HSC 信息处理与技术/事务处理系统

事务处理系统的特点

事务处理系统 - 收集、存储、修改和检索组织的事务。事务是生成或修改最终存储在信息系统上的数据的事件。主要信息处理过程是收集和存储。TPS 的四个重要特点是

• 快速响应 - 快速响应的快速性能至关重要。输入必须在几秒钟内变为输出，这样客户就不会等待。
• 可靠性 - 组织严重依赖其 TPS，故障可能会导致业务停止。备份和恢复程序必须快速且准确。
• 不灵活 - TPS 希望每个事务以相同的方式处理，而不管用户或时间如何。如果它很灵活，就会有太多机会进行非标准操作。
• 受控处理 - 处理必须支持组织的操作。

具体特点

TPS 的四个重要特点是

快速响应 可靠性 不灵活 受控处理

TPS 的属性

TPS 的组成部分包括硬件、软件和人员。TPS 最重要的组成部分是人员。没有人员，系统就没有客户，没有客户，它就没有功能可以执行。TPS 中的人员可以分为三类：用户、参与者和环境中的人员。

用户：用户是拥有 TPS 的公司员工。他们将使用它来提供有关系统的信息，但不会自己输入数据。他们从 TPS 提供的信息可用于为其他信息系统提供输入，例如库存控制、营销等... 参与者：参与者是系统的直接用户。他们是将输入数据的人员。他们包括数据录入员、客户服务操作员、收银台工作的人员以及执行处理数据所需任务的任何人。来自环境中的人员：这些人不是直接为公司工作，而是街上的人，他们有时需要 TPS 的服务，因为他们输入交易并验证数据，例如从 ATM 取款的客户。

事务处理系统的类型

批处理事务处理

BTP 将事务数据作为一组收集起来，并在一段时间延迟后作为一批相同数据进行处理。在方便或经济的情况下进行处理。大量数据处理成本更低。使用磁带或纸张离线收集和存储。批处理方法用于生成工资单等。在使用大型机或中型计算机的大型组织中执行。三个缺点是交易必须等待处理，因为时间表是预定的，错误无法在处理过程中纠正，并且对交易数据进行排序既昂贵又费时。BTP 系统的示例包括

• 支票清算 - 支票是书面命令，要求银行向特定人员支付一定金额的款项。当一张支票开具给某人时，他们将其存入银行账户，但钱款只有在支票清算后才能提取。这涉及检查开票人账户是否有足够的资金来支付支票，通常需要 3 个工作日，在此期间，支票会在一天中的一个安静时间段内作为一批进行清算。

• 账单生成 - 组织会为提供给客户的服务或产品开发账单或发票。通常在预定的时间生成一批账单，因为这使用户能够有效地管理时间并减少对主数据库的干扰。

• 信用卡交易 - 信用卡已成为支付商品和服务的常用方法。在信用卡单系统中，零售商会将信用卡单作为一批发送给银行。在 POS 终端销售中，交易会存储起来供以后处理。客户可以实时查看其信用卡交易，但实际更新是批处理的。

实时事务处理

RTTP 是对数据的即时处理。提供即时确认，但需要访问在线数据库。这涉及使用终端或工作站输入数据并显示结果，以及大量用户同时执行交易。使用计算机网络将终端连接到大型机和数据库。每个实时 TPS 都有一定的响应时间延迟。对于要归类为实时的 TPS，响应时间延迟必须对该应用程序是可接受的。RTTP 的主要缺点是硬件和软件成本超过批处理。两个主要问题

• 并发 - 确保两个用户不能同时更改相同的数据。一个人必须等待另一个人完成。

• 原子性 - 确保交易中涉及的所有步骤都作为一组成功完成。如果一个步骤失败，则其他步骤不应完成。

RTTP 系统的示例包括

• 预订系统 - 涉及为客户保留一项服务或产品，以便在将来使用。通常用于旅行，例如航班或火车预订以及汽车旅馆预订。需要可接受的响应时间，因为交易是在客户在场的情况下进行的。

• POS 终端 - 由零售商店用于销售商品和服务。在销售完成时，将库存数据发送到中央计算机（大型机或中型机），中央计算机为整个连锁店执行处理。为了实现这一点，数据被转换为一种易于通过通信系统传输的形式。如果 POS 终端立即处理交易，则可以最大限度地减少批处理处理的成本。优点是，一旦输入产品，通常是通过条形码阅读器识别产品，就可以获得产品的正确价格。POS 终端可以提供价格和任何其他与产品相关的信息。

• 图书馆借阅系统 - 用于跟踪从图书馆借出的物品。当借阅书籍时，图书管理员会扫描借阅人会员卡和书籍上的条形码。这些信息和日期会立即记录在图书馆数据库中。所有都在实时进行。与预订系统类似，因为运营活动涉及维护有关产品、可用性、使用情况和维护的信息。它也有“前台”和“后台”。唯一的区别是借阅系统有更多物品，这些物品存储在数据仓库中。

