第6章计算机信息系统与数据库.docx
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第6章计算机信息系统与数据库
第6章计算机信息系统与数据库
本章学习内容与要求
●熟悉计算机信息系统的相关内容，包括：
特点、结构、主要类型、发展趋势。
●熟悉信息系统的开发与管理方法。
●熟悉数据库系统的特点及其组成，掌握数据库的数据模型、概念模型与E-R图的相关知识。
●熟悉关系数据库基本原理，掌握数据结构及其形式化定义、关系代数的操作、SQL语言的使用以及数据库控制方法。
6.1计算机信息系统
本节学习内容与要求：
熟悉计算机信息系统的相关内容，掌握信息系统的开发与管理方法。
6.1.1计算机信息系统特点
信息系统定义：
基于计算机或计算机网络，按照一定的应用目标和规则对信息进行采集、加工、存储、传输、检索和服务的人机系统。
计算机信息系统是一种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它主要有以下特点：
2、涉及数据量大。
数据一般存放在辅助存储器中，内存中设置缓冲区，只存放当前处理的一小部分数据。
3、数据持久性强，即数据不应程序的运行结束而消失，可长期保留。
4、数据共享性强，持久的数据在一个单位或更大范围内共享。
5、提供服务种类多，除采集、传输、管理等基本功能外还提供检索、统计、分析等等服务。
6.1.2信息系统结构
计算机信息系统被视为面向信息的，由计算机硬件、软件和相关人员共同组成一个整体的计算机应用系统。
其基本结构分为四层：
1、基础设施层：
计算机运行的软硬件以及网络资源。
2、资源管理层：
包括各种信息以及信息管理系统。
数据库管理系统、目录服务系统属于这一层。
3、业务逻辑层：
由实现应用部门各种功能的一组信息处理代码组成。
4、应用表现层：
以多媒体形式表现结果给用户。
、
6.1.3信息系统分类
信息系统可以分为：
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，提高效率与质量。
根据服务对象不同又可以分为操作层业务处理系统、管理知识层业务处理系统、知识层业务处理系统。
2、信息检索系统
信息检索系统特点是信息量大、检索功能强、服务面广。
可以根据检索结果的详细程度分为目录检索系统与全文检索系统两大类，也可以从信息内容划分，分为文献检索、事实检索、数值检索系统等。
3、信息分析系统
信息分析系统是为管理决策人员掌握企事业单位的运行规律和趋势、制定规划，进行决策的辅助系统。
常见的有决策支持系统和经理支持系统。
4、专家系统
专家系统是一种知识信息加工处理系统，模仿人类专家思考推理判断。
通常由知识库与推理机组成。
6.1.4信息系统发展趋势
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。
6.1.5典型案例
案例一、单选
1、专家系统从诞生到现在，已经应用在许多领域。
下面______不属于专家系统的应用。
A、医疗诊断系统B、语音识别系统
C、金融决策系统D、办公自动化系统
答案：
D
2、在银行金融信息处理系统中，为使多个用户能够同时与系统交互，需要解决的主要技术问题是______。
A、CPU必须有多个
B、CPU时间划分为“时间片”，轮流为不同的用户程序服务
C、计算机必须配置磁带存储器
D、系统需配置UPS电源
答案：
B
3、以下所列各项中，______不是计算机信息系统的特点。
A、涉及的数据量大
B、大多数数据为多个应用程序所共享
C、可向用户提供信息检索，统计报表等信息服务
D、数据是临时的，随程序运行的结束而消失
答案：
D
4、一般信息系统分为四个层次，其最外层向用户提供应用操作界面，即______。
A、操作系统和网络层B、数据管理层
C、用户接口层D、应用层
答案：
C
5、业务信息处理系统是使用计算机进行日常业务处理的信息系统，下列不属于业务信息处理系统的是______。
A、人力资源管理系统B、财务管理系统
C、决策支持系统D、办公自动化系统
答案：
C
6、信息系统中，分散的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，合作完成某一工作，例如共同拟订计划、共同设计产品等。
这已成为信息系统发展的一个趋势，称为______。
A、计算机辅助协同工作B、功能智能化
C、系统集成化D、信息多媒体化
答案：
A
7、信息系统是多种多样的，从信息处理的深度进行划分，决策支持系统属于______。
