信息系统分析与设计第六章逻辑设计课件.ppt

第六章 逻辑设计,第六章 逻辑设计,目 录,6.1 逻辑设计的目标与原则6.2 业务流程的改造与设计6.3 数据处理与数据存贮的设计6.4 设计方案的交互检验6.5 系统分析报告的撰写与审议6.6 小结,目 录6.1 逻辑设计的目标与原则,6.1 逻辑设计的目标与原则,对现行系统的分析和修改一般可以从下列方面进行：1.现行系统在整体功能上存在什么问题 2.业务流程中是否有缺少或多余的环节 3.数据流程中是否有不合理的数据流向、数据存储和冗余处理环节 4.数据处理的功能是否满足要求,6.1.1 新系统逻辑模型的提出,6.1 逻辑设计的目标与原则 对现行系统的分析和修改一般可,6.1.2 逻辑设计的目标,在逻辑设计中，必须明确以下方面内容 1.分析系统目标 2.新系统的业务流程 3.新系统的数据流程 4.新系统的逻辑结构 5.数据资源的分布 6.具体业务的处理方法和管理模型,6.1.2 逻辑设计的目标在逻辑设计中，必须明确以下方,6.1.3 逻辑设计的原则,设计原则主要有：1.管理信息化和现代管理思想相结合 2.分解和协调相结合 3.模型化结构设计 4.全局一致性原则 5.静态与动态相结合,6.1.3 逻辑设计的原则设计原则主要有：,6.2 业务流程的改造与设计,业务流程是指为完成一定的目标或任务而进行的一系列时间上承继的业务活动序列，是企业或组织运行的方式。1993年，Hammer和Champy提出了企业流程重组的概念，即对企业进行根本性的再思考和彻底的重新设计，从而使成本、速度、质量和服务等企业关键性能取得根本性的改善。,6.2.1 业务流程重组BPR,6.2 业务流程的改造与设计 业务流程是指为完成,6.2.2 流程重组的类型,根据流程范围和重组特征，可将BPR分为以下三类：1）功能内的BPR 2）功能间的BPR 3）组织间的BPR,6.2.2 流程重组的类型根据流程范围和重组特征，可将,6.2.3 流程改造和设计的步骤与方法,流程改造包括在系统规划、系统分析、系统设计、系统实施与评价等整个系统规划与开发的整个过程，这里仅以组织内部的BPR为例，说明流程改造和设计的原则方法：,以过程管理代替职能管理，取消不增值的管理环节。变事后管理为事前管理，减少不必要的检查、控制、调整等活动。以计算机协同处理为基础的并行过程取代串行和反馈控制管理过程。用信息技术实现过程自动化，尽可能抛弃手工信息处理过程,6.2.3 流程改造和设计的步骤与方法 流程,5）取消不必要的信息处理环节，消除冗余信息。6）在信息技术支持下，将现在的多项业务或工资组合、合并。7）业务流程的各个步骤按其自然顺序进行。8）权利下放，压缩管理层次，给员工参与决策的权力。9）制定与业务流程改进方案相配套的组织结构、人力资源配置和业务规范等方面的改进规划，形成系统的业务流程重组方案。10）在业务流程的改造和设计中，必须充分利用信息技术。,6.2.3 流程改造和设计的步骤与方法,5）取消不必要的信息处理环节，消除冗余信息。6.2.3 流,表6.1 信息技术在业务流程重组中的作用,6.2.3 流程改造和设计的步骤与方法,表6.1 信息技术在业务流程重组中的作用 6.2.3 流程,6.2.4 流程重组举例,福特汽车发动机公司对包括采购、订货、验货、应付款处理在内的整个供应业务流程重组。,例题：,该业务流程如图6.1：,6.2.4 流程重组举例 福特汽车发动机公司对包,6.2.4 流程重组举例,经过分析，福特公司决定采用计算机系统代替原来的手工管理过程，以提高单据处理的速度。但在系统分析中发现，通过网络信息的传递，新的业务流程中根本不需要处理单据，原来单据传递过程被计算机信息传递取代。得到的新业务流程为(图6.2)：,6.2.4 流程重组举例 经过分析，福特公司决定,6.2.4 流程重组举例,6.2.4 流程重组举例供应商采购员验货员订单自动开支,6.2.4 流程重组举例,对照新旧业务流程可以发现：旧的业务流程按照部门来划分的。各部门分别完成大量的单项任务；订单、发票、验货清单上的很多项目都是相同的，但不同的数据来源，很容易造成数据的不一致，应付款处理部门要寻找差异存在的原因。