数据验证

用于检查事务数据的输入。这涉及确保交易正确且准确存储在数据库中的程序。即使是至关重要的，也不可能验证所有数据。这包括

• 事务启动 - 用于确认 TP 监控器已准备好接收事务数据。在实时中使用以消除许多可能的错误。一些 TPS 会将输入数据添加到交易中，以追踪数据是否丢失。

• 字段检查 - 在将事务数据输入数据库时发生。使用范围检查、类型检查、列表检查或校验位执行数据验证。

手动事务系统

是在没有使用机器的情况下运行的业务系统。人们被用来记录有关业务活动的数据，例如手动 POS 系统。手动事务系统的计算机化给企业带来了巨大的好处。它提高了产品的销售速度，并提供了有关哪些产品有需求的信息。经过一段时间后，企业可以修改产品范围以适应客户的习惯。旨在最大化企业的利润。

事务处理系统示例

批处理

• 支票清算

支票是书面命令，要求银行向特定人士支付一定金额的款项。当支票签发给某人时，他/她会将其存入银行账户。然而，在支票被清算之前，这笔钱是无法提取的。支票清算包括检查开票人账户是否有足够的资金来支付支票。通常需要三个工作日。（即批处理 - 将数据作为一个组/批次收集，并在稍后进行处理，通常会涉及时间延迟）。当对银行来说经济合理时，支票会作为一个批次进行清算。

• 生成账单

组织会为已提供给客户的商品或服务创建账单或发票。他们通常会在预定的时间生成一批账单。这使用户能够有效地管理时间，并减少对主数据库的干扰。账单生成不是立即完成的，而是作为一批进行的。

• 手动信用卡交易（复写纸机器）

这些交易通过在多页信用卡单据上打印客户信用卡的印记来完成，然后由销售员填写。零售商将信用卡单据作为一批发送给银行，而不是单独发送每张单据。信用卡交易作为批处理进行处理。

实时处理

• 预订系统

预订系统广泛应用于任何类型的业务，这些业务涉及为客户预留服务或产品，以便在将来某个时间使用。它们通常用于旅行的人，例如预订汽车旅馆房间或预订火车座位。

• POS 终端（销售点，即扫描仪/收银机、EFTPOS）

POS 终端由零售店用于销售商品和服务。在大型零售组织中，POS 终端在交易完成时将库存数据发送到中央计算机。中央计算机通常是大型机或中型计算机，负责处理整个连锁店的交易。如果 POS 终端立即处理交易数据，可以最大程度地减少批处理的成本。为了实现交易数据的集中处理，数据会转换为可以通过通信系统轻松传输的形式。

• 图书馆借阅系统

图书馆借阅系统用于跟踪从图书馆借阅的物品。当某人借阅书籍时，图书管理员会扫描该人的会员卡和书籍上的条形码。此信息和日期会立即记录在图书馆数据库中。图书馆借阅系统实时完成每笔交易。

数据库存储

在为 RTTP 设计数据库时，以下功能很重要

• 良好的数据放置 - 数据库应根据数据使用模式进行设计，并将频繁访问的数据放在一起，因为存在大量用户。
• 简短的交易 - 使整个交易能够立即处理，从而提高并发性。
• 实时备份 - 需要在活动量低的时段安排，以最大程度地减少对用户的影响和停机时间。
• 历史数据的存档 - （不常引用数据）在单独的表格中，使表格尽可能小，从而缩短备份时间并提高查询速度。
• 高规范化 - 将冗余信息降至最低，可提高更新速度，并提高并发性。
• 良好的硬件配置 - 硬件需要能够处理大量并发用户，并提供快速响应。