A、业务信息处理系统B、信息检索系统
C、信息分析系统D、辅助技术系统
答案：
C
8、信息分析系统是一种高层次的信息系统，它一般包括经理支持系统和______两种。
A、专家系统B、决策支持系统
C、财务处理系统D、人事管理系统
答案：
B
9、下面关于决策支持系统的叙述中，错误的是______。
A、决策支持系统提供分析问题、建立模型、模拟决策过程和方案的环境
B、决策支持系统所需数据源仅来自于单位内部操作层和管理层的信息，它的使用者是操作和管理人员
C、决策支持系统进行辅助决策的技术有模型库、方法库、数据库、数据仓库、联机分析及规则挖掘等
D、决策支持系统中所处理的数据一般是半结构化的或非结构化的
答案：
B
10、下列有关信息检索系统的叙述中，正确的是______。
A、信息检索系统是业务信息处理系统中的一种；
B、信息检索系统分为目录检索系统和全文检索系统；
C、信息分析系统是信息检索系统中的一种；
D、专家系统是信息检索系统中的一种
答案：
B
11、下列选项中，______是一种信息分析系统。
A、信息检索系统；B、决策支持系统；
C、财务处理系统；D、人事管理系统
答案：
B
12、下列信息系统中，属于专家系统的是______。
A、办公信息系统B、信息检索系统
C、医疗诊断系统D、电信计费系统
答案：
C
13、下列信息系统中，均属于信息检索系统的一组是______。
A、中国学位论文数据库，Google；
B、民航咨询服务台，医疗诊断系统；
C、学生查分系统，谷歌；
D、医疗诊断系统，市民办事电子指南
答案：
C
14、下列关于信息系统的叙述中错误的是______。
A、电话是一种双向的、点对点的、以信息交互为主要目的的系统
B、网络聊天是一种双向的、以信息交互为目的的系统
C、广播是一种点到面的、双向信息交互系统
D、Internet是一种跨越全球的多功能信息系统。
答案：
C
15、下列关于信息系统的说法中，错误的是______。
A、信息系统是一个人机交互系统
B、信息系统是以计算机系统为基础的
C、信息系统的开发和运行完全是由技术因素决定的
D、应该使用各种先进成熟的软件开发工具维护信息系统
答案：
C
16、下列关于计算机信息系统的叙述中，错误的是______。
A、信息系统属于数据密集型应用，数据具有持久性
B、信息系统的数据可为多个应用程序所共享
C、信息系统是以提供信息服务为主要目的的应用系统
D、信息系统涉及的数据量大，必须存放在内存中
答案：
D
17、决策支持系统是一种常见的______系统。
A、信息分析B、信息检索
C、辅助技术D、办公信息
答案：
A
18、计算机信息系统是一类数据密集型的应用系统，关于其特点的叙述中错误的是______。
A、绝大部分数据需长期保留
B、计算机系统用内存保留这些数据
C、数据可为多个应用程序共享
D、数据模式面向全局应用
答案：
B
19、计算机图书管理系统中的图书借阅处理，属于______系统。
A、管理层业务B、知识层业务
C、操作层业务D、决策层业务
答案：
C
20、当今大多数信息系统均以______为基础进行数据管理。
A、手工管理B、文件系统
C、数据库系统D、模块
答案：
C
21、从信息学的角度看，业务信息处理系统是______的处理系统。
A、一次信息B、二次信息C、三次信息D、四次信息
答案：
A
由业务信息系统的定义知道它主要处理一次信息
22、从信息处理的深度看，下列叙述错误的是______。
A、业务信息处理系统是直接信息的生产和处理系统；
B、信息检索系统中，将原始信息生成二次信息以备检索；
C、信息分析系统中的概括信息是三次信息；
D、辅助技术系统是一种知识信息的加工处理信息
答案：
D
23、按照企事业单位中服务对象的不同，业务信息处理系统可以分为操作层处理系统、管理层业务处理系统和______。
A、知识层业务处理系统B、决策层业务处理系统
C、经理层业务处理系统D、专家层业务处理系统
答案：
A
24、______不是信息系统的发展趋势。
A、系统集成化B、信息多媒体化C、功能智能化D、资源集中化
答案：
D
25、在信息系统结构的四个层次中，以多媒体等丰富的形式向用户展现信息的是______。
A.基础设施层B.应用表现层C.业务逻辑层D.资源管理层
答案：
B
26、在信息处理系统中，ES是______的简称。
A、业务信息处理系统B、信息检索系统（IRS）
C、信息分析系统（IAS）D、专家系统
答案：
D
案例二、判断
1、在信息系统的四层结构中，应用表示层给用户提供了数据管理功能。
答案：
Y
