电子政务系统建设与实施讲座8.ppt
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电子政务系统建设与实施讲座毛才高倪春洋黎连业,电子政务系统建设与实施讲座教材电子政务系统建设与实施第1版出版社（2007）,第8讲：
数据库服务与管理信息系统基础,管理信息系统现在越来越多的应用到企业管理当中，数据库系统是管理信息系统的基础和核心。
本章介绍企业管理信息系统与数据库的基础知识及其关系，以及开发和运行维护企业管理信息系统在数据库方面涉及到的相关工作。
在本讲中您能了解如下主要知识点：
数据库的基本概念与原理几种主流数据库系统企业管理信息系统的基本概念、体系结构、开发的总体过程和运维管理信息系统与数据库的关系几种典型的企业管理信息系统,数据库概述,数据库是数据管理的工具，是计算机科学的重要分支。
数据管理经历了从手工管理阶段、文件管理阶段到数据库管理阶段的变迁。
数据库技术自产生以来便为广大用户所接受，并获得了广泛的应用。
基本概念数据（Data）描述事物的符号记录，是数据库中存储的基本对象。
描述事物的符号可以是数字，也可以是文字、图形、图像、声音、语言等。
数据有多种表现形式，它们都可以经过数字化后存入计算机。
数据库（DataBase简称DB）是指长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合，以及数据之间的逻辑关系的集合。
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（DatabaseManagementSystem，简称DBMS）是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。
用于科学地组织和保存数据和高效地获取和维护数据。
它的主要功能包括数据库定义、数据库操纵、数据库控制和数据库通信功能。
数据库管理系统是数据库系统的一个重要组成部分。
数据库系统（DataBaseSystem，简称DBS）是基于数据库的计算机应用系统。
数据库系统一般包括以数据为主体的数据库、管理数据库的系统软件DBMS、支持数据库系统的操作系统环境、方便使用和管理系统的各种技术说明书和使用说明书。
在一般不引起混淆的情况下，我们也简称“数据库系统”为“数据库”。
数据库管理员（DataBaseAdministrator，简称DBA）是指从事数据库管理工作的人员。
DBA的工作既包括技术方面的工作，又有管理方面的工作。
DBA要和各种人员打交道，包括普通应用人员、计算机专业人员、企事业管理人员等，DBA要参加数据库开发和使用的全部工作。
数据库的发展与特点数据库技术是为适应数据管理任务的需求而产生的。
1.发展历程数据管理经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。
人工管理阶段。
这个阶段还没有磁盘这样的可直接存取的存储设备，也没有操作系统，更没有管理数据的软件，数据处理采用批处理方式。
文件系统阶段。
这个阶段计算机大量用于科学计算，也开始大量用于信息管理。
像磁盘这样的直接在线存储设备也已经出现，在软件方面也有了操作系统和高级语言，也有了专门用于数据管理的软件文件系统（或操作系统的文件管理部分）。
数据库系统阶段。
在此阶段，计算机用于管理的规模越来越大，应用越来越广泛，数据量急剧增长，同时多种应用、多种语言互相覆盖，共享数据集合的要求越来越强烈。
这时硬件已有大容量磁盘，硬件价格不断下降，软件价格不断上升，为编制和维护系统软件及应用程序所需的成本相对增加；在处理方式上，联机实时处理要求越来越多，并开始提出和考虑分布式应用处理。
在这种背景下，以文件系统作为数据库管理手段已经不能满足应用的需求，于是为解决多用户、多应用共享数据的需求，使数据为尽可能多的应用服务，数据库技术就应运而生，出现了统一管理数据的专门软件，数据库管理系统。
2.数据库系统的特点数据库系统的特点主要有以下几个方面：
（1）数据结构化。
数据库采用变长记录或主记录与详细记录相结合的形式建立文件。