,6.2.4 流程重组举例对照新旧业务流程可以发现：,6.2.4 流程重组举例,按照重组后的业务流程共享处理系统中的数据全部由采购员输入，保证了系统数据入口的唯一。同时，“付款审核”改由验货员来完成，所审核的订单来自系统，把它与所验收的货物核对，并将核对结果送回系统，由系统自动生成凭证并开具支票付款，增加了验货员的责任，因此对流程工作人员提出了更高的要求。整个业务流程实现了跨职能部门的业务管理。,6.2.4 流程重组举例 按照重组后的业务流程,6.3 数据处理与数据存贮的设计,数据处理描述了各主要处理活动之间的关系，包括所有的数据处理活动和有关的输入/输出的描述。数据存贮设计则根据数据资源分布具体确定了数据存贮的逻辑方式。,6.3.1数据处理 功能/数据分析描述了功能划分和数据资源分布的关系，但在逻辑设计中对各功能间数据的传递关系还需要更细致的描述。数据处理描述了模块间关联的方式和模块内部的功能和数据输入/输出关系，是逻辑设计的核心内容之一。这部分工作常用工具有系统流程图、HIPO图等。,6.3 数据处理与数据存贮的设计 数据处理,6.3.1 数据处理,1.信息系统流程图 信息系统流程图是以新系统的数据流程图为基础绘制的。绘制过程如下：为数据流程图中的处理功能画出数据关系图（如图6.3），弄清楚输入数据、中间数据和输出数据的关系，然后按整个系统的流程把各个数据关系图综合起来，形成整个系统的数据关系图，就构成信息处理功能。,6.3.1 数据处理1.信息系统流程图,1.信息系统流程图,1.信息系统流程图处理功能输入数据C输入数据D输入数据,1.信息系统流程图,1.信息系统流程图输入1处理1处理2输出1输出2处理4,2.HIPO图,层次化输入-处理-输出法(Hierarchy input-process-output,HIPO)是一种描述系统结构和模块内部处理功能的工具。HIPO图由层次结构图（structure chart）和IPO图两部分组成，在一层次体系中将系统设计按其详细程度分层，依次地说明所有的输入、处理和输出。,2.HIPO图 层次化输入-处理-输出法(Hierar,图6.5描述了一个修改库存文件模块的层次结构图。整个系统被划分成由若干逻辑模块所组成的一个层次体系，利用粗框图和细框图还可以将这些模块进一步划分成更小模块。层次结构图主要关心模块的外部属性，即上下级模块、同级模块间的数据传递和调用关系，不涉及模块内部的处理。,合格出修改库 C1获得 C2.1写 C2.3,IPO图则是描述模块内部功能的工具，包含了输入、处理、输出和与之相应的数据库/文件，所在的模块等信息。如下图6.6所示。,IPO编号：HIPO编号：模块名称：文件编号：输入部分处理描,1.决策树,例：用户订货处理的说明。,说明：用T表示欠款时间，用Qn表示需求量，用Qw表示库存量。,6.3.2 处理逻辑的描述工具,1.决策树例：用户订货处理的说明。说明：用T表示欠款时间，,2.决策表,2.决策表,如果 欠款时间30天 如果 需要量库存量 则 立即发货 否则 先按库存量发货，进货后再补发否则 如果 欠款时间100天 如果 需要量库存量 则 先付款再发货 否则 不发货 否则 先付欠款,3.结构化英语,如果 欠款时间30天3.结构化英语,6.3.3 数据存贮设计,在数据存贮设计中，应该充分考虑信息系统开发的特点和系统目标，使得后继系统开发工作方便快捷，系统开销合理，易于管理和维护。为此，要根据数据的不同用途、使用要求、统计渠道、安全保密性等来决定数据的整体组织形式。,1.数据组织的规范化 1971年，E.F.Codd提出了关系的规范化理论,关系规范化理论定义了五种规范化模式，称为范式（normal form）。关系规范化的方法可以参考有关数据库方面的教材。一般来说，满足第三范式的关系即可满足信息处理的要求，就可以认为是比较规范的关系。,6.3.3 数据存贮设计 在数据存贮设计中，应该,6.3.3 数据存贮设计,2.整体关系结构的建立（1）E-R模型 数据库分析中的数据模型，一般采用实体-联系模型（E-R模型）转换而来。E-R模型采用E-R图来表示。（2）E-R模型转换成关系数据模型 E-R模型转换为关系模型的规则如下：,6.3.3 数据存贮设计2.