2、在信息系统的基本结构中，数据管理层一般都以数据库管理系统作为其核心软件。
答案：
Y
3、有一种计算机系统允许多个用户同时使用，每个用户都感觉好象自己在“独占”该计算机一样，这样的系统称为“分时处理系统”。
答案：
Y
4、计算机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。
答案：
Y
5、计算机信息系统的特征之一是它涉及的数据量大，数据一般需存放在辅助存储器（即外存）中。
答案：
Y
6、计算机信息系统的特征之一是涉及的数据量大，因此必须在内存中设置缓冲区，用以长期保存系统所使用的这些数据。
答案：
N
7、计算机信息系统的特征之一是其涉及的数据量很大，且这些数据通常长期保留在计算机内存中供多次使用。
答案：
Y
8、计算机信息系统的特征之一是其涉及的大部分数据是持久的，并可为多个应用程序所共享。
答案：
Y
9、计算机信息系统的建设，不只是一个技术问题，许多非技术因素对其成败往往有决定性影响。
答案：
Y
10、在分布计算模式下，用户不仅可以使用自己的计算机进行信息处理，还可以从网络共享其它硬件、软件和数据资源。
答案：
Y
11、信息系统中的数据一致性是指数据库中的数据类型一致。
答案：
N
12、现实世界中存在着多种多样的信息处理系统，例如Internet就是一种跨越全球的多功能信息处理系统。
答案：
Y
案例三、填空
1、在信息系统的四层结构中，其最低一层包括了支持信息系统运行的硬件、软件和网络，这一层称为________。
答案：
基础设施层
2、在企业管理信息系统中，除了联机事务处理一类应用外，还有一类侧重于决策人员的需求、可进行快速查询和分析处理的应用，称其为___________。
答案：
联机分析处理（或OLAP）
3、一种将领域专家的知识和经验组织在计算机中并能按专家的思维推理规则最后作出判断和决策的计算机信息系统，通常称为________系统。
答案：
专家
4、信息分析系统（IAS）是一种高层次的信息系统，它是三次信息的处理系统。
经理支持系统和_______是两种常见的信息分析系统。
答案：
DSS
5、可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，并可调用各种信息资源和分析工具的信息系统称为______________。
答案：
决策支持系统
6、从信息处理的深度来区分信息系统，一般分为四大类，即有业务信息处理系统、信息检索系统、信息分析系统和_________。
答案：
专家系统
7、使用________系统进行辅助决策所采用的技术有模型库、方法库、数据库、数据仓库、联机分析以及规则挖掘等。
答案：
决策支持
6.2信息系统的开发与管理
本节学习内容与要求：
了解信息系统开发方法，熟悉开发步骤，了解典型信息系统。
6.2.1信息系统开发方法
信息系统开发方法主要有：
结构化生命周期方法、原型法、面向对象的开发方法等等。
1、结构化生命周期开发法
结构化生命周期方法是早期的开发方法，目前任然是主流，在复杂大系统开发中较普遍。
其基本思想是将开发过程划分为：
系统调查、系统分析、系统设计、系统实施与转换、系统维护与评价五个阶段，自上而下的开展工作又叫瀑布模型。
在生命周期的每一阶段都会有明确的工程任务并且按要求产生一定规格的文档资料。
2、原型法
开发人员根据自己对于用户需求的理解，通过强有力的软件支持构造出初始的系统原型，然后与用户反复协商、修改直至用户满意为止。
3、面向对象开发设计方法
面向对象开发设计方法是一种自底向上和自顶向下相结合的方法，它将对象建模，以此为基础建立系统所有对象的数据结构。
4、CASE方法
CASE方法是一种自动化或半自动化的方法，可以全面支持除系统规划以外的每一个开发阶段的工作。
6.2.2信息系统开发步骤
信息系统开发步骤包括：
系统规划、系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与维护。
1、系统规划
信息系统规划是从单位或部门现实需求出发，拟定信息系统的策略和目的，确定开发的必要性，从总体上、战略上、原则上制定中长期的信息系统开发计划。
信息系统开发应遵循原则：
以应用单位的发展目标作为出发点进行规划，分析单位需求，明确信息系统的战略目标和总体结构；坚持用户参与；确保系统结构整体性良好；确保系统便于实现。
2、系统分析
系统分析是需求调查与分析，根据单位的实际情况做出分析预测，这对于整个系统的开发非常重要。
需求分析主要完成以下几点：
用户需求收集、分析、撰写需求说明书。
