Tóm tắt kiến thức chương 5 - Hệ thống thông tin quản lý NEU

5.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ SỞ

Để tổ chức dữ liệu, chúng ta sử dụng một hệ thống phân cấp. Dữ liệu được tổ chức từ mức thấp nhất (bit) đến mức cao nhất (cơ sở dữ liệu).

Bảng: Phân cấp cơ sở dữ liệu (Mô phỏng Hình 5-1)

Các khái niệm then chốt:

- Thực thể (Entity): Lớp các đối tượng cùng loại mà ta muốn lưu trữ thông tin (VD: KHACHHANG, DONHANG).
- Bản thể (Instance): Một đối tượng cụ thể trong một thực thể (VD: Khách hàng 'Nguyễn Văn A').
- Thuộc tính (Attribute): Đặc điểm, đặc trưng của một thực thể (VD: MAKH, HTKH, DIACHI).

Các loại thuộc tính:

- Thuộc tính định danh (Khóa chính): Một hoặc nhiều thuộc tính dùng để xác định *duy nhất* một bản thể. Mỗi thực thể bắt buộc phải có thuộc tính định danh. (VD: MAKH của thực thể KHACHHANG).
- Thuộc tính tên gọi: Cho biết tên của một bản thể (VD: HTKH).
- Thuộc tính mô tả: Các thuộc tính không phải định danh hay tên gọi (VD: DIACHI, GIOITINH).
- Thuộc tính lặp: Có thể nhận nhiều hơn một giá trị cho mỗi bản thể (VD: MAHH trong thực thể DONHANG, vì một đơn hàng có thể có nhiều mặt hàng).
- Thuộc tính thứ sinh (Derived): Giá trị có thể được tính toán/suy ra từ thuộc tính khác (VD: DOANHTHU = SOLUONG * DONGIA).

- Bảng dữ liệu (Data Table): Nơi lưu trữ thông tin về một thực thể, trong đó mỗi dòng là một bản ghi (bản thể) và mỗi cột là một trường (thuộc tính).
- Cơ sở dữ liệu (Database - CSDL): Tập hợp các bảng có liên quan với nhau, được lưu trữ và quản lý bởi một hệ thống phần mềm.
- Hệ quản trị CSDL (Database Management System - DBMS): Hệ thống phần mềm giúp tạo lập, duy trì và sử dụng CSDL (VD: Access, Oracle, FoxPro).
- Hệ CSDL (Database System): Bao gồm CSDL và hệ QTCSDL.

5.2. CÁC HOẠT ĐỘNG CƠ BẢN LIÊN QUAN ĐẾN CƠ SỞ DỮ LIỆU

5.2.1. Nhập dữ liệu vào cơ sở dữ liệu

Đây là hoạt động thu thập và đưa dữ liệu vào CSDL. Hoạt động này thường được thực hiện thông qua các biểu mẫu nhập liệu (Input Form).

Các biểu mẫu này có thể tồn tại dưới dạng biểu mẫu giấy (bản cứng), biểu mẫu điện tử trên máy tính, hoặc biểu mẫu trực tuyến trên các trang Web (thường gặp trong thương mại điện tử). Dữ liệu cũng có thể được thu thập tự động qua các thiết bị như máy quét mã vạch (POS).

5.2.2. Truy vấn cơ sở dữ liệu

Là hoạt động trích rút thông tin từ CSDL theo một nhu cầu cụ thể. Có hai phương thức phổ biến:

- Ngôn ngữ truy vấn tin có cấu trúc (SQL - Structured Query Language): Ngôn ngữ chuẩn và mạnh mẽ để tương tác với CSDL. Tuy nhiên, đòi hỏi người dùng phải có kiến thức về cú pháp lệnh.
- Truy vấn tin trực quan (QBE - Query By Example): Công cụ đồ họa cho phép người dùng (đặc biệt là người không chuyên) "thiết kế" câu truy vấn bằng cách kéo-thả và điền vào một lưới lọc dữ liệu.