整体关系结构的建立,（一）基本概念,实体都具有自己的属性，很多实体与实体之间还存在着一定的联系，这些联系可以归纳为以下三种：,实体关系图对组织或业务领域的实体(Entities)、关联(Association)及数据元素(Data Elements)提供概念性逻辑结构的描述。,一对一(1:1),一对多(1:N),多对多(M:N),（一）基本概念实体都具有自己的属性，很多实体与实体之间还存在,（二）实体关系图（E-R图）,用矩形框表示实体：,用鼓形框表示实体的属性：,用菱形框表示实体间的联系：,1.E-R图中的基本符号：,（二）实体关系图（E-R图）用矩形框表示实体：用鼓形框表示实,（二）实体关系图（E-R图）,2.E-R图的绘制方法：,先绘制各分E-R图，再合并成总E-R图。,分E-R图即为两个实体间的联系图。,（二）实体关系图（E-R图）2.E-R图的绘制方法：,（二）实体关系图（E-R图）,例：某教学管理系统E-R图,分E-R图,（二）实体关系图（E-R图）例：某教学管理系统E-R图分E-,（二）实体关系图（E-R图）,合并,总E-R图,（二）实体关系图（E-R图）教师授课课程MN学生学习MN合并,6.3.3 数据存贮设计,每个实体对应一个关系模式。实体名作为关系名，实体的属性作为对应关系的属性。实体间的联系对应一个关系，联系名作为关系名。实体和联系中关键字对应的属性在关系模式中仍为关键字。,例如，下页图的ER模型可以转换成如下三个关系框架：学生关系：（学生号，姓名，）课程关系：（课程号，课程名,）选课关系：（学生号，课程号，成绩，）其中带下划线的属性为关键词。,6.3.3 数据存贮设计每个实体对应一个关系模式。实体名作,6.3.3 数据存贮设计,6.3.3 数据存贮设计学生号姓名课程号课程号学生成绩课程,6.3.3 数据存贮设计,3.数据资源的分布和安全保密属性(1)数据资源的分布 考虑数据资源分布的原则是：同一子系统的数据尽量放在本系统使用的服务器上，只有公用数据和最后统计汇总的数据才放在公用服务器上。公共数据资源的分配应当考虑数据访问的特性，进行恰当的分布，以使网络负荷均衡，提高整个系统的效率。,6.3.3 数据存贮设计3.数据资源的分布和安全保密属性,6.3.4 数据立即存取分析,（2）安全保密定义 定义用户操作的通常原则为：按照U/C矩阵中对数据的操作，按使用和创建对数据分类，一般业务数据只有产生这些数据的功能环节上同时具有数据的读、写、修改和删除权限，其他功能只根据需要授予读权限。,在系统分析中，分析员要根据调查的结果，分析用户对立即存取的要求，以便用户确认，这是数据处理分析的一项重要任务。1数据存取要求的类型 数据存取要求来自于业务实际，一般有以下六种：,6.3.4 数据立即存取分析（2）安全保密定义 在系统分,1数据存取要求的类型,（1）查询实体的某一属性（2）对于某一属性的值，查询与该属性值有某种关系的实体。（3）已知实体名和属性值，查询具有该实体的所有属性值。（4）给定一个实体，查询其有的属性值（5）查询所有的实体的某一属性的值（6）已知某个值，查询哪些实体的哪个属性符合这个值。,1数据存取要求的类型（1）查询实体的某一属性,立即存取图（Data Immediate-access Diagram）,从这些查询要求分析，有的查询需要相当大的系统开销，系统分析员需要和用户沟通，根据自己的数据处理和数据库知识，结合新系统的实际情况，舍弃难以实现的和不重要的查询，确定哪些立即查询需要实现，并以图形方式和用户交互。立即存取图（Data Immediate-access Diagram）是进行这一分析的工具。以汽车零件供应查询为例，按照上述查询要求，可以画出数据存取图，如图6.9：图中，用户的一次查询往往涉及到很多数据存储，比如供应人员要通过查询，确定向哪个厂家订货最物美价廉，涉及到三个数据存储，实现步骤如下：,立即存取图（Data Immediate-access Di,立即存取图（Data Immediate-access Diagram）,立即存取图（Data Immediate-access Di,立即存取图（Data Immediate-access Diagram）,（1）在“物品”数据存储中可通过“物品名称”和“规格”查询“物品编号”，这是通过属性查实体的查询。