【经管类】第六章 信息系统与数据库

1、第六章 信息系统与数据 库 6.4 典型信息系统介绍 6.3 信息系统开发与管理6.2 数据库系统及应用6.1 计算机信息系统6.1 计算机信息系统6.1.2 信息系统的结构 6.1.4 信息系统的发展趋势6.1.3 信息系统的类型6.1.1 什么是计算机信息系统6.1.1 什么是计算机信息系统计算机信息系统（Computer_based Information System ，以下简称信息系统）是一类以提供信息服务为主要目的的数据密集型、人机交互的计算机应用系统。计算机信息系统1.涉及的数据量大 2.绝大部分数据是持久的 3.这些持久数据为多个应用程序所共享，甚至在一个 单位或更大范围内共享 除具有数据采集、传输、存储和管理等基本功能外 ，还可向用户提供信息检索，统计报表、事务处理 、分析、控制、预测、决策、报警、提示等信息服 务 计算机信息系统技术上的特点从功能分类有:电子数据处理、管理信息系统、决策支持系统等信息资源分类有:地理信息系统、多媒体管理系统等应用领域分类有:办公自动化系统、军事指挥信息系统、医疗信息 系统、民航订票系统、电子商务系统、电子政务系统 等计算机信息系统的分

2、类l1960年代中期以前，数据一般由文件系统管理，由 于文件系统的局限性，当时的信息系统主要为单项应 用服务，其主要功能也只是代替人做一些事务性操作 ，例如图书管理、工资管理、进、出账的管理和结算 、统计报表等。1960年代中期以后，以数据的集中管理和共享为特 征的数据库系统逐步取代了文件系统，成为数据管理 的主要形式。因而，为一个单位或更大范围的多项应 用服务的综合信息系统出现了，其功能也从单纯的事 务处理扩大到规划、分析、预测和决策等领域，这是 信息系统的重要发展。“信息”和“数据”，这两个概念在计算机 信息处理中是既有区别又有联系的。计算机是一种基于二进制运算的信息处 理机器，任何需要由计算机进行处理的信息 ，都必须进行一定程度的形式化，并表示成 二进制编码的形式。这就引进了数据的概念 。“数据是计算机中对事实、概念或指令进行描述的 一种特殊格式，这种（特殊）格式适合于使用计算机 及其相关设备自动地进行传输、翻译（转换）或加工 处理。”在这个定义中，首先强调的是数据表达了一定的 内容，即“事实、概念或指令”，这就是数据的语义； 其次，数据具有一定的格式（即数据的语法），其目 的是

3、使计算机能自动进行加工处理、通信传递以及翻译转换。 国际标准化组织（ISO） 对数据所下的定义在信息处理领域中，信息指的是人们要解释的那些数 据的含义。“数据是事实、概念或指令的一种可供计算机加工 处理的特殊表示形式”，当关联上下文看待这些数据， 且它们向人们传递了某些含义时，数据就变成了信息 。 计算机信息处理，微观上就是由计算机进行数据处理 的过程。也就是说，通过信息的采集和输入，有效地 把信息组织到计算机中，由计算机系统对数据进行编 辑、加工、分析、计算、解释、推论、转换、合并、 分类、统计、存储、传送等操作，向人们提供有用的 信息。 简言之，信息处理的过程实际上就是数据处理，数据 处理的目的是获取有用的信息。在许多场合，如果不 引起混淆的话，信息和数据通常并不严格加以区分。 这一点请大家注意。6.1.2 信息系统的结构计算机信息系统是一种人机结合的系统，通过用 户界面用户可向系统输入原始数据、操作命令并获得 结果信息。输入的数据由专门程序按一定格式送入数 据库；对于输入的操作命令，系统将调用相应的处理 程序，对有关数据进行加工处理，得到的结果再通过 用户界面显示给用户。一个信息

