第七章管理信息系统的系统设计课件.ppt

第一节 系统设计概述第二节 系统详细设计,第七章 管理信息系统的系统设计,第一节 系统设计概述第七章 管理信息系统的系统设计,本节内容：一、系统设计的目标二、系统设计的任务三、系统设计的模型四、系统设计的主要工作五、系统设计的原则,第一节 系统设计概述,本节内容：第一节 系统设计概述,确定应该怎样具体实现所要求的系统是对目标系统的精确描述系统分析：解决“做什么”系统设计：解决“怎么做”,一、系统设计的目标,确定应该怎样具体实现所要求的系统一、系统设计的目标,在系统分析提出的逻辑模型的基础上，科学合理地进行物理模型的设计。主要是解决“怎样做”的问题。问题结构(系统需求)系统结构从系统分析说明书出发，形成系统的具体设计方案。,二、系统设计的任务,在系统分析提出的逻辑模型的基础上，科学合理地进行物,三、系统设计的模型,三、系统设计的模型数据数据E-R图加工小说明流程描述处理描述,总体设计代码设计和设计规范的制定系统物理配置方案设计数据存储设计 计算机处理过程设计,四、系统设计的主要工作,总体设计四、系统设计的主要工作,系统性从整个系统的角度考虑，如系统的代码要统一，设计规范要标准，传递语言要尽可能一致，对系统的数据采集要做到数出一处、全局共享等。灵活性要求系统具有很强的环境适应性，如尽量采用模块化结构，提高各模块的独立性。可靠性如安全保密性、检错、纠错能力、抗病毒能力等。经济性如不要盲目追求技术上的先进，尽量避免不必要的复杂化。,五、系统设计的原则,系统性五、系统设计的原则,本节内容：一、代码设计二、功能结构图设计三、信息系统流程图设计四、系统物理配置方案设计五、输出设计六、输入设计七、数据存储设计八、处理流程图设计九、制订设计规范十、编写程序设计说明书和系统设计报告,第二节 系统详细设计,本节内容：第二节 系统详细设计,为什么在校学生都有一个学号？在不同的学校，同一个学生的学号又不一样？公民的身份证号码有多少位？它们代表什么意思？想想看，我们每一个人有多少除了名字以外的号码？,一、代码设计-1,代码的定义代码（Code）是代表事物名称、属性、状态等的符号。,为什么在校学生都有一个学号？在不同的学校，同,代码的功能 为事物提供一个概要而不含糊的认定，便于数据的存贮和检索。使用代码可以提高处理的效率和精度。提高数据的全局一致性。代码是人和计算机的共同语言，如零件号、图号等早已使用代码。,一、代码设计-2,注意：代码设计在系统分析阶段就应该开始。由于代码编制需要仔细调查和多方协调，是一项费时、费事的工作，因此，在系统设计阶段才能最后确定。,代码的功能 一、代码设计-2注意：代码设计在系统分析阶段就,代码设计的若干原则合理性：结构应与处理的方法相一致。例如，有时可利用代码的结构直接进行记录的统计。唯一性：代码应唯一标志它所代表的事物或属性。可扩充性：代码设计要预留足够的位置，以适应不断变化的需要。不要使用易于混淆的字符。,一、代码设计-3,代码设计的若干原则一、代码设计-3,要注意尽量采用不易出错的代码结构。系统性：当代码长度长于4个字母或5个数字字符时，应分成小段，读写时不易发生错误若已知码的位数为P，每一位上可用字符数为Si，则可以组成码的总数为：例如，对每位字符为0-9的三位码，共可组成C=10*10*10=1000种码。,要注意尽量采用不易出错的代码结构。,代码的种类顺序码：顺序码是一种用连续数字代表编码对象的码。优点：短而简单，记录的定位方法简单，易于管理 缺点：没有逻辑基础，不易记忆区间码：区间码把数据项分成若干组，每一区间代表一个组，码中数字的值和位置都代表一定意义。典型的例子是邮政编码。