系统分析经常使用地方法是结构化分析方法简称SA。
SA采取自上而下逐层分解的方法分析系统，以形式化或半形式化表达数据和处理过程的关系。
主要采用数据流程图和数据字典相配合的方法。
数据流程图（DFD）：
使用直观的图形符号，描述系统业务过程、信息流和数据要求的工具，
图6-1数据流图处理方式
数据字典（DD）：
用于定义数据流图中出现的所有数据元素和处理。
DD是关于数据库的数据描述，即元数据而不是数据本身。
DD建立在需求分析阶段之后不断完善。
数据流程图表达了数据和处理的关系，数据字典是系统中各类数据定义和描述的集合，是进行数据分析的主要成果。
3、系统设计
系统设计的中心问题是“如何做系统”，即为实现系统目标具体规定数据结构和系统功能。
系统设计原则：
系统性、灵活性、可靠性、经济性。
系统设计可以分为三个阶段：
概念设计阶段、逻辑设计阶段、物理设计阶段。
（1）概念结构设计
目前应用最广泛的概念设计工具是E-R图，分为三个步骤：
设计用户分E-R图；合并用户E-R图；对总体E-R图优化。
（2）逻辑结构设计
逻辑设计的目的是将概念设计所得全局E-R图转换成为莫个DBMS所支持的数据模型，分为两步：
第一步将概念设计所得的E-R图转换为关系模型；第二步对关系模型优化。
（3）物理结构设计
数据库在物理设备上的存储结构与存储方法称为数据库的物理结构。
数据库物理结构设计有两个目的：
一、提高数据库性能；而、有效利用存储空间。
4、系统实施
系统实施是将系统设计的成果付诸实施，实现能够使用的实际系统。
本阶段有两个任务：
一、用关系数据库管理系统提供的数据定义语言描述数据数据库逻辑结构和物理结构，使之成为DBMS可以接受的源代码，再经过调试产生目标模式，之后数据载入数据库中；二、功能程序设计，按软件结构设计提出模块要求进行程序编码、编译、连接及测试工作。
5、系统维护
系统维护主要工作包括：
纠错性维护、适应性维护、完善性维护、硬件设备的维护和数据更新。
6.2.3典型案例
案例一、单选
1、信息系统在交付使用之前要进行测试，依次进行的是______。
A、模块测试、验收测试、系统测试B、系统测试、模块测试、验收测试C、系统测试、验收测试、模块测试D、模块测试、系统测试、验收测试
答案：
D
2、信息系统设计各阶段的正确步骤是______。
A、逻辑设计→概念结构设计→物理设计
B、物理设计→概念结构设计→逻辑设计
C、逻辑设计→物理设计→概念结构设计
D、概念结构设计→逻辑设计→物理设计
答案：
D
3、系统规划应遵循的下列原则是______。
①以应用单位的战略目标为出发点，②考虑硬软设备平台的条件③用户参与④摆脱信息系统对组织结构的依从性信息⑤系统结构要有良好的整体性便于实现
A、①②⑤B、②③④C、②④⑤D、①③④⑤
答案：
D
4、为提高系统运行的有效性而对系统的硬件、软件和文档所做的修改和完善都称为系统维护。
在下列选项中不属于系统维护内容的是______。
A、纠正应用软件设计中遗留的错误
B、适应硬件和软件环境更改应用程序
C、数据库转储和建立日志文件
D、重构数据库所有模式以适应新的需求
答案：
C
5、大型信息系统软件开发中常使用的两种基本方法是：
软件生命周期法和原型法。
在实际应用中，这两种方法之间的关系表现为______。
A、相互排斥B、结合使用
C、必须以后者为主D、必须以前者为主
答案：
D
6、在信息系统开发中，除了软件工程技术外，最重要的核心技术是基于______的设计技术。
A、结构B、模块C、数据库系统D、面向对象
答案：
C
7、在信息系统的结构化生命周期开发方法中，具体的程序编写和调试属于______阶段的工作。
A、系统规划B、系统分析C、系统设计D、系统实施
答案：
D
8、在信息系统的结构化生命周期开发方法中，绘制E-R图属于______阶段的工作。
A、系统规划B、系统分析C、系统设计D、系统实施
答案：
A
9、在系统分析中，常用的两种描述数据的工具是数据字典和______。
A、系统结构图B、数据流程图C、判定表D、模块IPO表
答案：
B
10、在系统测试中，为系统准备投入实际使用而提供最终证明、并有用户参加评估认可的测试是______。
A、模块测试B、集成测试C、系统测试D、验收测试
答案：
D
11、在生命周期法开发信息系统的过程中，特别强调______的原则。
A、结构化的分析和设计B、程序的分析设计
C、程序分析和程序设计工具应用D、面向对象的分析和设计
答案：
A
12、在软件开发与维护中，系统维护的内容主要是指______。
A、纠正性维护B、适应性维护