（2）数据共享性高，冗余度低。
数据库系统从整体角度看待和描述数据，数据不再面向某个应用而是面向整个系统，因此数据可以被多个用户、多个应用共享使用。
（3）数据具有较高的独立性。
数据的组织和存储方法与应用程序互不依赖，大大降低应用程序的开发代价和维护代价。
（4）保证数据的安全、可靠。
数据库要有一套安全机制以便可以有效地防止数据库中的数据被非法使用或非法修改。
数据库还要有一套完整的备份和恢复机制，以便保证当数据遭到破坏时（软件或硬件故障引起的）能立刻将数据完全恢复，从而保证系统能够连续、可靠地运行。
（5）最大限度地保证数据的完整性。
通过建立一些约束条件保证数据库中的数据是完整的。
（6）数据可以并发使用并能同时保证数据的一致性。
在多个用户同时使用数据库时，能够保证数据的一致性和正确性。
8.1.3数据模型与数据库模式结构1.数据模型数据的结构化、一体化是数据库与文件系统区别的重要特征。
尽管数据的组织仍然以文件为基础，但数据库中的全部数据模型被按照某种数据模型组织在一起，形成了一个整体的数据库。
它不仅能够反映数据本身的内容，而且能够反映数据之间的联系。
数据库通过数据模型（DataMode）来抽象现实世界。
数据模型可看作是一种描述数据、数据之间的联系以及有关语义约束规则的方法。
目前广泛使用的数据模型则大致上有两类。
一种被称作概念数据模型或简称概念模型。
概念模型独立于任何计算机系统，用来描述某个部门或组织信息结构，完全不涉及到信息在计算机系统中如何表示。
另一种就是我们所说的数据模型。
数据模型实质上是向用户提供的一组规则。
这些规则用来规定计算机系统中数据结构的组织和允许进行的相应的操作。
2.数据库模式结构考察数据库系统的结构可以有多种不同的层次或不同的角度。
从数据库管理系统角度看，数据库系统通常采用三级模式结构，即：
内模式、模式与外模式，这是数据库管理系统内部的系统结构。
请参见出版社电子政务系统建设与实施（2007.）第1版的第8章图8-1。
模式也称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。
它是数据库系统模式结构的中间层，既不涉及数据以物理存储细节和硬件环境，也与具体的应用程序、所使用的应用开发工具及高级程序设计语言（如C，COBOL，FORTRAN）无关。
DBMS提供模式描述语言（模式DDL）来严格地定义模式。
外模式也称子模式（Subschema）或用户模式，它是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某个应用有关的数据的逻辑表示。
DBMS提供子模式描述语言（子模式DDL）来严格地定义子模式。
内模式也称存储模式（StorageSchema），一个数据库只有一个内模式。
它是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。
DBMS提供内模式描述语言（内模式DDL，或者存储模式DDL）来严格地定义内模式。
数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给DBMS管理，使用户能逻辑地、抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的具体表示方式与存储方式。
为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换，数据库管理系统在这三级模式之间提供了两层映象：
外模式模式映象，模式内模式映象。
这两层映象保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。
SQL语言SQL是结构化查询语言（StructuredQueryLanguage）的简称。
SQL语言的主要功能就是同各种数据库建立联系，进行沟通。
按照ANSI（美国国家标准协会）的规定，SQL被作为关系型数据库管理系统的标准语言。
SQL语句可以用来执行各种各样的操作，例如更新数据库中的数据，从数据库中提取数据等。