（2）用得到的“物品编号”在厂家-物品数据存储中查全部相应的“厂家编号”。因为“厂家编号”和“物品编号”共同构成关键字，这也是通过属性查实体的查询。（3）以“厂家编号”、“物品编号”作为关键字，在厂家-物品数据存储中查询“单价”，通过比较，找出最低价。这也是通过实体查询属性的查询。,立即存取图（Data Immediate-access Di,6.4 设计方案的交互检验,（4）在厂家-物品数据存储中通过最低价查询厂家编号。这是通过属性的值，查询与该属性值有某种关系的实体。（5）通过厂家编号，在生产厂家数据存储中查询厂家信息。这是通过实体查属性值的查询。,在逻辑设计完成以后，还应该进行系统的检验，以确定系统分析结果的正确、合理、系统、完整。6.4.1 设计方案的交互检验 据调查，软件开发周期各阶段错误和软件故障发生的分类比例分别如表6.3和表6.4所示。,6.4 设计方案的交互检验（4）在厂家-物品数据存储中通过最,6.4.1 设计方案的交互检验,表6.3软件开发周期各阶段错误的比例,表6.4 软件故障分类比例,表6.3、表6.4的统计数据表明，在软件寿命周期的各个阶段都可能发生软件错误或故障。而需求分析和软件设计阶段发生错误或故障占有很大的比重。这就意味着对系统开发中的错误越晚认识到，则错误的改正所需费用就会越高。,6.4.1 设计方案的交互检验表6.3软件开发周期各阶段错,6.4.2 结构预演,1结构预演的目的 结构预演是一种预测评价方法，它能有效地发现逻辑设计中某些被忽略的或做错的环节，也给检验者提供一种方法来评价逻辑设计提交的方案，从而提出一些建设性的建议。预演的目的是给项目组提供有价值的反馈信息，而不是对系统的质量下决定性的结论。2结构预演的组织 通常预演是在系统设计以及系统开发过程中其他一些关键点完成之后才进行。如逻辑方案确定以后，可以进行结构预演，以检验方案的可行性。参与结构预演的人员包括项目组成员，管理人员，以及第三方经理作为“中立者”。,6.4.2 结构预演 1结构预演的目的,6.4.2 结构预演,3结构预演的过程,在进行预演的前几天将需要审查的材料(即系统设计方案)分发给参加者 在实际的预演期间，推荐者解释系统设计以及有关的资料。参加者提供出讨论的建议，而秘书则记录下来以形成资料。如果有必要，可以安排几次会议来完成预演。项目组评价所有的建议，并且把所有价值的建议纳入到系统逻辑设计中。通过这一过程设计者可以获得重要的反馈信息，从而进一步完善系统的逻辑方案。,6.4.2 结构预演 3结构预演的过程 在进行,6.4.3 软件过程评价,软件过程是指实施于软件开发和维护中的阶段、方法、技术、实践及相关产物(计划、文档、模型、代码、测试用例和手册等)的集合。有效的软件过程可以提高软件开发过程的生产效率、提高软件质量、降低成本并减少风险。目前市场上领先的软件过程主要有RUP(Rational Unified Process)、OPEN Process和OOSP(Object-Oriented Software Process)。以RUP为例，软件过程的评价包含以下方面：RUP中的软件生命周期在时间上被分解为四个顺序的阶段，分别是：初始阶段(Inception)、细化阶段(Elaboration)、构造阶段(Construction)和交付阶段(Transition)。,6.4.3 软件过程评价 软件过程是指实施于软件,6.5 系统分析报告的撰写与审议,系统分析报告也称为系统说明书，是调查研究和系统分析阶段成果的总结。它反映了这一阶段调查研究和分析的全部情况，是下一步进行系统设计和实现的纲领性文件。6.5.1 系统分析报告的撰写,系统分析报告的内容主要包括：1组织情况概述，包括：对分析对象的基本情况作概括性的描述，它包括组织的结构、组织的目标、组织的工作过程、性质和业务功能。,6.5 系统分析报告的撰写与审议 系统分析报告也称为,6.5.1 系统分析报告的撰写,系统与外部实体（如其他系统或机构）间有哪些物质和信息交换关系。参考资料和专门术语说明。2现行系统运行状况，包括：现行系统现状调查说明。系统需求说明。用户要求以及现行系统存在的主要问题等。