优点：信息处理比较可靠，排序、分类、检索等操作易于进行 缺点：易造成很长的码、多余码，维修困难,一、代码设计-4,代码的种类一、代码设计-4,区间码又可分为以下多种类型多面码。例如，对于机制螺钉，可作如下表那样的规定。代码2342 表示材料为黄铜的1.5mm方形头镀铬螺钉。,区间码又可分为以下多种类型材料 螺钉直径螺钉头形状表面处理,助忆码。用文字、数字来描述，也可以用文字与数字的结合来描述 例如，用TV-B-12代表12寸黑白电视机，用TV-C-20代表20寸彩色电视机 优点：可用汉字拼音或英语联想帮助记忆 缺点：位数多，处理不便，易产生重复,上下关联区间码。例如，会计核算方面，用最左位代表核算种类，下一位代表会计核算项目。十进位码。例如，图书分类中的十进位分类码。例如610.736,助忆码。用文字、数字来描述，也可以用文字与数字的结合来描述上,我国公民身份证代码的含义,我国公民身份证代码的含义,一、代码设计-5,代码结构中的校验位校验位通过事先规定的数学方法计算出来。代码一旦输入，计算机会用同样的数学运算方法按输入的代码数字计算出校验位，并将它与输入的校验位进行比较，以证实输入是否有错。校验位可以发现的错误：抄写错误：1写成7易位错误：1234写成1324双易错误：26913写成21963随机错误,一、代码设计-5代码结构中的校验位,有多种确定校验位值的方法算术级数法原代码1 2 3 4 5各乘以权 6 5 4 3 2乘积之和6+10+12+12+10=50以11为模去除乘积之和（若余数是10,则按0处理），把得出的余数作为校验码：50/11=46，因此代码为123456。几何级数法原理同上，但把所乘权数改为32 16 8 4 2 等。质数法原理同上，但把所乘权数改为质数系列，如17 13 7 5 3等。,A.原代码：1 2 3 4 5 B.各乘以权：32 16 8 4 2 C.积之和：32+32+24+16+10=114 D.求余（模11）：114 11=10 4E.新代码为：1 2 3 4 5 4,A.原代码：1 2 3 4 5 B.各乘以权：17 13 7 5 3 C.积之和：17+26+21+20+15=99 D.求余（模11）：99 11=9 0 E.新代码为：1 2 3 4 5 0,有多种确定校验位值的方法A.原代码：1 2 3 4 5,二、功能结构图设计-1,功能结构图就是按功能从属关系画成的图表。愈上层功能愈笼统，愈下层功能愈具体。功能分解的过程就是一个由抽象到具体、由复杂到简单的过程。工资管理子系统的功能结构图,二、功能结构图设计-1功能结构图就是按功能从属关系画成的图,二、功能结构图设计-2,功能模块 功能结构图中每一个框称为一个功能模块。模块化把一个复杂的系统分解为多个功能较单一的功能模块的方法称作模块化。模块化是一种重要的设计思想，它把一个复杂的系统分解为一些规模较小、功能较简单的、更易于建立和修改的部分。特点是：各个模块具有相对独立性，可以分别加以设计实现；模块之间的相互关系（如信息交换、调用关系）通过一定的方式予以说明。各模块在这些关系的约束下共同构成一个统一的整体，完成系统的功能。,二、功能结构图设计-2功能模块,三、信息系统流程图设计-1,信息系统流程图表达了各功能之间的数据传送关系。绘制信息系统流程图的步骤：先为数据流程图中的每个处理功能画出数据关系图。然后，把各个处理功能的数据关系图综合起来，形成整个系统的数据关系图，即信息系统流程图。