CH10 資料庫與資訊系統10-1 　從資料到智慧10-2 　資料庫、資料庫管理系統與資料庫系統10-3 　資料庫管理系統的演進與未來發展10-4 　資料倉儲與資料探勘10-5 　資料庫未來發展 10-6 　資訊系統架構10-7 　資訊系統類型

10-1 從資料到智慧

• 「資料」 (Data)– 用來表示某項事實的符號或語言，通常是指收集得到而且未經整理、原始形式的文字、符號、圖形、影像或聲音等。

• 「資訊」（ Information）– 指將資料經過整理和分析後，轉化為有用的資訊。

• 「知識」（ Knowledge）– 指透過一些方法將資訊進一步推論出一些無法一眼看出的事實，而這些無法一眼看出的事實往往具有極高的價值。

• 「智慧」（Wisdom）– 將知識融入生活成為生命或企業體的一部份，不論是個人或是企業能夠靈活運用心知識才是智慧的根本。

智慧的演繹

10-2 何謂資料庫

• 「資料庫」–指針對某特定需求而被收集在一起的相關資料。–按照資料模型及正規化步驟加以處理，讓儲存在資料庫中的資料盡量避免重複性。

–可以透過各式各樣公用程式讓使用者可以快速、有效及正確的獲得其所需要的資料。

資料庫的組成

資料庫管理系統

• 資料庫管理系統–在電腦中負責管理資料庫的系統。–「資料庫管理系統」， Database Management

System，簡稱 DBMS。–使用者可以利用資料庫管理系統的程式，針對不同的需求去定義、操作、共享、建立和維護不同的資料庫。

資料庫管理系統的功能

• 資料定義功能– 資料庫管理系統提供資料定義語言（ Data Definition

Language，簡稱 DDL）， DDL讓使用者可以方便的對資料庫中的資料表進行定義，包括定義資料的資料型態、資料結構和資料與資料之前的各種限制。

• 資料操作功能– 資料庫管理系統提供資料操作語言（ Data Manipulation

Language，簡稱 DML）， DML讓使用者可以方便的對資料中的資料表進行基本操作，這些包括新增（ Add）、刪除（ Delete）、修改（ Update）和查詢（ Query）等。

資料庫管理系統的功能

• 資料共享和安全性功能– 資料庫管理系統提供資料控制語言（ Data Control

Language，簡稱 DCL）， DCL可以讓使用者確保資料的安全性和完整性，並提供多使用者同時進行資料存取的並行控制。

• 資料建立和維護功能– 資料庫管理系統提供一些資料庫公用程式（ Database

Utilities），這些公用程式可以提供使用者初始資料的載入、轉換，資料庫的轉檔、備份（ Backup），故障發生時的系統回復（ Recovery），資料庫檔案的重整和效能監督（ Performance Monitoring）等功能。

常見的資料庫管理系統

• Microsoft SQL Server– 微軟針對企業用戶市場的主力資料庫產品，此資料庫系統遵循ANSI-

SQL規範並擴充其資料庫語言功能。• Access

– 微軟針對個人電腦用戶所提供的資料庫管理系統，屬於微軟Office家族成員，Access資料庫提供圖形化使用者介面，並可透過各式精靈，在不需要撰寫任何程式下，便可以迅速建立應用程式。

• Oracle– 甲骨文公司成立於 1977 年，是資料庫市場上最先推出關聯式資料庫產品的公司，至今仍是一套市佔率相當高的商業資料庫商品，也是一套支援物件關聯式資料庫系統，使用名為 PL/SQL資料庫語言。

• DB2– IBM公司的主力資料庫產品，是一套支援物件關聯式資料庫系統，也是使用 SQL語言。

常見的資料庫管理系統

• Sybase– 賽貝斯公司成立於 1984 年，並推出第一代關聯式資料庫

Sybase SQL Server 10，且在美國華爾街投資銀行市場上擁有非常高的佔有率。

• Informix– 英孚美公司是最早使用 Ingres系統開發資料庫管理系統的廠

商之一，現今很多廠商的關聯式資料庫管理系統都是源自美國加州大學柏克萊分校的 Ingres 研究計畫。

• MySQL– 一套通用公共授權（General Public License，簡稱GNU）的免費軟體，由 MySQL AB公司所開發的關聯式資料庫管理系統。

10-3 資料庫的演進

資料庫管理系統

資料庫管理系統的資料模型

• 階層式資料庫管理系統（ Hierarchical DBMS，簡稱HDBMS）– 採用階層式資料模型來設計資料庫，以單筆記錄為處理單位，此資料模型是一個以樹狀結構為基礎的階層式架構，每一個節點最多只有一個父節點。

• 網路式資料庫管理系統（ Network DBMS，簡稱NDBMS）– 採用網路式資料模型來設計資料庫，以單筆記錄為處理單位，此資料模型是以樹狀結構維基處的網路式架構，和階層式資料模型不同處在於網路式資料模型每一個節點可以擁有多個父節點。

資料庫管理系統的資料模型

• 關聯式資料庫管理系統（ Relational DBMS，簡稱 RDBMS）– 採用關聯式資料模型來設計資料庫，以單筆記

錄為處理單位，此資料模型是一個以二維資料表為基礎的關聯式架構，透過資料表將相關的單筆記錄組織起來，並且在資料表和資料表之間藉由關聯式運算互相聯繫。

資料庫管理系統的優點

• 減少資料的重複儲存和避免資料不一致的情形產生。

• 具有自我描述的能力與資料抽象化。• 程式與資料獨立。• 能共享資料。• 可強化資料的安全和限制非授權存取。• 能維護資料的正確性並縮短系統開發時程。• 可提供多人同時使用系統。

