15-16-1信管MIS3

3.2 数据库技术
本节内容： 3.2.1 数据库系统概述 3.2.2 数据模型 3.2.3 关系的规范化 3.2.4 数据库设计
管理信息系统（MIS）
3.2.1 数据库系统概述



数据库、数据库管理系统及数据库系统的定义 数据管理技术的产生与发展 数据库系统的特点 数据库管理系统的主要功能、组成及分类 数据库技术的发展趋势
3.2.3 关系的规范化
不规范的关系 规范的关系
3.2.3 关系的规范化

第一范式是基本的，但存在问题：
按此关系所建立的数据库存在以下缺点： （1）冗余度高；（2）维护困难；（3）容易造成数据矛盾。
3.2.3 关系的规范化

第二范式（2NF） 从第一范式中分解出新的关系，使每个关系里都可确 定一个或几个属性作为关系的主关键字，使该关系中的其 他属性都完全依赖于它而定，从而消去非主属性对主键的 不完全依赖性，所得的关系叫第二范式的关系。
3.2.2 数据模型
3.2.3 关系的规范化
关系必须是规范化的关系，满足一定的约束条件。称 为范式（Normal Form）。
1 第一范式（1NF） (1)关系中每个数据项（元组中的每一个分量）都必须是 不可分割的数据项。 即此项所表达的实体属性必是原子属 性，且要求数据项没有重复组。 (2)列是同质的。即每一列中所有数据项类型相同。各列 指定一个相异的名字，列的次序任意。 (3)各行相异，不允许有重复的行，行的次序任意。 满足上述要求的关系，叫做关系的第一方式 (1NF), 否则 称为非规范形式。在建立关系数据模型时，必须将非规范形 式规范化。
3.2.2 数据模型
2 两类模型
模型是对现实世界中某个对象特征的模拟和抽象。 根据模型应用的不同目的，可以将这些模型划分为 两类，它们分别属于两个不同的层次。第一类是概念 模型；第二类是逻辑模型和物理模型。 第一类概念模型，也称信息模型，它是按用户的 观点来对数据和信息建模。主要用于数据库设计。 第二类中的逻辑模型主要包括层次模型、网状模 型、关系模型、面向对象模型和对象关系模型等。它 是按计算机系统的观点对数据建模，主要用于DBMS的 实现。
3.2.2 数据模型
两个实体型之间的联系
可以分为三种： 一对一联系(1：1)：如果对于实体集A中的每一个实体，实 体集B中至多有一个(也可以没有)实体与之联系，反之亦 然，则称实体集A与实体集B具有一一对应联系，记为1：1 一对多联系(1：n)：如果对于实体集A中的每一个实体，实 体集B中有n个实体与之系．反之，对于实体集B中的每一个 实体，实体集A中至多只有一个实体与之联系，则称实体集A 与实体B有一对多联系，记为1：n。 多对多联系(m：n)：如果对于实体集A中的每一个实体，实 体集B中有n个实体与之联系．反之，对于实体集B中的每一 个实体，实体集A也有m个实体与之联系，则称实体集A与实 体B有一对多联系。记为M:N
管理信息系统（MIS）
3.2.1 数据库系统概述
4 数据库管理系统的主要功能、组成、分类 数据库管理系统的主要功能： 数据库定义：定义数据库对象 数据库操纵: 实现数据库的基本操作 数据库保护；数据库的建立与维护 数据库管理系统的组成： 数据库描述语言及翻译程序；数据库操纵语言 及编译程序；数据库管理例行程序
举例: 实体属性图
举例: 实体及联系图
举例: 完整的实体联系图
3.2.2 数据模型
客观事物及其联系的数据化描述
4 常用的数据模型—关系模型
关系模型由一组关系组成，每个关系的数据结构是一张规 范化的二维表。介绍关系模型中的一些术语： 关系：一个关系对应一个二维表； 元组：表中的一行即为一个元组； 属性：表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名 称即属性名。 关系模式：对关系的描述，一般表示为： 关系名(属性1，属性2．．…属性n) 域：属性的取值范围。 分量：元组中的一个属性值；