Lưu ý: Cả SQL và QBE đều thực hiện cùng một mục đích là lấy dữ liệu. Trong nhiều hệ QTCSDL (như MS-Access), khi bạn thiết kế một truy vấn bằng QBE, hệ thống sẽ tự động tạo ra câu lệnh SQL tương ứng ở chế độ nền.

5.2.3. Xây dựng báo cáo từ cơ sở dữ liệu

Các hệ QTCSDL cung cấp Bộ sinh báo cáo (Report Generator). Đây là công cụ cho phép trích rút dữ liệu (thường từ một truy vấn), xử lý, và trình bày thông tin dưới một dạng thức (format) phù hợp, dễ đọc, dễ hiểu (dạng bản cứng hoặc xem trên màn hình).

5.3. CÁC CẤU TRÚC CƠ SỞ DỮ LIỆU

Có 5 loại cấu trúc dữ liệu cơ bản, mỗi loại có ưu và nhược điểm riêng:

5.4. PHÁT TRIỂN CƠ SỞ DỮ LIỆU

5.4.1. Một số vấn đề liên quan đến phát triển cơ sở dữ liệu

- Với CSDL nhỏ, người dùng cuối có thể tự phát triển (VD: dùng MS-Access).
- Với CSDL lớn của tổ chức, cần có Quản trị viên CSDL (DBA) để đảm bảo tính toàn vẹn và an toàn dữ liệu.
- Ngôn ngữ định nghĩa dữ liệu (DDL - Data Definition Language): Được các nhà phát triển sử dụng để đặc tả nội dung, cấu trúc và mối quan hệ của CSDL.
- Từ điển dữ liệu (Data Dictionary): Là một CSDL đặc biệt chứa "dữ liệu về dữ liệu" (metadata). Nó lưu trữ mọi định nghĩa, cấu trúc, mối quan hệ, và các đặc điểm khác của CSDL trong tổ chức.

5.4.2. Quy trình phát triển hệ thống quản trị dữ liệu

Quy trình phát triển CSDL thường trải qua 6 bước cơ bản, được mô tả trong bảng sau:

Bảng: Quy trình phát triển hệ thống quản trị dữ liệu (Mô phỏng Hình 5-17)

5.5. VẤN ĐỀ CHUẨN HÓA DỮ LIỆU

5.5.1. Các khái niệm phụ thuộc hàm

- Phụ thuộc hàm (X → Y): Thuộc tính Y phụ thuộc hàm vào X, nếu mỗi giá trị của X xác định *duy nhất* một giá trị của Y. (VD: MAHH → TENHH).
- Phụ thuộc hàm toàn bộ: Một thuộc tính (Y) phụ thuộc vào *toàn bộ* một khóa kép (X1, X2), chứ không phụ thuộc vào chỉ X1 hoặc chỉ X2. (VD: SOLUONG phụ thuộc toàn bộ vào (SODH, MAHH)).
- Phụ thuộc hàm bắc cầu: Tồn tại Z phụ thuộc bắc cầu vào X, nếu $X \rightarrow Y$ và $Y \rightarrow Z$ (với Y không phải là khóa). (VD: SODH → MAKH, và MAKH → TENKH. Vậy TENKH phụ thuộc bắc cầu vào SODH).

5.5.2. Chuẩn hóa cơ sở dữ liệu

Chuẩn hóa (Normalization) là một kỹ thuật thiết kế để làm cho CSDL quan hệ trở nên hiệu quả và dễ xử lý hơn.

Mục tiêu của chuẩn hóa: Mục đích chính là giảm thiểu trùng lắp dữ liệu và loại bỏ các "vấn đề" (anomalies) khi cập nhật, thêm, xóa dữ liệu, từ đó đảm bảo tính nhất quán và bền vững của dữ liệu.

Có nhiều mức chuẩn hóa, nhưng ba mức cơ bản nhất là:

- Chuẩn hóa mức 1 (1NF):
Một bảng đạt chuẩn 1NF nếu tất cả các giá trị của thuộc tính đều là đơn trị (atomic). Nói cách khác, một ô không thể chứa một "tập hợp" hay "nhóm lặp lại" các giá trị. (VD: Không thể lưu "(B111, C104)" trong cùng một ô MAHH).