SQL集数据查询、数据操纵、数据定义和数据控制功能于一体，是一个综合的、功能极强同时又简捷易学的语言。
目前，绝大多数流行的关系型数据库管理系统，如Oracle、Sybase、MicrosoftSQLServer、MySQL等都采用了SQL语言标准。
主流数据库管理系统介绍以下是几种主流的数据库管理系统。
1.SQLServer2000SQLServer2000是一个作为数据库服务而运行的Windows应用程序。
SQLServer2000关系数据库引擎支持常见的数据处理环境所需的功能。
数据库引擎充分保护数据完整性，同时将管理上千个并发修改数据库的用户的开销减到最小。
SQLServer2000分布式查询可以引用来自不同数据源的数据，同时分布式事务支持充分保护任何分布式数据更新的完整性。
复制同样使您得以维护多个数据复本，同时确保单独的数据复本保持同步。
作为专业型的数据库产品，SQLServer2000有以下特点：
（1）基于图形化的管理工具。
作为一个SQLServer2000用户，图形化管理工具使得在SQLServer2000中管理服务器变得非常容易。
管理员使用的主要图形用户接口工具是SQLServer2000企业管理器。
（2）集中式的管理。
提供远程集中管理工具，不管SQLServer2000服务器相距多远，都可以在数据管理中心使用SQLServer2000企业管理器来管理远程数据库。
（3）支持企业级的应用程序。
随着SQLServer2000的发布，SQLServer2000真正步入企业级数据库领域。
SQLServer2000企业版在32位处理器上能支持百万TB容量的数据库。
（4）支持数据复制。
复制是为了保证用户在想用时就能用数据的过程。
SQLServer2000支持多种复制方案。
其中，合并复制允许用户在任何地方修改数据。
用户所做的修改可以发送到主机做拷贝，然后在复制到其他订阅服务器。
尽管看起来不是大改变，但对于即时复制多份数据拷贝来说，是非常有用的。
不仅可以减小给用户发送数据所占用的网络带宽，还可以使用户得到所需数据的时间缩短。
（5）支持分布式事务处理。
分布式事物处理是指几个服务器同时进行的事物处理。
如果分布式事物处理系统中任意一个服务器不能响应所请求的改动，那么系统中的所有服务器都不能改动。
（6）内建式的在线分析处理。
SQLServer2000最大的优点之一是将OLAP（在线分析处理工具）服务内建于服务器中。
这些服务叫做MicrosoftDecisionServices（微软决策支持服务）。
与市场上的其他服务器不同，用户不用再购买一个第三方的通常很昂贵的应用程序。
这就降低了花在SQLServer2000上的总费用。
（7）Internet集成。
SQLServer2000数据库引擎提供完整的XML支持。
它还具有构成最大的Web站点的数据存储组件所需的可伸缩性、可用性和安全功能。
SQLServer2000程序设计模型与WindowsDNA构架集成，用以开发Web应用程序，并且SQLServer2000支持EnglishQuery和Microsoft搜索服务等功能，在Web应用程序中包含了用户友好的查询和强大的搜索功能。
2.OracleOracle是以高级结构化查询语言（SQL）为基础的大型关系数据库，通俗地讲它是用方便逻辑管理的语言操纵大量有规律数据的集合。
是目前最流行的客户/服务器（C/S）体系结构的数据库之一。
Oracle已经发展到数个产品版本。
Oracle9i数据库标准版为工作组/部门级和internet/intranet应用提供了空前的易用性和强大功能，及良好的性价比。
标准版包括一套完整的集成包：
易用性管理工具、完整的分发、复制和WEB功能。
从小商务的单点环境到高级的分布式企业环境，Oracle9i数据库标准版涵盖了所有的建立关键业务应用所必需的功能。
Oracle9i数据库标准版最多可以支持4个CPU。
Oracle9i数据库企业版为高端应用，如：
多数据量的联机事务处理环境、加强查询功能数据仓库以及苛求的互联网应用等，提供了有效的、可靠的和安全的数据管理能力。
Oracle9i数据库企业版提供了工具和功能以迎合今天企业关键业务应用的高可用性和可扩充性的需求。