管理信息系统（MIS）
3.1 数据处理和数据管理
2 数据处理的目的 ⑴ 把数据转换成便于观察分析、传送或进 一步处理的形式。 ⑵ 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。 ⑶ 利用计算机科学地保存和管理已经过处 理 ( 如校验、整理等 ) 的大量数据 , 以便人们能方 便而充分地利用这些宝贵的信息资源。
3.2.2 数据模型
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信息描述 两类模型 概念模型 常用的数据模型 —关系模型
管理信息系统（MIS）
3.2.2 数据模型
1 信息描述 从客观世界到计算机内的数据，要经历 现实世界、信息世界、数据世界和计算机世 界的四种状态转换。 现实世界：客观世界 信息世界：客观世界在人们头脑中的反映 数据世界：信息世界的数据符号化表示 计算机世界：对数据世界中的数经过编码、 加工。
3.2.1 数据库系统概 述
4 数据库管理系统的主要功能、组成、分类 数据库管理系统的分类
数据模型 对象DBMS 用户数
网状DBMS
层次DBMS 分布
关系DBMS
单用户DBMSቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
多用户DBMS
用途
集中式DBMS
分布式DBMS
通用DBMS
专用DBMS
由一组数据集合组成，这些数据属于一个逻辑数据库，但数 据存贮在多个物理计算机结点上，通过网络连接在一起。
管理信息系统（MIS）
3.1 数据处理和数据管理
3 数据处理的基本内容
⑴ ⑵
⑶
⑷ ⑸ ⑹ ⑺ ⑻
数据收集 数据转换:数据的代码化 数据的筛选、分组和排序 数据的组织 数据的运算:指算术运算和逻辑运算 数据存储 数据检索 数据输出
管理信息系统（MIS）
3.1 数据处理和数据管理
4 数据管理的定义 数据管理指对数据进行分类、组织、编码、 存储、检索和维护，它是数据处理的中心问题。 主要研究如何按用户要求组织数据的逻辑存储 结构、如何将逻辑存储结构转换为物理存储结 构、如何快速、高效、准确的存取数据的等问 题。 5 MIS的数据管理要求： 需要有效的数据库技术；需要稳定的数据 基础；需要良好的数据环境。
3.2.4 数据库设计
在数据库领域，通常把使用数据库的各类信 息系统都称为数据库应用系统。广义地讲，数据 库设计是数据库及其应用系统的设计，即设计整 个的数据库应用系统。狭义地讲，是设计数据库 本身，即设计数据库的各级模式并建立数据库， 这是数据库应用系统设计的一部分。
3.2.4 数据库设计
1 数据库设计的定义
3.2.2 数据模型 概念模型的一种表示方法—E—R图
E—R图提供实体、属性和联系的方法： 实体：用矩形表示，矩形框内写明实体名。 属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实 体连接起来。 联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无 向边分别与实体相连，旁标上联系的类型。需要注 意的是，如果一个联系属性．则这些属性也要用无 向边与该联系连接起来。
3.2.4 数据库设计
2 数据库设计的基本步骤
按照规范设计的方法，考虑数据库及其应用系 统开发全过程，将数据库设计分为以下六个阶段： 1）需求分析 2）概念结构设计 独立于任何数据库管理系统 3）逻辑模型设计 4）物理结构设计 与选用的DBMS密切相关 5）数据库实施 6）数据库运行和维护
3.2.3 关系的规范化

