛 软件的集成性增加,大系统工程 日益增加的复杂性和开发成本 开放源代码: copyright vs. copyleft 可靠性和安全问题 能力和协同性问题 高维护成本三、计算机软件 发展趋势2返回返回 一、 计算机网络的概念与分类 二、网络协议与体系结构 三、数据通信基础 第三节 通信与网络技术一、计算机网络概念与分类 定义：定义：指把分布在不同地指把分布在不同地点的且具有独立功能的计算点的且具有独立功能的计算机，通过通信设备和线路连机，通

26、过通信设备和线路连接起来，在功能完善的网络接起来，在功能完善的网络软件（网络通信协议、信息软件（网络通信协议、信息交换方式、网络操作系统）交换方式、网络操作系统）支持下，实现网络中信息传支持下，实现网络中信息传递和资源共享的系统。递和资源共享的系统。Internet企业外部网企业外部网供应商供应商客户客户局局域域网网局局域域网网Wi-Fi企业内部网企业内部网一、计算机网络概念与分类网络介质网络介质: : 数据传输的物理通道，有同轴电缆、双绞线、光纤、数据传输的物理通道，有同轴电缆、双绞线、光纤、微波、卫星信道等。微波、卫星信道等。协议协议: : 网络设备间进行通信的一组约定。如网络设备间进行通

27、信的一组约定。如IEEE802.3，802.4，FDDI，ATM等。网络协议具体规定了设备间通信的电等。网络协议具体规定了设备间通信的电气性能、数据组织方式等。气性能、数据组织方式等。节点节点: : 网络中某分支的端点或网络中若千条分支的公共汇交点。网络中某分支的端点或网络中若千条分支的公共汇交点。链路链路: : 是指两个相邻节点之间的通信线路。是指两个相邻节点之间的通信线路。（一）计算机网络的重要概念给你发给你发E-mail打印文件打印文件mail共享资源共享资源实现数据实现数据传输传输分布式数据处理分布式数据处理我的东西我的东西丢失了！丢失了！提高可靠性提高可靠性没关系！没关系！（二）计算

28、机网络功能（二）计算机网络功能数据通信数据通信资源共享：共享硬件、软件、信息和知识等资源共享：共享硬件、软件、信息和知识等分布式数据处理，分布式数据处理，提高可靠性提高可靠性（三）计算机网络的组成： 资源子网：资源子网：负责全网的数据负责全网的数据处理及向网络用户提供网络处理及向网络用户提供网络资源及网络服务等。资源及网络服务等。 一般一般由主计算机系统、终端、各由主计算机系统、终端、各种硬件和软件资源和数据资种硬件和软件资源和数据资源源 通信子网：通信子网：为资源子网提为资源子网提供信息传送服务，是支持资供信息传送服务，是支持资源子网上用户之间相互通信源子网上用户之间相互通信的基本环境。一般

29、由通信控的基本环境。一般由通信控制器、集线器、调制解调器、制器、集线器、调制解调器、网络通信媒体等组成网络通信媒体等组成计算机网络的组成计算机网络的组成（四）（四） 网络的拓扑结构网络的拓扑结构 网络的拓扑结构是指网络的链路和节点在地理位网络的拓扑结构是指网络的链路和节点在地理位置上所形成的几何构形。置上所形成的几何构形。根据通信信道的类型，计算机网络结构：根据通信信道的类型，计算机网络结构：点点- -点信道网络点信道网络共享信道网络共享信道网络 按网络覆盖的地理范围可分为：按网络覆盖的地理范围可分为：局域网局域网LAN（local area network）城域网城域网 MAN（metrop

30、olitan area network）广域网广域网WAN（wide area network） 按网络拓扑结构可分为：按网络拓扑结构可分为：星型网星型网总线型网总线型网环形网环形网 按照数据的组织方式分类：按照数据的组织方式分类： 分布式网络分布式网络 集中式网络集中式网络 分布集中式网络分布集中式网络(五）计算机网络分类 根据信息共享方式的不同根据信息共享方式的不同, 网络结构有两网络结构有两大类：大类： 对等网络和基于服务器的网络对等网络和基于服务器的网络对等网络对等网络基于服务器的网络基于服务器的网络 对等网络特点：在对等网络中，没有专用的服务器，网上所有的计算机地位是平等的网上所有计

31、算机都既是客户机又是服务器每台计算机的用户自己决定将其计算机中的哪些数据共享到网络中去没有负责整个网络管理的网络管理员 对等网络的优点：规模小，成本低，实现简单 基于服务器的网络的特点:网络中有专用服务器（或主机）网络中有客户机（或终端）有网络操作系统和网络管理员对网络进行统一管理 基于服务器的网络的优点:易于管理共享资源安全性好数据备份方便网络规模基本不受限制Client/Server结构结构（C/S结构，客户机结构，客户机/服务器）服务器）数据库服务器数据库服务器数据库数据库数据库服务器数据库服务器应用服务器应用服务器数据库数据库应用系统应用系统客户机客户机应用系统应用系统客户机客户机浏览器浏览器Web服务器服务器Browser/Server结构结构（B/S结构，浏