3.MySQL简介MySQL是一个精巧的SQL数据库管理系统，是一个自由软件。
由于它的强大功能、灵活性、丰富的应用编程接口（API）以及精巧的系统结构，受到了广大自由软件爱好者甚至是商业软件用户的青睐，特别是与Apache和PHP/PERL/JSP等的结合，为建立基于数据库的动态网站提供了强大动力。
MySQL是由瑞典的T.c.X公司负责开发和维护。
MySQL是一个真正的多用户、多线程SQL数据库服务器。
MYSQL以一个客户机/服务器结构的实现，它由一个服务器守护程序mysqld和很多不同的客户程序和库组成。
MySQL也足够快和灵活以存储记录文件和图像。
MySQL主要目标是快速、健壮和易用。
它能提供其它数据库的厂家所开发的、在同一个数量级上的大型数据库，但具有更快的处理速度。
MySQL建立的基础是用在高要求的生产环境多年的一套实用例程。
MySQL已经提供一个丰富和极其有用的功能集，但它仍在不断的开发与完善中,管理信息系统基础,信息管理系统（管理信息系统）是一门正在发展着的边缘学科，具有综合性、实践性和动态性等特点。
综合性是指它涉及管理科学、系统科学、信息技术等多种学科，覆盖面广，内容繁杂；实践性强，指的是它是一门应用学科，与企业管理实际密切相关，并且正是为解决企业实际管理问题，提高企业生产、运营和管理效率，增强企业竟争力而出现的一门计算机应用学科，它不能离开实践，否则就如“空中楼阁”；动态性是指信息系统是随着科学技术的进步，包括企业管理理念和计算机技术的进步而不断发展变化的。
基本概念1.管理管理是指在特定环境下，对组织所拥有的资源进行有效的计划、组织、领导、控制，以便实现既定的组织目标的过程。
管理有四个层面含义：
管理是有目的性的活动。
它是服务于组织目标实现的一项有意识、有目的的活动；管理是由一系列相互关联、连续进行的活动组织，即计划、组织、领导、控制，建立起的框架；管理通过运用资源来实现，判断管理的有效性需要从效率和效益两个方面来考虑；管理是在一定的环境条件下展开，并且受其影响，同时管理也会影响环境，两者是相互作用的。
2.系统由相互联系、相互作用的若干组成部分构成的有机整体，这个整体具有其各个组成部分所没有的新的性质和功能，并和一定的环境发生交互作用。
系统的各要素之间、要素与整体之间，以及整体与环境之间，存在着一定的有机联系，从而在系统的内部和外部形成一定的结构和秩序。
系统具备一定的特性，从组成要素的性质看，系统可以划分为自然系统和人造系统。
无论是自然系统还是社会系统，都具有一些共同特征：
整体性、层次性、动态性和开放性。
3.管理系统管理系统是管理对象系统性的反映，管理系统与管理对象是“合而为一”的，任何一个系统一旦作为管理对象存在，也就是管理系统的基本内容。
现代管理系统是由管理者负责控制的一个不可分割的整体，这个整体可因具体对象不同而千差万别，可以是科学的、经济的、教育的、政治的等，尽管性质不同，但作为管理系统是一个整体。
4.管理信息系统是一个由人和计算机等组成的通过对信息进行收集、传输、加工、保存、维护和使用来支持一个组织机构内部的作业、管理、分析和决策职能的系统。
是基于数学、计算机科学、管理科学的一门综合性、边缘性、系统性的科学。
是多个管理学派管理思想的综合应用。
从企业角度讲,管理信息系统就是为实现企业的整体目标，对管理信息进行系统的、综合的处理，辅助各级管理决策的计算机硬件、软件、通信设备、规章制度及有关人员的统一体，是以企业战略竞优、提高效益和效率为目的，支持企业高层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机系统。
管理信息系统的结构1.总体结构管理信息系统的总体结构由信息源、信息处理器、信息用户和信息管理者组成，我们称之为管理信息系统的四大部件。
信息源是信息的来源或者说是以各种不同的方式存在的信息；信息处理器负责信息的传输、加工、存贮；信息用户是系统的使用者；信息管理者负责系统设计、实现、运行和维护。
而实现管理信息系统，离不开计算机网络、数据库、组织管理。
这三者，是管理信息系统的三大支柱。