C、完善性维护D、纠正性维护、适应性维护、完善性维护
答案：
D
13、以下所列4个方法中，______不是信息系统的开发方法。
A、生命周期法B、面向对象（OOM）方法
C、企业资源计划（ERP）方法D、计算机辅助软件工程（CASE）方法
答案：
C
14、以下说法中，正确的是______。
A、信息系统开发成功以后，不再需要做纠正性维护
B、DBA的主要职责在于数据库系统的评价
C、保证了数据库的安全性也就保证了数据库的完整性
D、针对数据库性能的下降，数据库管理员需要对数据库的物理组织进行全面的调整
答案：
D
15、以下各方法中，不属于信息系统开发方法的是______。
A、生命周期法B、原型法C、面向对象的方法D、递归法
答案：
D
16、在信息系统开发中，使用CASE（计算机辅助软件工程）工具是为了______。
A、使管理人员便于管理
B、最终用户使用方便
C、提高软件通用性
D、软件开发人员提高生产效率和软件质量，降低成本
答案：
D
17、在结构化生命周期方法中，下列______阶段不属于信息系统软件生命周期中的内容。
A、系统规划B、系统分析C、系统实施D、系统升级
答案：
D
18、在结构化软件开发方法中，系统分析阶段采用______的方法对系统进行分析。
A、由局部到整体抽象化B、面向过程兼顾信息需求
C、自下而上，综合集成D、自顶而下，逐层分解
答案：
D
19、为适应软硬件环境变化而修改软件的过程是______。
A、改正性维护B、完善性维护C、适应性维护D、预防性维护
案例二、判断
1、在信息系统的开发过程中，进行总体规划的主要目的是为了进行数据流分析。
答案：
N
2、需求分析的重点是“数据“和“处理“，通过调研和分析，应获得用户对数据库的基本要求，即：
信息需求、处理需求、安全与完整性的要求。
答案：
Y
3、信息系统的规划和实现一般采用自底向上规划分析，自顶向下设计实现的方法。
答案：
N
4、系统分析是采用系统工程的思想和方法，把复杂的对象分解成简单的组成部分,提出这些部分所需数据的基本属性和彼此间的关系。
答案：
Y
5、系统分析阶段要同答的中心问题是：
“系统必须做什么（即明确系统的功能）”。
答案：
Y
6、为了适应软硬件环境的变化而对应用程序所做的适当修改称为完善性维护。
答案：
N
7、数字签名实质上是采用加密的附加信息来验证消息发送方的身份，以鉴别消息来源的真伪。
答案：
Y
8、数据字典是系统中各类数据定义和描述的集合。
答案：
Y
案例三、填空
1、在数据库中载入一定数据后，就可以开始对信息系统进行测试。
测试包括模块测试、系统测试和________测试。
答案：
验收
2、在短期内定义用户的基本需求的基础上，首先开发一个具备基本功能、实验性的、简易的应用软件，然后在相应开发工具的支持下，反复完善直到软件最终符合用户的要求，这种系统开发方法称为____开发方法。
答案：
原型
3、信息系统从规划开始，经过分析、设计、实施直到投入运行，并在使用过程中随其运行环境的变化而不断修改，直到不再适应需要的时候被淘汰，这种周期循环称为信息系统的________。
答案：
生命周期
4、系统维护的内容一般包括：
纠正性维护；适应性维护；________维护。
答案：
完善性
5、在系统实施阶段，设计人员要做两方面工作：
一是用关系DBMS定义数据库的______和物理结构，二是进行功能程序设计。
答案：
逻辑结构
6、需求分析的重点是对"数据"和"处理"进行分析，通过调研和分析，应获得用户对数据库的基本要求。
即：
________、处理需求、安全与完整性的要求等。
答案：
信息需求
7、信息系统维护的内容包括纠正性维护、_______和完善性维护。
答案：
适应性
8、若有问题规模为n的算法，其主运算的时间代价为f（n）=nn+5n+c（c为常数），则该算法的时间复杂性可表示为O（____）。
答案：
n2
9、若有问题规模为（m,n）的算法，其主运算的空间代价表示为g（m,n）=mn+n，则该算法的空间复杂性表示为O（____）。
答案：
mn
10、若求解某个问题的程序要反复多次执行，则在设计求解算法时，应重点从________代价上考虑。
答案：
时间复杂度
6.3典型信息系统介绍
6.3.1制造业信息系统
计算机集成制造系统
计算机集成制造系统（CIMS）把人、经营知识及能力与信息技术、制造技术综合应用的过程，其目的是提高制造企业生产率和灵活性，并将企业所有人员、功能、信息和组织诸方面集成为一个整体。
图6-2制造业信息系统分类
6.3.2各种信息系统介绍
1、电子商务
电
升级会员 