组织将所有会计和运营记录存储在数据库（运营数据库）中。此数据库是组织运营的模型。

此数据库中的数据由模式定义，模式通常具有称为子模式的受限视图。结构包括

层次模型

层次模型 - 使用自上而下的节点和分支结构，将数据组织成一系列级别。每个节点可以有多个分支。但每个较低级别节点（子节点）仅与一个较高级别节点（父节点）相连。

网络模型

网络模型 - 使用一系列通过分支连接的节点来组织数据，其中每个节点可以有多个分支，每个子节点可以与多个父节点相连。

关系模型

关系模型 - 使用一系列相关的表格来组织数据，其中表格之间建立关系，以提供一种灵活的方式来操作和组合数据。

文件存储

文件是数据块。在数据库中，一组相关的记录包含特定信息，例如客户或产品详细信息。在 TPS 中有 5 种类型

文件类型

• 主文件 - 包含有关组织业务状况的信息。存储运营数据库和交易数据。

• 交易文件 - 交易记录的集合。此文件中的数据用于更新主文件。还可以用作历史审计跟踪。

• 报表文件 - 包含已格式化为供用户查看的数据。

• 工作文件 - 处理期间使用的临时文件。

• 程序文件 - 包含从高级编程语言创建的数据处理指令。

数据仓库

数据仓库是从不同数据源收集信息的数据库。提供以下数据

• 合并 - 数据使用一致的命名约定、度量、属性和语义进行组织。组织可以使用不同格式的类似数据。允许以一致的方式有效地使用来自整个组织的数据。

• 面向主题 - 数据仓库仅组织来自运营源的相关关键业务信息，以便可以将其用于分析。

• 历史 - 存储在数据仓库中的数据对于特定时间点是准确的，因为它表示历史信息，并且不会更改。数据仓库存储一段时间内的运营快照。

• 只读 - 数据移到数据仓库后，除非不正确，否则不会更改。切勿更新，因为它表示特定时间点。数据只能加载和查询。

备份和恢复程序

组织对 TPS 的依赖性很高。故障可能会导致业务中断，而精心设计的备份和恢复可以最大限度地减少中断。如果系统出现故障，恢复过程将重建系统。此过程涉及

• 备份 - 通常每天对整个系统进行一次备份，并将备份存储在安全位置。
• 日志 - 保持交易和数据库更改的审计跟踪。交易日志存储每个交易的所有必要数据，而数据库更改日志包含交易修改的记录的之前和之后副本。
• 检查点 - DBMS 会定期暂停所有处理，以便在“安静时间”同步文件和日志。正在进行的交易将完成，日志将更新。然后，它会在交易文件中写入名为“检查点记录”的记录。数据库到此为止的副本是“检查点副本”。应经常执行此操作，因为如果发生故障，则可以从最近的检查点恢复处理。
• 恢复管理器 - 是一个程序，它将数据库存储到正确状态并重新启动事务处理。

• 备份 - 是数据的另一个副本，可用于重建系统。

• 磁带 - 是一条非常长且细的塑料带，表面涂有一层薄薄的磁性材料。使用顺序访问检索数据。通常用作备份介质，因为它可以以低廉的价格存储大量数据。

• 祖父-父-子 - 是一种备份过程，涉及至少 3 代备份主文件。最新的是子；其次是父，最老的是祖父。通常与磁带一起用于批处理。如果发生故障，可以使用子；但如果子丢失或损坏，可以使用父。保留几代备份文件的过程可确保数据可以重新创建，不会丢失。

• 部分备份 - 当仅备份主文件的某些部分时，通常会定期（例如每周或每月）备份到磁带。自上次备份以来完成的交易将单独存储在日志中。如果发生故障，将使用备份磁带和日志文件重新创建主文件。

更新数据

批量更新

当交易记录在纸张或磁带上时使用，并且需要顺序访问，因为这是访问磁带数据的唯一方法。必须检查所需交易之前的所有先前交易。有两个阶段。第一阶段是在交易文件中收集和存储交易数据，这涉及按顺序排序。第二阶段是通过更新主文件来处理数据。如果出现错误，则整个批次将被拒绝。

实时更新

实时更新的步骤涉及将交易数据发送到主文件中的联机数据库。数据使用直接访问访问，通常使用索引。磁磁盘存储提供了一种可以快速访问大量数据的辅助存储介质。软件是联机且用户友好的。

其他信息处理

事务处理系统的数据收集

在 TPS 中，此步骤涉及生成交易数据。

• 硬件 - 用于为 TPS 收集数据的硬件包括
  • MICR（磁性墨水字符识别） - 使用包含磁化颗粒的磁性墨水打印字符，例如帐号。MICR 系统可以快速准确地读取支票和存款单上的预先记录的数据，从而非常快速地处理它们。它们是批处理事务处理系统。
  • 条形码阅读器 - 在零售组织中用于在 POS 收集产品信息。超市使用激光条形码阅读器，许多企业使用手持式阅读器。产品信息存储在连接到 POS 终端的中央计算机上，并在读取条形码时显示在中央计算机上，并打印在收据上。图书馆也使用条形码阅读器。

表格

表格 - 用于从某人收集数据的文档。收集表格后，将在批处理或实时处理。纸质表格包括工资单的签到表，一旦完成并收集，将在方便的时间进行批处理。为计算机化数据输入目的创建屏幕表格，以便在数据库中填充字段。当用户完成表格时，交易即告完成。网页表格由希望在互联网上购买商品的用户使用。此表格中的数据会立即（实时）处理，或者在稍后时间作为一批网页表格（批处理）处理。响应将成为数据库中的字段。精心设计的表格会提供有关所需数据以及适用于特定字段的任何规则的信息。表格通过在用户输入客户姓名后自动填充先前存储的数据（例如地址）来最大限度地减少数据输入错误。