可以用图8-2的图例来表示管理信息系统的总体结构。
请参见出版社电子政务系统建设与实施（2007.）第1版的第8章图8-2,2.管理/职能结构与管理信息系统具体处理何种管理系统相关，企业管理信息系统的职能结构主要包括供应、生产、销售、人事、财务等管理子系统：
（1）市场销售子系统。
一般包括产品销售和服务。
（2）生产管理子系统。
包括产品设计、生产设备计划、作业计划、生产人员的雇佣与培训、质量控制等。
（3）物资供应子系统。
包括原材料的采购、收货、库存管理和分发。
（4）人事子系统。
包括人员的录用、培训、考核，人事记录的保存，工资及解雇。
（5）财务和会计子系统。
如何有效地使用流动资金，以最有效的方式使企业有适当的资金筹措；把财务数据分类，编制财务报表，制定预算、核算和分析成本。
（6）信息处理子系统。
主要职责是保证其它功能有必要的信息处理服务和资源。
（7）高层管理子系统。
层管理部门由总经理和高级管理人员组成。
该子系统主要提供企业内、外部各科统计数据，以供决策分析和决策支持。
可以用图8-3的图例来表示管理信系统的管理/职能结构。
请参见出版社电子政务系统建设与实施（2007.）第1版的第8章图8-3,3.网络计算结构作为管理信息系统的技术现实，一般采用计算机程序设计和数据库技术的方式来实现，而在网络技术迅猛发展的今天，管理信息系统自然离不开网络计算。
从这个角度来看，企业管理信息系统包括，或者说是基本从发展历程来看，有四种网络计算结构：
中央主机集中式分时处理模式、文件服务器的资源共享模式、客户/服务器模式（C/S模式）、浏览器/服务器模式（即B/S模式）。
管理信息系统开发管理信息系统开发涉及到各个方面及相关开发方法，如系统开发方法论、常用系统开发方法、系统调查与可行性研究、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与管理、简单开发工具的综合应用、商务网站的创建与管理、企业信息化实施策略等。
我们应了解信息系统开发的一般过程：
总体规划阶段、系统分析阶段、系统设计阶段和系统实施。
1.总体规划阶段“勾画”出拟开发系统的蓝图，以“系统可行性报告”提交为结否标志。
包括：
现有系统调查与分析，新系统建设方案，可行性论证，其他方案及方案间的比较分析。
2.在可行性分析报告的基础上，进行系统的分析工程，并提交系统分析报告。
包括：
组织情况，现行系统概况，系统逻辑模型，新系统在各个业务处理环节拟采用的管理方法、算法和模型，与新系统相配套的管理制度和运行体制的建立，系统设计与实施的初步计划。
3.系统设计阶段在完成系统分析报告的基础上，进行信息系统设计，并提交系统设计说明书。
包括：
明确系统的目标和功能、系统环境和限制，系统设计方案（模块设计、代码设计、输入输出设计、文件和数据库设计、模型库和方法库设计、网络设计、安全保密设计和系统实施方案）,4.最后是系统的实施。
对所设计系统的全部或部分功能进行程序实现，及上线测试和运行。
管理信息系统运行管理与维护1.信息系统运行管理企业信息系统的运行管理工作是系统开发工作的继续，是系统能否达到预期目标的根本。
管理工作涉及：
人事管理、设备管理、场地管理、存储媒体管理、软件管理、网络管理等问题。
企业信息系统的运行管理工作应由了解系统功能及目标、能与企业管理人员直接接触的信息管理专业人员专职负责。
企业信息系统的运行管理工作的主要内容包括日常运行的管理以及运行情况的记录。
信息系统的运行人员的主要工作是操作与系统有关的设备，包括登陆日志、时间规划、硬件维护、记忆输入、输出的准备工作、将数据转化为计算机系统能使用的形式等。
为了做好信息系统运行的管理工作，应有专门的运行管理机构，目前国内企业中负责系统运行的大多是信息中心、计算中心或信息处等信息管理职能部门。
为了做好信息系统运行的管理工作，应有逐步完善的运行管理制度和措施。
明确规定各类人员的职权范围和责任，建立和健全企业信息系统的管理体制，保证系统的工作环境和系统的安全，有效地利用运行日志等对运行的系统施行监督和控制是系统正常运行的重要保证。
信息主管要定期检查管理制度的执行情况，发现问题及时处理。
