查理士·巴赫曼

**查爾斯・威廉・巴赫曼**（英語：Charles William Bachman，1924 年 11 月 11 日 —2017 年 7 月 13 日），是美國電腦科學家，因其在資料庫領域的工作而聞名。他的主要貢獻在工業界開發實際的產品，而非學術界的教研工作。

## 簡介

巴赫曼 1924 年生於堪薩斯州的曼哈頓，高中在密西根州東蘭辛度過。二戰爆發後，他加入美國陸軍防空高炮師；從 1944 年 3 月至 1946 年 2 月，他在西南太平洋戰場待了兩年，到過新幾內亞，澳大利亞和菲律賓群島等地。在這裡，他首次使用 90mm 炮彈的火力控制系統。之後，他離開軍隊，進入密西根州立大學學習，並於兩年後獲得了機械工程的學士學位。1950 年，他在賓夕法尼亞大學取得碩士學位。同年，他在沃頓商學院完成了三個季度的學習，取得 MBA 學位。

巴赫曼的整個職業生涯基本上是在工業界裡，而沒有在學術界裡作過研究或教職工作。1950 年他進入位於密西根州米德蘭的陶氏化工，任工程師，後來升至資料處理經理；1960 年加入奇異，在這裡他開發出了第一代網狀式資料庫管理系統 ——IDS，並和韋爾豪澤・朗伯（Weyerhaeuser Lumber）一起開發了第一個用於存取 IDS 資料庫的多道程式（multiprogramming）；離開 GE 後，他加入了一家小公司 Cullinane 資訊系統公司（後改名為 Cullinet），該公司為 IBM 主機提供與 IDS 類似的資料管理系統 IDMS；1983 年，他建立了自己的公司巴赫曼資訊系統公司。

巴赫曼也為許多標準化組織工作，他積極推動與促成了資料庫標準的制定，在美國資料系統語言委員會 CODASYL 下屬的資料庫任務組 DBTG 提出了網狀式資料庫模型以及資料定義（DDL）和資料操縱語言（DML）規範說明，於 1971 年推出了第一個正式報告 ——DBTG 報告。

1973 年，他因「資料庫技術方面的傑出貢獻」而被授予圖靈獎，並做了題為「作為導航員的程式設計師（_The Programmer as Navigator_）」的演講。1977 年因其資料庫系統方面的開創性工作而被選為英國電腦學會的傑出研究員（Distinguished Fellow）。他也被列入資料庫名人堂。

明尼蘇達大學查爾斯巴貝奇研究所收集了巴赫曼從 1951 年到 2007 年的全部論文。 論文集包含了詳細的檔案材料，描述了資料庫軟體的開發，涉及他在陶氏化工（1951 年－1960 年），奇異（1960 年－1970 年），霍尼韋爾公司（1970 年－1981 年），Cullinet（1972 年－1986 年），巴赫曼資訊系統公司（1982 年－1996 年），以及一些在其他專業組織的論文。

## 工作

### 運籌工作

在陶氏化工，巴赫曼作為工程師主要負責運籌方面的問題，在穿孔卡片機上開發投資回報率的計算程式。1957 年，他被任命為中央資料處理部門的第一負責人，負責籌備公司的第一台大型數字電腦。巴赫曼主持了一項可行性研究以選擇新機器，並聘請了一些程式設計師和分析員。他研究資訊理論，並參與了程式設計以簡化檔案維護和報告生成過程。

### 通用生產資訊和控制系統

1961 年，巴赫曼來到紐約市，任職於奇異，在這裡他提供企業集團內部諮詢服務。他負責了一個涉及 GE 的所有部門的綜合系統專案，即：使用全新的 GE 225 電腦，製造一個通用的生產資訊和控制系統（MIACS）。

該 MIACS 應用系統包含了許多要素，最底層的是生產控制系統。它完成生產計劃，配件擴充，工廠排程，新訂單回饋、處理以及正確變更工廠狀況等許多功能。該系統的底層是整合資料儲存（IDS, Integrated Data Store），是原始的資料庫管理系統，IDS 建造在記憶體上的虛擬記憶體系統上，用於檢索動態和靜態的資料。它是奇異 IDS、IDS II，Cullinet 的 IDMS 和其他基於巴赫曼網狀模型的資料庫的基礎，也是第一個用於生產的基於磁碟資料庫管理系統。巴赫曼抓住了當時的許多新機會，成就了一個獨特的產品。

### 資料庫管理系統

1964 年，巴赫曼來到位於亞利桑那州的奇異電腦部門。在這裡，他和朗伯一起完成了許多資料庫相關的專案，如 GE 400 IDS、GE 600 IDS、DataBASIC、個人資料儲存系統、以及 WEYCOS 1、2 等。WEYCOS 是一個複雜的線上資料庫管理資訊系統，巴赫曼認為 WERCOS 2 是第一個能支援多個應用程式並列存取的資料庫管理系統。他們開發了「dataBasic」這個產品，為使用 BASIC 語言的分時系統使用者提供資料庫介面支援。1960 年代末，他還與沃倫・西蒙斯、比爾・奧萊等人在 CODASYL 資料庫任務組一起工作，他們製作的資料庫標準深受 IDS 和巴赫曼想法的影響。