4、系统除了计算机之外，还包括人、人工 过程及数据等资源。 虽然信息系统是多种多样 的，但其基本结构又是共同 的，信息系统的层次结构可 分为： 基础设施层 资源管理层 业务逻辑层 应用表现层 目前，信息系统的软件体系 结构包括客户/服务器和浏览 器/服务器两种主流模式，它 们都是上述计算机信息系统 层次结构的变种。可将计算机信息系统视为面向信息的，由计算机硬件、软 件和相关的人员共同组织成一个整体的计算机应用系统。计算机信息系统的层次结构用户应用表现层业务逻辑层资源管理层基础设施层6.1.3 信息系统的类型从信息处理的深度来区分信息系统，基本可分为4大类， 这些系统还可以按处理深度再继续进行划分。操作层业务处理系统业务信息处理系统信息检索系统信息分析系统专家系统管理层业务处理系统知识层业务处理系统辅助设计系统办公信息系统 目录检索系统全文检索系统决策支持系统经理支持系统信息系统的类型1 业务信息处理系统业务信息处理系统是采用计算机技术进行日常业 务处理的信息系统，用以使业务工作自动化，提高业 务工作的效率和质量。每一个单位或部门（包括个人）都有专门的业务 范围和工作内容，在其业务处理中存在

5、着大量信息。从信息学的角度看，业务信息处理系统是一次信息（ 直接信息）的生产和处理系统。由于在企事业单位中 不同层次的业务信息处理系统服务对象不同，因而可 以进一步将它分为三类。 （1）操作层业务处理系统 （2）管理层业务处理系统 （3）知识层业务处理系统 知识层又分：辅助技术系统 办公信息系统在业务信息处理系统中，其信息检索查询一般都在本单 位的业务信息范围内，检索的途径和功能也比较简单。 信息检索系统（Information Retrieval System ）将原始信息（一次情报）预处理生成的二次信息 （二次情报）输入到计算机中，经过计算机的加工 再处理，生成具有一定结构的供检索用的情报数据 库。此后，用户按规定输入检索要求，由检索系统 在情报数据库中进行检索匹配，最后将符合用户检 索要求的结果输出给用户。 信息检索系统不是为一个单位服务的，它可以供广大的 用户使用，例如我国用于科学技术“查新”建立有各类科学和 技术的文献数据库（如中国科技文献库、中国科技成果库、 中国专利数据库、中国学位论文数据库，中国学术会议数据 库等），世界上著名的情报检索系统（如DIALOG、ORBIT等

6、 ）包含的众多数据库，均可向有关人员提供联机检索服务。 信息检索系统信息检索系统的特点是：信息量大检索功能强服务面广通常可根据获得最终检索结果的详细程度和检索 词的来源不同，而将信息检索系统分为两大类：目录检索系统全文检索系统从信息的内容来划分信息检索系统，将其分为：文献检索系统事实检索系统数值检索系统等业务信息处理系统是对原始信息存储和利用的系 统，信息检索系统是对原始信息作简单的加工后提供 检索服务的系统，它们基本上均停留在信息的表层， 并未对这些信息进行深层次的处理，所以仅属于一次 信息或二次信息系统。 而对于高层（领导和决策层）人员而言，他们需 要的是经过处理和分析的概括性信息，即所谓三次信 息。信息分析系统是为管理决策人员掌握企事业单位运行规律和趋势，制订规划、进行决策的辅助系 统。 是一种高层次的信息系统，三次信息三次信息的处理系 统。 信息分析系统 （Information Analysis System）两种常见的信息分析系统：决策支持系统（Decision Support System，简称DSS ）是辅助决策者通过数据、模型、知识以人机交互方式 进行半结构化或非结构

7、化决策的计算机信息系统。它为决策者提供分析问题、建立模型、模拟决策过 程和方案的环境，可调用各种信息资源和分析工具，帮 助决策者提高决策水平和质量。经理支持系统（Executive Support System，简称 ESS）不提供某种固定的应用或某种具体的能力，而 是提供一个综合性的计算和通信环境。专家系统（Expert System，简称ES）是一种知识信息的加 工处理系统，也是人工智能最为重要的应用系统。 专家系统模仿人类专家的思维活动，通过推理与判断来求解 问题。 专家系统具有解决特定问题所需的专门领域知识，这种知识 不但包括解决该问题的知识，同时还包括求解该问题过程的知识 。 一个专家系统通常由两部分组成：一部分是称为知识库的知 识集合，它包括要处理问题的领域知识，另一部分是称为推理机 的程序模块。推理是指从已有事实推出新事实（或结论）的过程 。 在专家系统中首先将专家的知识和经验以适当的形式存入计 算机（拥有专门知识），利用类似专家的思维规则，对事例的原 始数据，进行逻辑推理和演释，最后作出判断和决策（选择知识 和运用知识）。 专家系统系统类型输入信息处理输出信息使用者业务