,数据关系的一般形式,三、信息系统流程图设计-1信息系统流程图表达了各功能之间的,三、信息系统流程图设计-2,常用的系统流程图符号：从数据流程图到信息系统流程图并非单纯的符号改换,三、信息系统流程图设计-2常用的系统流程图符号：脱机操作人,三、信息系统流程图设计-3,从数据流程图导出信息系统流程图的例子,新系统逻辑模型转换为系统流程图示例图,三、信息系统流程图设计-3从数据流程图导出信息系统流程图的,三、信息系统流程图设计-4,工资管理子系统的信息系统流程图,三、信息系统流程图设计-4上月主文件建立扣款文件模块主文件,三、信息系统流程图设计-5,生产计划优化系统,三、信息系统流程图设计-5 建立及修改程序 生产能力表必须,四、系统物理配置方案设计-1,设计依据系统的吞吐量。每秒钟执行的作业数称为系统的吞吐量。系统的响应时间。从用户向系统发出一个作业请求开始，经系统处理后，给出应答结果的时间称为系统的响应时间。,四、系统物理配置方案设计-1设计依据,四、系统物理配置方案设计-2,系统的可靠性。系统的可靠性可以用连续工作时间表示。系统的处理方式。集中式(Centralized processing)或分布式(Distributed processing)。地域范围。对于分布式系统，要根据系统覆盖的范围决定采用广域还是局域网。数据的管理方式。根据数据管理方式配备相应的数据库管理系统。,四、系统物理配置方案设计-2系统的可靠性。系统的可靠性可以,四、系统物理配置方案设计-3,计算机硬件选择在考虑应用软件对计算机处理能力的需求方面，包括：计算机主存CPU时钟输入、输出和通信通道数目显示方式外接转储设备及其类型,四、系统物理配置方案设计-3计算机硬件选择,四、系统物理配置方案设计-4,计算机网络的选择网络拓扑结构 总线型、星型、环形、混合型等网络的逻辑方案网络操作系统 Netware、Windows NT、UNIX,四、系统物理配置方案设计-4计算机网络的选择,四、系统物理配置方案设计-5,数据库管理系统的选择数据库的性能数据库管理系统的系统平台数据库管理系统的安全保密性能数据的类型 Oracle、Sybase、SQL Server、Informix、FoxPro等,四、系统物理配置方案设计-5数据库管理系统的选择,四、系统物理配置方案设计-6,应用软件的选择1.是否能够满足用户的需求。系统必须处理哪些事件和数据？软件能否满足数据表示的需要？系统能够产生哪些报告、报表、文档或其他输出？系统要储存的数据量及必须满足哪些查询需求？2.软件的灵活性。3.软件的技术支持。4.相关企业对应用软件的选择情况。,四、系统物理配置方案设计-6应用软件的选择,五、输出设计-1,为什么先进行输出设计?,输出表格直接和使用者相联系,设计的出发点应当是保证输出表格方便地为使用者服务,输出表格应正确反映和组成用于生产或服务部门的有用信息,输出内容是用户最关心的,输出信息是用户最关心的，系统应全面、准确地提供生产或服务部门所需要的信息。,五、输出设计-1为什么先进行输出设计?输出表格直接和使,(一)输出设计的内容1.有关输出信息使用方面的内容，包括信息的使用者、使用目的、报告量、使用周期、有效期、保管方法和复写份数等；2.输出信息的内容，包括输出项目、位数、数据形式（文字、数字）；3.输出格式，如表格、图形或文件；4.输出设备，如打印机。显示器、卡片输出机等。5.输出介质，如输出到磁盘还是磁带上，输出用纸是专用指还是普通白志等。,五、输出设计-2,(一)输出设计的内容五、输出设计-2,输出设备的用途和特点,COM:Computer Output to Microfilm,输出设备的用途和特点COM:Computer Output,(二)输出设计的方法1.表格信息。表格信息以表格的形式提供，一般用来表示详细的信息。2.图形信息。管理信息系统用到的图形信息主要有直方图、饼图、曲线图、地图等。3.