第二范式仍然会造成一些麻烦。上面左表这个关系：实际 上也有数据冗余，容易造成数据矛盾等问题，其原因就在 于这些属性间存在着如下的一种传递依赖关系，即： 教师编号 从而使： 级别； 级别 工资
教师编号
级别
工资
3.2.3 关系的规范化

第三范式（3NF）
在满足第二范式的基础上，消去非主属性对主关键字的传 递依赖性，称为第三范式。 只要把第二范式的关系恰当 拆开为几个关系即可。
3.2.2 数据模型
3 概念模型
信息世界的基本概念
两个实体型之间的联系
概念模型的表示方法—E—R图
3.2.2 数据模型
客观世界在人们头脑中的反映
信息世界的基本概念
实体：客观存在并可相互区别的事物称为实体。 属性：实体所具有的某一特性称为属性。一个实体 可以内若干个属性来刻画。 码：唯一标识实体的属性集称为码。 域：属件的取值范围称为该属性的域。 联系：在现实世界中，事物内部以及事物之间是有 联系的，这些联系在信息世界中反映为内部 的联系和实体之间的联系。 实体型：实体名与属性名集合共同构成实体型。 实体集：是同型实体的集合。
3.2.2 数据模型
4 常用的数据模型—关系模型
候选码：在一个关系中，存在多个属性（或属性组）都能惟 一标识该关系的元组，则这些属性（或属性组）都称为该关 系的候选码或候选键。 主码：在一个关系的若干个候选码中指定一个用来惟一标识 该关系的元祖，这个被指定的候选码称为主码。 主属性与非主属性：关系中包含在任何一个候选码的属性称 为主属性（码属性），不包含在任何一个候选码中的属性称 为非主属性（非码属性）。 外码：当关系中的某个属性（属性组）虽然不是该关系的主 码或主码的一部分，但却是另一个关系的主码是，称该属性 （或属性组）为这个关系的外码。
管理信息系统（MIS）
3.2.1 数据库系统概述
2 数据管理技术的产生与发展
对数据进行分类、组织、编码、存储、检索和维护， 它是数据处理的中心问题
管理信息系统（MIS）
3.2.1 数据库系统概述
3 数据库系统的特点
♣ 数据结构化
♣ 数据的共享性高，冗余度低，易扩充
♣ 数据独立性高 ♣ 数据由DBMS统一管理和控制
管理信息系统（MIS）
3.2.1 数据库系统概述
1 数据库、数据库管理系统及数据库系统的概念
数据库—是长期储存在计算机内、有组织的、可共享 的大量数据的集合。数据库中的数据按一定的数据模型组 织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性 和易扩展性，并可为各种用户共享。 数据库管理系统—是位于用户与操作系统之间的一层 数据管理软件。数据库管理系统和操作系统一样是计算机 的基础软件，也是一个大型复杂的软件系统。 数据库系统—是指在计算机系统中引入数据库后的系 统，一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应 用系统、数据库管理员构成。
3.2.1 数据库系统概述
5 数据库技术的发展趋势 数据库技术可以相应地分为三个发展阶段： 第一代数据库系统（20世纪70年代初）：指层次和网状数据 库系统 第二代数据库系统（20世纪70年代末） ：支持关系模型的 关系数据库系统 第三代数据库系统（20世纪80年代以来）：主要指面向对象 数据库系统 没有准确定义，但有共识： ⑴应支持数据管理、对象管理和知识管理。 ⑵必须保持或继承第二代数据库系统的技术。 ⑶必须对其他系统开放。
数据库设计是建立数据库及其应用系统 的技术，是信息系统开发和建设中的核心技 术。具体说，数据库设计是指对于一个给定 的应用环境，构造最优的数据库模式，建立 数据库及其应用系统，使之能够有效地存储 数据，满足各种用户的应用需求，包括信息 管理需求和数据操作要求。
是指对数据对象需要进行哪些操作 是指在数据库中应该存储和管理哪 些数据对象
举 例
物资管理涉及的实体有： 仓库：属性有仓库号、面积、电话号码 零件：属性有零件号、名称、规格、单价、描述． 供应商: 属性有供应商号、姓名、地址、电话号码、账号 项目：属性有项日号、预算、开工日期 职工：属性有职工号、姓名、年龄、职称 这些实体之间的联系如下： (1)一个仓库可以存放多种零件，一种零件可以存放在多个仓库中。 (2)一个仓库有多个仓库保管员，一个职工只能在一个仓库工作。 (3)职工之间具有领导与被领导关系。即仓库主任领导苦干保管员。 (4)供应商、项目和零件三者之间具有多对多的联系。即一个供应商 可以供给若干项目多种零件，每个项目可以使用不同供应商供应的 零件，每种零件可由不同供应商供给。
第二篇 技术篇
第3章 数据资源管理技术 第4章 工作流技术
第3章 数据资源管理技术
3.1 数据处理和数据管理 3.2 数据库技术 3.3 数据仓库技术
数据管理能帮助企业更好地进行业务分析，做出正确的决策
3.1 数据处理和数据管理
1 数据处理的概念 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 始数据 , 用一定的设备和手段 , 按一 定的使用要求 , 加工成另一种形式的 数据。