### 三層結構模型

1970 年霍尼韋爾收購 GE 的電腦事務後，巴赫曼來到波士頓，在霍尼韋爾進階研究組從事合併後的運籌工作。仍然從事資料庫方面的工作。他把自己研究資料模型稱之為角色資料模型（role data model）。巴赫曼曾為 ISO 委員會開發 OSI（開放系統互連）。曾擔任美國國家標準學會 - 標準規劃和規定委員會（ANSI-SPARC）的 DBMS 研究組副主席，並嘗試將資料庫管理語言標準化。1971 年 DBTG 小組提出了 DBTG 報告，描述了網狀式資料庫系統參數介面和協定，以支援與資料無關的概念。報告也確立了現在被稱為「三層模式方法」的資料庫模型，即外部，抽象和內部的分層模型。雖然申請美國國家標準失敗，但該模型非常有影響力。1974 年，巴赫曼與關聯式資料庫理論的首創者埃德加・科德在參加了一個會議時，就兩者的功過展開了討論。

### 企業資料庫設計

1972 年，巴赫曼加入 Gullinet 資料庫系統公司，一個 IDMS 軟體的主要供應公司，為行銷提供支援。他主要研究企業資料庫的高層模式建模工具和資料定義的翻譯工具。他也研究夥伴集合資料模型（partnership set data model），是增強型網狀式資料庫模型和抽象模型建模的基礎。同時他也繼續為 ISO/OSI 委員會工作。

### 巴赫曼資訊系統

1983 年，他成立了自己的公司 —— 巴赫曼資訊系統公司，開發了一些電腦輔助軟體工程產品。這些產品的核心的 BACHMAN 資料分析，提供了建立維護巴赫曼圖的圖形支援工具。公司的特色是提供 IBM 主機上的迴圈再造程式。包括：

1. 廢舊主機資料庫的逆向工程
2. 資料建模
3. 新物理資料庫的預研
4. 最佳化物理資料庫的效能和 DBMS 規格

該公司獲得了風險投資，迅速成長，並成功提出了的首次公開招股。儘管公司在資料分析員產品，逆向工程和預研能力上獲得一定的成功，但一直在財務和管理上掙扎。作為 IBM 的商業夥伴，公司獲得初步成功，但仍命運多舛。最終它與 Cadr 系統公司合併成 Cayenne 軟體公司，1998 年被 Sterling 軟體公司收購，接著被 CA 公司收購。

## 發表的文章

巴赫曼發表了很多文章和論文，下面列出一部分：

* 1962 年。"Precedence Diagrams: The Key to Production Planning, Scheduling and Control." In: _ProCo Features. Supplement_ No 24, August 24. .
* 1965 年。"Integrated Data Store." in: _DPMA Quarterly_, January 1965.
* 1969 年。"Software for Random Access Processing." in: _Datamation_ April 1965.
* 1969 年。"Data Structure Diagrams." in: _DataBase: A Quarterly Newsletter of SIGBDP_. vol. 1, no. 2, Summer 1969.
* 1972 年。"Architecture Definition Technique: Its Objectives, Theory, Process, Facilities, and Practice." co-authored with J. Bouvard. in: _Data Description, Access and Control: Proceedings of the 1972 ACM-SIGFIDET Workshop_, November 29-December 1, 1972.
* 1972 年。"The Evolution of Storage Structures." In: _Communications of the ACM_ vol. 15, no. 7, July 1972.
* 1972－73 年。"Set Concept for Data Structure." In: _Encyclopedia of Computer Science_, 1972-1973.
* 1973 年。"The Programmer as Navigator." In: _Communications of the ACM_ vol. 16, no. 11, November 1973.
* 1974 年。"Implementation Techniques for Data Structure Sets." In: _Data Base Management Systems_, 1974.
* 1977 年。"Why Restrict the Modeling Capability of Codasyl Data Structure Sets?" In: _National Computer Conference_ vol. 46, 1977.
* 1978 年。"Commentary on the CODASYL Systems Committee's Interim Report on Distributed Database Technology." National Computer Conference vol. 47, 1978.
* 1978 年。"DDP Will Be Infinitely Affected, So Managers Beware!" in: _DM_, March 1978.
* 1980 年。"The Impact of Structured Data Throughout Computer-Based Information Systems." In: _Information Processing_ 80, 1980.
* 1980 年。"The Role Data Model Approach to Data Structures." In; _International Conference on Data Bases_, March 24, 1980.
* 1982 年。"Toward a More Complete Reference Model of Computer-Based Information Systems." Co-authored with Ronald G. Ross. In: _Computers and Standards_ 1, 1982.
* 1983 年。"The Structuring Capabilities of the Molecular Data Model." In; _Entity-Relationship Approach to Software Engineering_. C. G. Davis, S. Jajodia, and R. T. Yeh. eds. June 1983.
* 1987. "A Case for Adaptable Programming." In: _Logic_ vol. 2, no. 1, Spring 1987.
* 1989 年。"A Personal Chronicle: Creating Better Information Systems, with Some Guiding Principles." In: _IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering_ vol. 1, no. 1, March 1989.

## 注釋

## 參考文獻

## 外部連結

* 圖靈獎獲獎者：網狀式資料庫之父
* （英文）圖靈獎首頁介紹
* （英文）Charles W. Bachman Papers, 1951-- at Charles Babbage Institute，University of Minnesota.
* （英文）Charles W. (Charlie) Bachman at www.computerhistory.org.