- Chuẩn hóa mức 2 (2NF):
Một bảng đạt chuẩn 2NF nếu: 
+ Đã ở dạng 1NF.
+ Mọi thuộc tính *không phải là khóa* đều phải phụ thuộc hàm toàn bộ vào khóa chính. (Nếu khóa chính là khóa kép (A, B), thì không được tồn tại thuộc tính C nào mà chỉ phụ thuộc vào A hoặc chỉ phụ thuộc vào B).

- Chuẩn hóa mức 3 (3NF):
Một bảng đạt chuẩn 3NF nếu: 
+ Đã ở dạng 2NF.
+ Không có thuộc tính *không phải là khóa* nào bị phụ thuộc hàm bắc cầu vào khóa chính. (Loại bỏ các phụ thuộc bắc cầu như ví dụ SODH → MAKH → TENKH ở trên).

5.6. CÁC LOẠI HÌNH CƠ SỞ DỮ LIỆU

Có nhiều loại CSDL khác nhau, phục vụ các mục đích khác nhau:

5.7. MỘT SỐ KỸ THUẬT HIỆN ĐẠI TRONG QUẢN TRỊ DỮ LIỆU

5.7.1. Kỹ thuật Client/Server trong quản trị cơ sở dữ liệu

Đây là một kiến trúc phổ biến, trong đó ứng dụng được chia làm 2 phần:

- Máy chủ CSDL (Database Server): Một máy tính mạnh, tập trung lưu trữ và quản lý CSDL.
- Máy khách (Client): Các máy tính cá nhân của người dùng, chạy các chương trình ứng dụng (phần xử lý) và gửi yêu cầu dữ liệu đến máy chủ.

5.7.2. Kho dữ liệu (Data Warehouses)

Là một "tổng kho" tích hợp dữ liệu từ *nhiều* CSDL tác nghiệp khác nhau và các nguồn bên ngoài.

Đặc điểm chính của Kho dữ liệu:
- Chỉ hỗ trợ ra quyết định (phân tích), không hỗ trợ xử lý giao dịch hàng ngày.
- Lưu trữ dữ liệu hiện thời và lịch sử (dữ liệu có tính lịch sử rất quan trọng cho phân tích).
- Dữ liệu được trích rút, chuẩn hóa và tổng hợp trước khi nạp vào kho.

5.7.3. Kho dữ liệu chuyên biệt (Data Marts)

Là một phiên bản *nhỏ hơn* của Data Warehouse. Data Mart là một tập con dữ liệu, chỉ phục vụ cho một lĩnh vực hoặc một bộ phận riêng của công ty (VD: Data Mart cho phòng Tài chính, Data Mart cho phòng Marketing).

Lưu ý: Data Warehouse là kho dữ liệu tổng thể, rất lớn (hàng Terabytes) và đắt tiền. Data Mart nhỏ hơn (hàng Gigabytes), rẻ hơn và dễ triển khai hơn, tập trung vào một nghiệp vụ cụ thể.

5.7.4. Kỹ thuật khai phá và phân tích dữ liệu (Data Mining)

Data Mining (còn gọi là OLAP - Xử lý phân tích trực tuyến) là phương pháp sử dụng các công cụ thống kê, trí tuệ nhân tạo để sắp xếp và phân tích dữ liệu (thường là từ Data Warehouse) nhằm tìm ra các khuôn mẫu, xu thế, và các mối quan hệ ẩn, từ đó trích rút ra "tri thức kinh doanh".

Các ứng dụng của Data Mining bao gồm: 
- Phân tích giỏ thị trường (biết khách hàng thường mua gì cùng nhau).
- Ngăn chặn nguy cơ khách hàng rời bỏ.
- Bán chéo (cross-sell) sản phẩm.

Bảng: Quy trình trích rút tri thức kinh doanh (Mô phỏng Hình 5-30)