8、 信息 处理 系统操作层事务和事件的 直接数据排序、列表、 合并报告、列表、 概要操作和管理人 员管理层总括的事务处 理数据常规的统计、 分析总结报告、异 常报告中层管理人员知识层设计说明书、 知识库模型设计、仿 真、优化模型、图形设 计报告专业技术人员办公信息文献、资料、 目录、公文流转、编目、 通信、归档资料、目录、 电子邮件办公人员信息检索系统资料和文献数 据交互性、检索检索结果各类人员信息 分析 系统决策支持总括数据、模 型、分析方法联机分析、知 识发现决策分析、对 提问的响应决策人员经理支持内外部的总括 数据图形、交互性对提问的响应决策人员专家系统领域专家知识推理、演释决策知识技术和决策人 员6.1.4 信息系统的发展趋势新的应用需求和新的计算机技术是推动信息系统发展的动力。目前，信息系统的发展趋势：信息多媒体化系统集成化 功能智能化结构分布化随着信息量的指数级增长和计算机信息系统复杂度 的不断升级，好用性问题越来越突出，为此在信息系统 中融入各种智能技术已成为当前计算机信息系统的发展 趋势。目前常用的智能技术包括联机数据分析、数据挖掘 和知识发现、智能搜索引擎和语义Web以

9、及为用户提供 个性化信息服务的各种智能技术等。功能智能化由于要求信息系统在大范围内进行集成，而信息源 和用户一般在地理位置上总是分散的。信息系统结构分 布化既是应用的需要，也是技术发展的必然趋势。这需 要计算机网络、分布式处理和分布式数据库等技术的支 持。 当前，客户/服务器已成为分布式信息系统的流行 结构。在分布式信息系统中，用户不但可以共享包括数 据在内的各种计算机资源，而且还可以在系统的支持下 ，合作完成某一任务（例如共同决策、共同拟订计划、 共同设计产品等）。信息系统在这方面的功能称为计算 机辅助协同工作(Computer-supported Cooperative work，简称CSCW)。结构分布化6.2 数据库系统及应用 6.2.1 数据管理技术的发展6.2.2 数据模型6.2.4 关系代数操作 6.2.3 关系数据库6.2.5 关系数据库标准语言SQL6.2.6 数据库控制6.2.7 数据库系统及应用新技术6.2.1 数据管理技术的发展从计算机一开始应用于数据管理领域，人们就面对数据管理的需求，致力于研究在计算机系统中如何 准确地表示数据、如何有效地获取与组织数据、以及 如何高效地存储和处理数据。计算机数据管理技术的发展可以划分为三个阶段:人工管理阶段文件系统阶段数据库系统阶段用户根据应用需要将数据按其内容、结构和用途组成若干文件并存储在外存中，由操作系统统一管理，操作系统为用户使用文件提供相应的界面。不同的用户编制程序对各自所定义的文件进行处理。由于在文件系统中数据的组织是面向用户程序的，所以存在大量的数据冗佘（即多个数据文件中重复出现相同的数据），且数据在文件中的结构很难修改和扩充。更严重的是，数据结构的任一微小改变，都会影响到应用程序。由于文件是各个用户独立定义的，因而它们不能反映现实世界中事物相互之间原本存在的联系。文件系统（File System）阶段文件系统中的文件和程序关系面向应用程序A面向应用程序B文件A1文件An文件B1文件Bm文件 系统应用程序A应用程序B应用程序n以统一管理和共享数据为主要特征数据库管理系统（Data Base Management System ，简称DBMS）数据库系统阶段在数据库系统中，数据不再

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