第6章计算机信息系统与数据库考点

1第6章计算机信息系统与数据库★出题方向提示●计算机信息系统的特点、结构、主要类型和发展趋势，●数据库系统的特点与组成；概念模型与E-R图；数据库的数据模型。●关系数据库的基本原理：数据结构及其形式化定义；关系代数操作；SQL语言；数据库的控制●信息系统的开发与管理：软件工程概念；信息系统开发方法；数据库数据设计概要；系统规划；系统分析；系统设计；系统实施和系统维护。●典型信息系统的介绍。★考点1*：计算机信息系统的特点、结构、主要类型和发展趋势1．计算机信息系统的特点计算机信息系统（以下简称信息系统）是一类以提供信息服务为主要目的数据密集型、人机交互的计算机应用系统。它在技术上有四个特点：(l)涉及的数据量大。数据一般需存放在辅助存储器（即外存）中，内存中设置缓冲区，暂存其中当前要处理的一小部分数据。(2)绝大部分数据是持久的，不随程序运行的结束而消失，长期保留在计算机系统中。(3)这些持久数据为多个应用程序所共享。(4)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。注意请读者注意信息与数据这两个概念的区别和联系：(1)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。(2)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。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，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。2．计算机信息系统的结构计算机信息系统是面向信息的、由计算机硬件、软件和相关的人员共同组成一个整体的计算机应用系统。信息系统是多种多样的，但其基本结构又一样的，如图6.1所示：其中四个层次分别为：(l)基础设施层，包括支持计算机信息系统运行的硬件、系统软件和网络；(2)资源管理层，包括各类结构化、半结构化和非结构化的数据信息，以及实现信息采集、存储、传输、存2取和管理的各种资源管理系统，主要有数据库管理系统、目录服务系统、内容管理系统等；图6.1计算机信息系统的层次结构图(3)业务逻辑层，由实现各种业务功能、流程、规则、策略等应用业务的一组信息处理代码构成；(4)应用表现层，其功能是通过人机交互等方式，将业务逻辑和资源紧密结合在一起，并以多媒体等丰富的形式向用户展现信息处理的结果。目前，信息系统的软件体系结构包括客户机／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。3．计算机信息系统的主要类型从信息处理的深度来区分信息系统基本可以分为四大类，即业务信息处理系统、信息检索系统、信息分析系统和专家系统。(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。根据服务对象的不同，业务信息处理系统又可以进一步分为操作层业务处理系统、管理层业务处理系统和知识层业务处理系统三类。①作层业务处理系统是面向操作层用户的，主要用于对日常业务工作的数据进行记录、查询和处理。通常操作层业务工作的任务和目标是预先规定并组织好的。②管理层业务处理系统是为一般管理者提供检查、控制和管理业务服务的系统。③知识层业务处理系统是支持企事业单位中的设计和文秘人员业务的信息系统，用以进行企事业单位的设计、创作和文秘工作。按业务性质不同，又分为辅助技术系统和办公信息系统（又称办公自动化系统，OfficeAutiomationSystem，简称OA）。办公自动化系统利用现代信息技术可实现无纸办公、虚拟办公、协同办公、移动办公等功能。注意辅助技术系统采用计算机作为工具，辅助有关技术人员在特定应用领域内完成相应的任务。下面几个有关计算机辅助系统的英文缩写形式经常在考试中出现：CAD：全称ComputerAidedDesign，译为“计算机辅助设计”。用户应用表现层业务逻辑层资源管理层基础设施层3CAM：全称computerAidedManufacturing，译为“计算机辅助制造”CAT：全称ComputerAidedTesting，译为“计算机辅助测试”.CAI：全称ComputerAidedInstruction，译为“计算机辅助教学”。CAPP：全称Computer-AidedProcessPlanning,译为“计算机辅助工艺规划”。(2)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。根据获得最终检索结果的详细程度和检索词的来源不同分为目录检索系统和全文检索系统两大类，也可以从信息的内容来划分，将其分为文献检索系统、事实检索系统、数值检索系统等。(3)信息分析系统决策支持系统和经理支持系统是两种常见的信息分析系统。①决策支持系统(DecisionsupportSystem，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化决策的计算机信息系统。DSS进行辅助决策所需数据源不但有来自单位内部操作层和管理层的信息，而且需要来自外部资源的信息。DSS进行辅助决策的技术有模型库、方法库、数据库、数据仓库、联机分析以及规则挖掘等。②经理支持系统（ExecutiveSupportSystem，简称ESS）是企业决策层的另一种形式的信息系统，它服务于企业的决策层。ESS着重于使企业高级主管能快速获得需要的信息或减少获得信息的工作量。(4)专家系统专家系统（ExpertSystem，简称ES）是一种知识信息的加工处理系统，模仿人类专家的思维活动，通过推理与判断来求解问题。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。注意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，他们都属于一次信息或二次信息系统。