1、12/4/20221管理信息系统管理信息系统主讲：苏庆新主讲：苏庆新办公室：办公室：B321B32112/4/20222第四章 数据库技术与数据资源管理 o数据模型与数据库模型o数据库管理系统o数据仓库与数据挖掘12/4/20223学习目标o了解数据模型与数据库模型，如何对实际应用问题建立数据模型。o理解数据库管理系统有哪些功能，如何利用数据库管理系统进行日常工作。o了解技数据库技术的发展，数据仓库与数据挖掘技术的应用。12/4/20224先行案例：o使用数据库开发新产品 n 本案例中的Stonyfield公司是如何利用数据库技术帮助企业进行数据的组织、存放，及时地获取信息的？n 比较数据库技
2、术和文件技术各自的优缺点。12/4/20225o数据组织 o数据模型 n计算机技术的进步使组织有可能搜集和管理大量的数据。n如何对所搜集的数据进行组织和管理?12/4/20226o管理者在使用计算机中的数据时，必须在计算机软硬件条件允许的范围内组织数据。o管理者必须认识到计算机所提供的便捷是使管理者能够快速访问大量数据，并将其用于决策。o数据与信息的关系?12/4/20227o一个简单的例子：n电子表格文件 职工表.xlso电子表格中的行和列可以看作是简单的数据库结构 o数据的层次为：数据值、数据字段、数据记录、数据文件。12/4/20228数据组织的层次数据组织的层次数据库数据库 1文件文件
3、1文件文件2文件文件n文件文件n-1记录记录1记录记录2记录记录n-1记录记录n数据项数据项1数据项数据项2数据项数据项n-1数据项数据项n.数据库数据库 2数据库数据库 n.数据仓库数据仓库12/4/20229o独立于计算机系统概念数据模型 o直接面向数据库的逻辑模型 两种数据模型与抽象层次 12/4/202210信息的转换信息的转换客观客观 事物类：事物类：事物事物 相关性质集合相关性质集合人人实体实体 实体集合实体集合及及 实体实体联系联系 相关属性集合相关属性集合 加工、转换加工、转换数数 文件文件据据 记录记录库库 相关数据项集合相关数据项集合加工加工转换转换存储存储 二进制数据集合
4、二进制数据集合结构结构计算机世界计算机世界DBMS数据世界数据世界DBMS的数据的数据模型模型信息世界信息世界认识选择描述认识选择描述现实世界现实世界E-R模型模型12/4/202211o现实世界的E-R模型n实体（对象）o如客户、帐户、银行分支机构n实体间的联系o联系集“储户”将客户与帐户关联起来o广泛应用于数据库设计n数据库通常将E-R模型的设计转换成关系模型的设计，用于存储和处理12/4/202212实体联系模型反映的是现实世界中的实体联系模型反映的是现实世界中的事物事物及其及其相互联系相互联系。1、实体、实体(Entity)是现实世界客观存在的一个事物。是现实世界客观存在的一个事物。可
5、以是人，可以是物或抽象的概念，可以是事物本可以是人，可以是物或抽象的概念，可以是事物本身，也可以是事物之间的联系。身，也可以是事物之间的联系。2、属性、属性 “属性属性”指实体具有的某种特性。属性有属指实体具有的某种特性。属性有属性名、属性类型、属性定义域和属性值之分。实体由属性性名、属性类型、属性定义域和属性值之分。实体由属性集表示，该集合描述了实体集中所有成员所拥有的特性集表示，该集合描述了实体集中所有成员所拥有的特性实体名称实体名称表示方法：表示方法：表示方法：表示方法：属性属性12/4/202213实体名称实体名称属性属性1属性属性2属性属性n3、联系、联系 现实世界的事物总是存在着这
6、样或那样的联系现实世界的事物总是存在着这样或那样的联系联系联系表示方法：表示方法：实体实体1实体实体2联系联系12/4/202214联系的类型联系的类型设设A，B为两个包含若干个体的总体（即实体集）。为两个包含若干个体的总体（即实体集）。1、一对一联系、一对一联系 如果对于如果对于A中的一个实体，中的一个实体，B中至多有一个实体与其发生联系，反之，中至多有一个实体与其发生联系，反之，B中的每一实体至多对应中的每一实体至多对应A中一个实体，则称中一个实体，则称A与与B是一对一联系。是一对一联系。系系系主任系主任任职任职11病区病区科室主任科室主任任职任职11AB联系联系1112/4/202215