事务处理系统的数据分析

处理交易的结果存储在数据库中，并以多种方式进行分析，以满足用户的需求，即 TPS 的输出是其他类型信息系统的输入，例如

决策支持系统

决策支持系统 - 使用数据挖掘在存储在数据库中的数据中寻找关系和模式。这可能会发现某些事物之间（例如馅饼和酱汁）的销售趋势。从数据挖掘中获得的信息使组织能够就以下主题做出明智的决策，例如改进营销活动或新商店的位置。

管理信息系统

管理信息系统 - 为组织的管理人员提供信息。提供有关组织绩效的基本事实。MIS 输出包括销售报表、库存、工资单、订单和预算。通常以报表形式呈现。类型包括

• 计划报表 - 是定期提供的标准报表。
• 预测报表 - 用于预测业务趋势。对决策和战略规划至关重要。
• 按需报表 - 通常根据请求生成，通常是为了满足特定需求。
• 异常报表 - 用于帮助管理层了解需要特殊处理的意外或不利情况。

与交易处理系统相关的问题

工作性质

工作性质 - TPS 改变了人们的工作性质。

工作的自动化

工作的自动化 - 指使用信息技术来执行以前由人工完成的任务。组织越来越多地使用信息技术和 TPS，这使它们能够提高效率并提供新的服务，但需要员工学习新技能并进行持续培训。导致执行相同任务的人员减少，但一个行业的职位减少，另一个行业（如 IT）的职位增长。所有这些都需要重新培训以适应新的角色。

人作为参与者

人作为参与者 - 来自环境的人已成为参与者，因为他们直接参与交易。这对工作性质带来了重大变化。例如，自动柜员机执行以前由人工完成的任务，导致银行职位减少。互联网也让用户能够成为 TPS 的参与者，因为他们使用网络表单在线购买商品，从而绕过商店前线提供服务的员工。这也意味着 IT 行业创造了更多机会。

数据处理

数据的意义 - 组织依赖 TPS 和它们处理的数据。

偏差

偏差 - 意味着数据被不公平地倾斜或给予某个结果过多的权重。数据必须没有偏差。在 TPS 中收集数据时，这很少成为问题，因为信息过程经过精心设计并在许多方面进行了检验。但是，从 TPS 收集的数据可以使用表格和图表以有偏差的方式呈现。任何解释中也可能存在一些偏差，但是当故意曲解相关信息时，它就变成了一个道德问题。

数据安全

数据安全 - 包含一系列保护措施来保护数据，因为它面临着被盗、销毁或恶意修改的威胁。当数据在 RTTP 系统中可供多个用户访问时，风险更大。第一道防线是只允许使用密码、个人物品和生物识别设备的授权人员访问。有些人能够逃避这些。进一步的保护措施包括防火墙和加密。

数据准确性

数据准确性 - 指数据中没有错误的程度。输入 TPS 的数据并不总是准确的，因为错误可能是由于收集和输入数据的错误、数据与人之间的不匹配或信息过时造成的。需要有检查和更改错误数据的可能性。数据验证用于检查数据的输入。设计良好的 TPS 会检查每笔交易以发现容易检测到的错误，例如丢失的数据、不正确的值或一致性或格式错误的数据。使用范围检查、类型检查、列表检查和校验位执行。

数据完整性

数据完整性 - 描述数据的可靠性。包括数据的准确性、并发性和相关性。RTTPS 中的完整性通过通过 ACID 测试来提供

• 原子性 - 当交易中涉及的所有步骤都作为一个组成功完成时发生。如果任何步骤失败，则不再执行任何步骤。如果第一个成功，则第二个成功，或者整个交易被放弃。如果有些成功而有些失败，则不存在原子性。
• 一致性 - 当交易成功地将系统和数据库从一个有效状态转换到另一个有效状态时发生。
• 隔离 - 如果交易与其他交易同时处理，但仍然像它是唯一执行系统的交易一样运行，则发生这种情况。交易不得干扰彼此的数据库更新。
• 持久性 - 如果交易对数据库进行的所有更改在交易提交时变得永久性，则发生这种情况。

非计算机程序

非计算机程序 - 许多组织严重依赖它们的 TPS。当系统出现故障时，需要非计算机程序来实时完成交易。当计算机再次运行时，用户需要一个程序来输入这些程序。

交易处理中的控制

交易处理中的控制从收集开始，包括 TPS 操作数据的方式以及纠正错误的方式。数据准备和授权创建将输入 TPS 的交易数据。一些组织管理职位上的人员拥有虚假交易数据来促进职业发展。TPS 的结果并不总是正确的，这意味着人们不应该完全依赖它们。他们需要控制组织的运营。