信息分析系统（InformationAnzlysisSystem，简称IAS）是一种高层次的信息系统，它是三次信息的处理系统，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。4．计算机系统的发展趋势(1)信息多媒体化(2)系统集成化(3)功能智能化(4)结构分步化★考点2：数据库系统的特点与组成1．数据库系统的特点数据库系统具有以下特点：4(l)数据结构化。数据库系统中的数据面向整个单位的全局应用，并采用一定的数据模型来进行描述和定义，因而数据具有整体结构化的特征。在说明数据结构时，不但要描述数据本身的特征，同时还要描述数据之间的联系。这是数据库系统与文件系统的本质区别。(2)数据共享性高，冗余度低。可显著减少数据冗余，节省存储空间，避免数据之间的不相容性，保证数据的一致性。(3)系统灵活，易于扩充。面向整个系统设计结构化的数据，不但有利于系统中多个应用共享，而且便于增加新的应用。可以从整体数据集合中按应用系统的需求选取相应的数据子集，用作局部应用的数据集合。当应用需求改变或增加时，只要重新选取新的子集或加上一部分数据便可满足新的需求。(4)数据独立于程序。数据独立性包括数据的逻辑独立性和数据的物理独立性两方面的内容。数据与程序的独立，可以将数据的定义从程序中分离出来，加之数据的存取由DBMS负责；因而可以简化应用程序的编制，减少应用程序的维护工作量。注意所谓数据的逻辑独立性，是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构相互独立。系统中数据逻辑结构改变并不影响用户的应用程序（即应用程序不需改变）。所谓数据的物理独立性，是指用户的应用程序与存储在数据库中的数据相互独立。由于数据存储是由DBMS管理的，因此数据的物理存储改变也不影响用户的应用程序（即应用程序也不需改变）。(5)统一管理和控制数据。由于数据库系统是数据密集型的应用，因此数据库管理系统必须强化对数据的统一管理和控制。为此数据库管理系统一般均要提供数据安全性、完整性、并发控制以及故障恢复的功能。(6)具有良好的用户接口。用户可方便地开发和使用数据库。2．数据库系统的组成数据库系统指具有管理和控制数据库功能的计算机应用系统，除了用户应用程序外，它一般由计算机支持系统、数据库、数据库管理系统和有关人员组成。(1)计算机支持系统计算机支持系统指用于数据库管理的硬件和软件支持系统。①硬件支持环境，主要指计算机硬件设备。在数据库应用系统的需求中，特别强调数据库主机或数据库服务器必须有足够大的外存容量，高效率存取的I/O，大的主机吞吐量以及功能强大的任务处理能力。②软件支持系统，除了DBMS之外，数据库系统软件支持环境还包括操作系统、应用系统开发工具、各种宿主程序语言等。(2)数据库数据库（即物理数据库）是指按一定的数据模型组织，长期存放在外存上的一组可共享的相关数据集合。注意数据库中除了存储用户直接使用的数据外，还存储有另一类“元数据”，他们是有关数据库的定义信息，如数据类型、模式结构、使用权限等，这些数据的集合称为数据字典（DataDictionary，简称DD），它是数据库管理系统工作的依据，数据库管理系统通过DD对数据库的数据进行管理和维。5(3)数据库管理系统数据库管理系统（DBMS）是对数据进行管理的软件系统，它是数据库系统的核心软件。数据库系统的一切操作，包括按数据模式来创建数据库的对象、应用程序对这些对象的操作（检索、插入、修改和删除等）以及数据管理和控制等，都是通过DBMS进行的。DBMS必备的基本功能有：①数据定义功能。DBMS提供数据定义语言（DataDefinitionLanguage，简称DDL），数据库设计人员通过DDL语句来描述和定义数据库的结构，包括数据库的用户模式、逻辑模式、存储模式及安全保密等信息的描述。②数据存取功能。DBMS提供数据操纵语言（DataManipulationLanguage，简称DML）,用户使用DML语句实现对数据库中数据的基本操作，如查询（即为检索）、插入、修改和删除等。④数据库管理功能。DBMS提供对数据进行管理和控制的机制，以保证数据的安全性、完整性，多用户对数据的并发使用以及发生故障时的系统恢复。(4)人员设计、开发和维护数据库的过程中，有大量的人员参与其中的工作。主要人员有：①数据库管理员。在大型数据库系统设计和运行中，必须有专门的机构来对数据库进行有效的管理和控制，解决系统设计和运行中出现的问题，行使这种控制权的机构（或人员）叫数据库管理员（DataBaseAdministrator，简称DBA）。②系统分析设计员。负责应用系统的需求分析和规范说明，他们要根据用户需求与DBA一起确定系统硬、软件配置，并参与概念结构设计、逻辑结构设计和物理设计。③系统程序员。负责设计、开发应用系统功能模块的软件编程人员，他们根据数据库模式和模块功能编写、调试和安装应用程序。④用户。指数据库的最终用户。不同层次的用户按其业务工作的要求，通过应用程序的操作界面使用数据库，分别完成日常业务，管理和决策的工作。注意请区分数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念和联系：数据库系统指具有管理和控制数据库功能的计算机系统，它一般由计算机支持系统（硬件和软件）、数据库、数据库管理系统和有关人员组成。在一般叙述中，若不引起混淆，常常把数据库系统简称为数据库。数据库系统，简称DBS，全文为：DataBaseSystem数据库管理系统，简称DBMS，全文为：DataBaseManagementSystem数据库，简称DB,全文为：DataBase★考点3．概念模型与E一R图1、概念模型概念模型是对应用单位数据的第一次抽象，它把现实世界的对象抽象为某一种不依赖于具体计算机系统的数据结构，用以实现对应用数据和信息的建模。目前常用“实体—联系”（Entity—Relationship简称E—R）的方法6来建立概念模型，在“实体—联系”方法中，采用E—R图来描述某