7、一对一（一对一（1:1）12/4/2022162、一对多联系、一对多联系 如果对于如果对于A中的每一实体，实体中的每一实体，实体B中有一个以上实体与之发生联中有一个以上实体与之发生联系，反之，系，反之，B中的每一实体至多只能对应于中的每一实体至多只能对应于A中的一个实体，则称中的一个实体，则称A与与B是一对多联系。是一对多联系。AB联系联系1n教研室教研室教师教师联系联系1n12/4/202217一对多（一对多（1:n）12/4/2022183、多对多联系、多对多联系 如果如果A中至少有一实体对应于中至少有一实体对应于B中一个以上实体，反之，中一个以上实体，反之，B中也至少有中也至少有一个实体
8、对应于一个实体对应于A中一个以上实体，则称中一个以上实体，则称A与与B为多对多联系。为多对多联系。AB联系联系mn教师教师学生学生教学教学mn12/4/202219多对多（m:n）12/4/202220ER图绘制图书图书作者作者写作写作出版社出版社类别类别页数页数ISBN书名书名姓名姓名出生地出生地出生日期出生日期定稿时间定稿时间价格价格1、利用分类、聚集、概括等方法抽象出实体，并一一命名。、利用分类、聚集、概括等方法抽象出实体，并一一命名。（实体定义实体定义）2、描述实体之间的联系。（、描述实体之间的联系。（联系定义联系定义）3、实体属性和联系属性的说明。（、实体属性和联系属性的说明。（属性
9、分配属性分配）图中矩形表示实体，实体之间的关系用菱形表示，用无向边把实体与属性联系起来。图中矩形表示实体，实体之间的关系用菱形表示，用无向边把实体与属性联系起来。12/4/202221Sunday,December 04,202221o层次模型 n用树型（层次）结构表示实体类型及实体间联系的数据模型 o网状模型 n用有向图结构表示实体类型及实体间联系的数据模型 o关系模型 n用二维表格表达实体及其联系 o面向对象模型 12/4/202222关系模型关系模型(Relational Model)(Relational Model)用二维表表示实体与实体之间联系的模型。用二维表表示实体与实体之间联系
10、的模型。美国IBM公司的E.F.Codd，从1970年起连续发表了多篇论文，提出关系模型，奠定了关系数据库的理论基础。仓库号城市面积WH1北京370WH2上海500WH3广州200仓库仓库器件号器件名称P1显示卡P2声卡P3解压卡P4散热风扇器件器件器件仓库库存仓库号器件号数量WH1P2675WH1P3250WH1P4340WH2P1280WH2P2200WH2P4270WH3P2500WH3P1330库存库存12/4/2022231、关系：一个关系对应于一张二维表。、关系：一个关系对应于一张二维表。2、属性：表中一列称为一个属性。给每列起一个名即为属性名。、属性：表中一列称为一个属性。给每列
11、起一个名即为属性名。3、主码、主码(Primary Key，也称主关键字，也称主关键字)：表中的某属性组，能够唯一标识：表中的某属性组，能够唯一标识一行元组信息。一行元组信息。4、域：属性的取值范围。、域：属性的取值范围。5、关系模式：对关系的描述，用关系名、关系模式：对关系的描述，用关系名(属性属性1，属性，属性2，属性属性n)来表示。来表示。eg.库存（仓库号，器件号，数量）库存（仓库号，器件号，数量）仓库（仓库号，城市，面积）仓库（仓库号，城市，面积）关系模型中的基本术语12/4/202224o实体集o属性o实体之间的联系：n1:1n1:NnM:N12/4/202225转换过程示意图转换
12、过程示意图E-R图图关系模型关系模型ER图中的主要成分是实体类型和联系类型，转换图中的主要成分是实体类型和联系类型，转换算法就是如何把实体类型、联系类型转换成关系模式。算法就是如何把实体类型、联系类型转换成关系模式。12/4/2022261、实体、实体 相应转换为一个关系，实体名称作为关系名称，相应转换为一个关系，实体名称作为关系名称，该关系包括对应实体的全部属性，并确定出该关系该关系包括对应实体的全部属性，并确定出该关系的关键字。的关键字。实体的转换方法和原则12/4/202227实体转换举例实体转换举例学号学号姓名姓名专业专业学生学生学生（学号，姓名，专业）学生（学号，姓名，专业）12/4