2.信息系统维护信息系统的维护包括检测、更改和提高系统性能。
系统维护的目的是要保证企业信息系统正常而可靠地运行，并能使系统不断得到改善和提高，以充分发挥作用。
维护对保证系统的连续平稳运行是极为重要的。
信息系统在投入正常运行之后，便开始了系统的运行与维护阶段。
维护的主要理由是：
管理者对系统提出了新的要求、用户要求提高性能、排除故障或错误、解决技术或硬件问题、提出新的额外要求、组织结构的变化以及新的政策限制等。
系统维护的任务就是要有计划、有组织地对系统进行必要的改动，以保证系统中的各个要素随着环境的变化始终处于最新的、正确的工作状态。
在实际应用中，有的企业往往热衷于系统开发，却忽视了贯穿在整个系统生命周期中的系统维护工作，系统的开发工作完成后，开发队伍解散或撤走，系统开始运行后没有配置适当的系统维护人员，致使系统发生问题或环境发生变化时，信息系统不能正常运行，甚至最后使得企业花费巨资建立的信息系统瘫痪。
系统维护的成本是难以置信的，业内常用浮在海面的冰山来比喻系统开发与维护的关系，系统开发工作如同冰山露出水面的部分，容易被看到而得到重视，而系统维护工作如同冰山浸在水下的部分，体积远比露出水面的部分大得多，但由于不易看到而遭到忽视。
系统维护是信息系统可靠运行的重要技术保障，必须高度重视。
3.信息系统安全管理企业信息系统的安全管理目标是管好企业信息资源的安全，信息安全管理是信息系统安全的重要组成部分，管理是保障信息安全的重要环节，是不可或缺的。
实际上，大多数安全事件和安全隐患的发生，与其说是技术上的原因，不如说是由于管理不善而造成的。
因此说，信息系统的安全是“三分靠技术，七分靠管理”，可见管理的重要性。
信息系统的安全管理贯穿于信息系统规划、设计、建设、运行、维护等各个阶段。
安全管理的内容分布广泛。
企业管理信息系统与数据库,信息系统与数据库的关系由以上内容可知，从技术角度来看，信息管理系统实际上是通过计算机软件技术、数据库技术和网络技术创造的一个工作平台和有力工具。
所以当人们在开发一个管理信息系统的时候，总是定义为：
管理信息系统的开发，包括“后台数据库的建立和维护以及前端应用程序的开发”。
数据库系统是管理信息系统的核心组成部分，主要解决数据的传送、管理数据的提取分析、档案数据的管理、基础信息的集中维护等。
某种DBMS往往针对管理信息系统的实际需求和未来应用，提出完整的数据库系统管理平台解决方案。
这体现了企业管理信息系统对数据库的依存关系。
可以说，现今的企业管理信息系统正是建立在网络技术、数据库技术和企业组织管理三大系统支持之上。
信息系统开发中的数据库设计建立信息管理系统之前，数据库的选型相当重要，应结合具体的系统功能要求，并综合考虑多方面因素。
信息管理系统所涉及的数据库设计分为五个步骤：
数据库需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计与加载测试。
1.需求分析。
建立数据库的目的和收集数据。
通常，我们也把确定建立数据库的目的称为需求分析。
需求分析的任务就是通过详细调查要处理的对象来明确用户的各种需求。
并且通过调查、收集和分析信息，以了解在数据库中需要存储哪些数据，要完成什么样的数据处理功能。
这一过程是数据库设计的起点，它将直接影响到后面各个阶段的设计，并影响到设计结果是否合理和实用。
2.概念设计。
确定建立数据库的目的以及完成数据收集后，就进入数据库设计过程的第二阶段建立概念模型。
这一阶段是整个数据库设计的关键。
概念模型是对用户需求的客观反映，并不涉及具体的计算机软、硬件环境。
因此，在这一阶段中必须将注意力集中在怎样表达出用户对信息的需求，而不考虑具体实现问题。
3.逻辑设计。
得到了与具体计算机软、硬件无关的概念模型，我们就可以着手建立数据库模型了，这是数据库设计过程的第三个阶段。
在这一阶段中我们要将概念模型转换成具体的数据模型。
4.物理设计与加载测试。
在这个阶段，实际上是在具体的DBMS上完成从逻辑设计到与具体计算机软硬
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