,6.5.1 系统分析报告的撰写 系统与外部实体（如其他系统或,6.5.1 系统分析报告的撰写,3新系统逻辑方案(系统分析报告的主体)主要内容有：新系统拟定的业务流程和业务处理方式。新系统拟定的数据指标体系和分析优化后的数据流程，各个层次的数据流图、数据字典和加工说明，以及计算机系统将完成的工作部分。新系统在各个业务处理环节拟采用的管理方法、算法和模型 与新系统相配套的管理制度和运行体制的建立。出错处理要求。,6.5.1 系统分析报告的撰写3新系统逻辑方案(系统分析报,其他特性要求。例如系统的输入输出格式、启动和退出等。遗留问题。根据目前条件，暂时不能满足的一些用户要求或设想，并提出今后解决的措施和途径。4系统设计与实施的初步计划，主要包括以下内容：工作任务的分解。根据系统开发资源与时间进度估计，制定时间进度安排计划。,6.5.1 系统分析报告的撰写,其他特性要求。例如系统的输入输出格式、启动和退出等。6.,预算。对开发费用的进一步估计。需要说明的是：在系统分析报告中，数据流图、数据字典和加工说明这三部分是主体，是系统分析报告中必不可少的组成部分，而其他部分则应根据所开发目标系统的规模、性质等具体情况酌情选用，不一定要面面俱到。,6.5.1 系统分析报告的撰写,预算。对开发费用的进一步估计。6.5.1 系统分析报告的,6.5.2 系统分析报告的审议,在分析报告的审议中，对以下问题做出评价（1）一致性：系统分析报告中描述的所有系统需求与系统目标是否一致，是否有相互矛盾的地方。（2）完整性：用户需求是否完整，系统分析报告是否包括了用户需要的每一个功能，性能是否能达到用户要求。（3）现实性：指定的需求用现有的硬件、软件技术是否可以实现。（4）有效性：系统分析报告提出的解决方案是否正确有效，是否能解决用户面临的问题。,6.5.2 系统分析报告的审议 在分析报告的审议中，对以下问,6.5.2 系统分析报告的审议,系统分析说明书一旦被批准，则将成为新系统开发中的权威性文件，作为系统设计的主要依据，也是将来评价和验收系统的依据。系统分析报告的审议中，应有局外专家参加，即研制过类似系统而又与本企业无直接关系的专业人员。,6.5.2 系统分析报告的审议 系统分析说明书一旦被批准,6.6 小 结,逻辑设计是在调查研究与分析的基础上，提出新系统的逻辑方案。在前一阶段调查和分析的结果，确定新系统中的管理模型和信息处理方法，为今后系统的设计和实施提供基本的框架。系统的逻辑方案包括新系统的业务流程、数据流程、逻辑结构、数据资源分布和存贮结构，还应当确定新系统的管理模型和数据处理方式。逻辑设计必须在一定的原则方法指导下进行，以保证逻辑方案的整体性和系统性。,6.6 小 结 逻辑设计是在调查研究与分析的基础上，,6.6 小 结,在确定新系统的管理模型时，必须按照新系统下信息处理的技术特点，对原有流程进行改造和重新设计。确定了业务流程以后，就需要对各个功能间的数据联系和数据处理过程进行分析。分析的工具有系统流程图和HIPO图等，对于处理逻辑则主要采用决策树、决策表或结构化英语等工具。数据存贮结构则是通过对全局数据的分析，建立整体的数据分布。对于具体的数据结构，可根据实体联系分析，建立基本关系模式，通过关系的规范化建立数据的具体结构。,6.6 小 结 在确定新系统的管理模型时，必须按照新,6.6 小 结,在系统逻辑方案完成以后，要对逻辑方案进行交互分析，通过技术人员和管理人员的交互，发现和解决原方案的不足和疏漏，并加以改进。系统分析报告是调查研究和系统分析阶段成果的总结。它反映了这一阶段调查研究和分析的全部情况。在系统分析报告完成以后，要通过审议正式确定下来，作为下一步进行系统设计和实现的纲领性文件,6.6 小 结 在系统逻辑方案完成以后，要对逻辑方,思考题1.逻辑设计的主要任务是什么？为下一阶段提供怎样的基础？2.如何确定新系统业务流程？3.系统逻辑设计中，如何体现业务流程改造对建立新系统业务流程意义？4.如何画出信息系统流程图？需要注意哪些问题？5.HIPO图的主要内容是什么？6.试述决策树、决策表、结构化英语的特点和在表达系统功能中的作用。7.数据存贮结构是如何确定的？8 如何确定数据资源的分布？9.逻辑方案确定以后，如何进行检验和改进？10.系统分析报告的目的是什么？包含哪些内容？,思考题,