13、/2022282、联系、联系若实体间联系是若实体间联系是1:1，两个实体类型转换成两个，两个实体类型转换成两个关系模式，可以在其中任意一个关系模式的属性中关系模式，可以在其中任意一个关系模式的属性中加入另一个关系模式的键和联系类型的属性。加入另一个关系模式的键和联系类型的属性。联系的转换方法和原则一12/4/202229联系转换举例一联系转换举例一厂长号厂长号*姓名姓名年龄年龄厂长厂长厂号厂号*厂名厂名地点地点工厂工厂管理管理11厂长（厂长（厂长号厂长号，姓名，年龄），姓名，年龄）工厂（工厂（厂号厂号，厂名，地点、，厂名，地点、厂长号厂长号）12/4/2022302、联系、联系若实体间联系若实
14、体间联系1:n，则在，则在n端实体类型转换成的关端实体类型转换成的关系模式中加入系模式中加入1端实体类型的键和联系类型的属端实体类型的键和联系类型的属性。性。联系的转换方法和原则二12/4/202231联系转换举例二联系转换举例二系编号系编号*系名系名地址地址系系教师编号教师编号*姓名姓名联系方式联系方式教师教师任教任教1n系（系（系编号系编号，系名，地址），系名，地址）教师（教师（教师编号教师编号，姓名，联系方式、系编号），姓名，联系方式、系编号）12/4/2022322、联系、联系若实体间联系是若实体间联系是m:n，则将联系类型也转换成关，则将联系类型也转换成关系模式，其属性为两端实体类型
15、的键加上联系类型系模式，其属性为两端实体类型的键加上联系类型的属性，而键两端为实体键的组合的属性，而键两端为实体键的组合。联系的转换方法和原则三12/4/202233联系转换举例三联系转换举例三学生（学生（学号学号，姓名，年龄），姓名，年龄）课程（课程（课程号课程号，课程名，学时数），课程名，学时数）学号学号*姓名姓名年龄年龄学生学生课程号课程号*课程名课程名 学时数学时数课程课程选课选课mn成绩成绩选课（选课（学号学号，课程号课程号，成绩），成绩）12/4/202234为银行设计一个数据库，包括顾客和帐户的信息。顾客信息包为银行设计一个数据库，包括顾客和帐户的信息。顾客信息包括姓名，地址，电
16、话，社会保险号。帐户包括编号，类型（例括姓名，地址，电话，社会保险号。帐户包括编号，类型（例如存款，支票），和金额。画出如存款，支票），和金额。画出E-R模型图。模型图。E-R模型设计：模型设计：12/4/202235Sunday,December 04,202235o管理数据库的系统软件o组成部分nDBMS引擎；n数据定义子系统；n数据操作子系统；n应用程序生成子系统；n数据管理子系统 12/4/202236Sunday,December 04,202236o数据仓库 n 数据仓库具有多维性 n数据仓库支持决策而非事务处理 o 数据集市 n数据集市是一个数据库，它所包含的数据仅仅描述一部分的
17、公司运营情况。o数据挖掘 o使用数据仓库时需重点考虑的问题 12/4/202237o1.假如你是一家中型企业的信息分析员，为上司起草一份执行总结报告，说明建立一个能连接公司所有计算机数据记录的数据库有什么好处，为什么不把每个应用，如订单录入或质量控制建立单独的数据库这种方案。o2.在本章中，我们列出了DBMS的5个重要软件组成部分：DBMS引擎、数据定义子系统、数据操作子系统、应用程序生成子系统与数据管理子系统。对于数据库用户而言哪一部分是最重要和最不重要的？对于完善数据库应用的技术专家而言哪一部分是最重要和最不重要的？对于一名信息主管而言哪一部分是最重要和最不重要的？为每一个答案给出正当的理由。12/4/202238o3.有些人坚信数据库仓库将取代数据库既能完成联机事务处理也完成联机分析处理。当然，这是错误的。为什么数据库仓库不能替代数据库并成为“业务数据仓库”？数据仓库（及数据挖掘工具）被迫改变成为各种数据库的替代品需要怎样的基础？本质上数据仓库将变为基本支持OLAP的数据库了吗？为什么是或为什么不是？