10-4 資料倉儲與資料探勘

• 「資料倉儲」– 透過線上分析處理技術所建立的多維資料庫（Multi

Dimensional Database），能夠有效的整合各式各樣不同類型得資料、進而提供決策者從不同的角度去分析資料，並能迅速提供資訊給決策者，以確切掌握市場與客戶的動向。

• 「資料探勘」– 資料探勘可以利用全自動或半自動的方式發掘出隱藏在大量資料中各種有意義、可採取行動（ Actionable）的模式（ Pattern）、規則（ Rule）等「商業智慧」（ Business Intelligence，簡稱 BI）供企業作出可獲得利潤的決策。

10-5 資料庫未來發展

– 就資料庫未來的發展方向而言，現今的資料庫不僅要能提供資料儲存與方便使用的管理工具之外，更要能提供強大的資料分析工具，和處理異質資料庫之間的資料整合問題才行。因此現今的資料庫才會提供資料探勘功能模組與資料倉儲中線上分析處理（ OLAP）功能模組以強化資料庫資料分析的能力，並透過資料倉儲中資料轉換服務（ Data Transfer Service）功能模組來處理異質資料庫之間整合問題。

10-6 資訊系統架構

• 資訊系統 (IS， Information System) 泛指主要提供企業資訊的商業系統，大部分企業均需要資訊系統的協助，以提供 蒐集、處理、儲存以及發佈資訊的功能，並且協助管理階層進行決策、案例分析、 SOP修改、產品研發以及各項的服務。

資訊系統的功能

• Input– 企業內或外在環境蒐集來的資料，包含人、事、時、

地、物 等待處理匯整。• Processing– 將蒐集來，尚未整理的資料轉換成有價值的資訊。

• Output– 將處理完成的資料發佈，提供內部人員作查詢以及

參考• Storage– 將資料以及資訊儲存起來，以備未來存參使用。

10-7 資訊系統類型

• 交易處理系統 (TPS， Transaction Processing System)– 交易處理系統簡稱 TPS（Transaction Processing System），是企業內最基礎的資訊系統，幫助基層操作階層人員處理及記錄日常交易，是一企業之資訊之主要生產者，提供資訊給其他系統如知識工作系統、管理資訊系統及決策支援系統，故亦是企業內最重要之資訊系統之一，往往一當機便會使整個企業營運癱瘓。

• 電子資料處理 (EDP，Electronic Data Processing)– 電子資料處理簡稱 EDP（Electronic Data Processing），泛指使用電腦處理日常的交易資料，以取代人工作業。將特定業務系統電子化，其基本三個過程：輸入，處理，輸出。

• 知識工作系統 (KWS， Knowledge Work System)– 知識工作系統具有反映知識工作者特殊需求的性質。首先，知識工作系統必須

向知識工作者提供他們需要的特殊工具，如：強大的繪圖工具、分析工具、溝通和文件管理工具。這些系統要有強大的計算能力來處理複雜的圖形或複雜的計算，以滿足研究者、產品設計者和財務分析人員的複雜計算之需要這些系統必須能快速並易於存取外部資料庫。

資訊系統類型

• 辦公室自動化系統 (OAS， Office Automation System)– 辦公室系統是以辦公室自動化 (office automation， OA) 的名稱來服務辦公室的「資料工作者」。這個名稱中，「自動化」 的意涵常常是指將原本人工處理的作業方法轉成電腦處理指令，並不一定考量由電腦來執行時最有效率的作業程序。

• 管理資訊系統 (MIS， Management Information System)– 資訊管理系統 (MIS，Management Information System) 由人員、資料、科技、組織程式所組成，其功能為抽取、處理、儲存，以及傳遞資訊以支持決策與控制。可以將企業內部TPS或EDP的資訊，整理成每年、每季、每月或每週的定期資訊及報表，然後提供給管理階層。管理資訊系統與傳統產業的整合，對產業產生相當大的衝擊。近年來因為網路的盛行，許多網頁化的資訊系統取代了部分傳統產業的資訊系統，企業必須持續發展資訊系統，才能滿足客戶的需求。

• 決策支援系統 (DSS，Decision Support System)– 決策支援系統 (DDS，decision support system)為一種電腦軟體系統，將相關的資料蒐集起來，並使用適當的模型分析，產生決策者制定決策時所需的資訊。Sprague and Carlson(1982)定義決策支援系統應包含資料庫管理軟體、模式庫管理軟體以及管理系統和使用者之間溝通的介面軟體。DDS是MIS的互補系統。MIS是用來提供管理者有關組織的資訊產品，用來彙整企業之表現，而DDS 則是提供互動的資訊以支援管理者的決策。

資訊系統類型

• 專家系統 (ES， Expert System)– 專家系統是由知識庫、推理引擎、使用者介面為基礎而組成的電腦化系統，目的是讓電腦藉由資料庫獲取資料，成為某個領域的專家，專家系統可以提供智慧型的決策、解決問題、並且對於解決問題的過程也可以有適度的解釋。其不僅擁有專家的知識與經驗，且能模仿專家的推理方式，針對特定領域的問題提供建議和解答。

– 專家系統的優點：節省人力的成本、可以不眠不休的工作，沒有時間的限制、沒有區域的限制、可靠性高。

– 缺點：缺乏創造力及規劃力，一但碰到超出知識範圍的問題將無法解決。

• 全球資訊系統 (GIS，Glibal Information System)– 地圖是人類用來紀錄各種空間現象的主要工具之一。地圖的使用，已有了許多慣用的使用方法及使用型態；電子地圖，不再是用紙張來傳遞，而是電子訊號，因此有著許多絕對的優勢是傳統地圖無法達到的，例如：查詢分析，路徑規劃等。