图标。图标也用来表示数据间的比例关系和比较情况。由于图标易于辨认，无需过多解释，在信息系统中的应用也日益广泛。,五、输出设计-3,(二)输出设计的方法五、输出设计-3,(三)输出报告 1.方便使用者；2.要考虑系统的硬件性能；3.尽量利用原系统的输出格式，确需修改，应与有关部门协商，征得用户同意；4.输出表格要考虑系统发展需要。例如是否在输出表中留出位置，满足将来新增项目需要；5.输出的格式要根据硬件能力，并试制输出样品，经用户同意后才能正式使用。,五、输出设计-4,(三)输出报告 五、输出设计-4,五、输出设计-5,输出设计示例：屏幕显示输出的设备调拨单,(四)输出示例,五、输出设计-5输出设计示例：(四)输出示例,打印输出的设备调拨单,000016号,中国长江三峡开发总公司设备调拨单设备棒磨机型号规格 数量计划,接收用户输出格式定义的输入画面,接收用户输出格式定义的输入画面,六、输入设计-1,输出信息的正确性很大程度取决于输入信息的正确性和及时性。因此，必须科学地进行输入设计，使之正确地、及时地、方便地收集信息、录入信息。输入设计工作主要包括：输入数据的分析与内容的确定 输入方式及设备的选择 输入数据的格式设计 输入数据的检验方法,六、输入设计-1 输出信息的正确性很大程度取决于输入,六、输入设计-2,输入设计的原则提高效率和减少错误是两个最根本的原则。具体目标是：控制输入量最小量原则减少输入延迟早检验原则减少输入错误少转换原则输入过程应尽量简化简单性原则,六、输入设计-2输入设计的原则,六、输入设计-3,常用的输入设备键盘磁盘输入装置光电阅读器终端输入,六、输入设计-3常用的输入设备,输入信息的设备和介质,输入信息的设备和介质介质和特点介质特点纸带阅读机穿孔纸带成本,六、输入设计-4,输入检验输入错误的种类：数据本身错误。指由于原始数据填写错误等原因引起的输入数据错误。数据多余或不足。这是在数据收集过程中产生的差错。如数据单据、卡片等的遗漏或重复等原因引起的数据错误。数据的延误。虽然数据本身正确，例如内容和数据量正确，但是数据的处理时间超过了数据使用时间而导致数据失去应有的价值。,六、输入设计-4 输入检验,输入数据的校验方法：,输入数据的校验方法：,改正错误的方法：原始数据错。发现原始数据有错时，应将原始单据送交填写单据的原单位修改，不应由键盘输人操作员或原始数据检查员等想当然地予以修改。机器自动检错。当由机器自动检错时，出错的恢复方法有以下几种：待输入数据全部校验并改正后，再进行下一步处理。舍弃出错数据，只处理正确的数据。适用于不需要太精确的输出数据，例如求百分比。只处理正确的数据，出错数据待修正后再进行同法处理。剔出出错数据，继续进行处理，出错数据留待下一运行周期一并处理。用于运行周期短而剔出的错误不致引起输出信息正确性显著下降的场合。出错表的设计,改正错误的方法：,六、输入设计-5,原始单据的格式设计输入设计的重要内容之一是设计好原始单据的格式。设计原则便于填写便于归档单据的格式应能保证输入精度实例,六、输入设计-5原始单据的格式设计1002周英杰01400,六、输入设计-6,输入屏幕设计常用的是人机对话方式，具体有：菜单式填表法应答式详见三峡工程开发总公司设备调拨单的录入屏幕设计示例,六、输入设计-6输入屏幕设计,三峡工程开发总公司设备调拨单的录入屏幕设计示例,三峡工程开发总公司设备调拨单的录入屏幕设计示例,1.菜单方式屏幕显示各种可供选择的操作，用户输入有关代号或把光标移到相应位置，操作计算机运行，这种方式称为菜单方式。常用的方式有下拉式菜单、弹出式菜单、级联式菜单、平铺式菜单等。设计菜单时，有两点必须特别注意：菜单的深度和菜单中各选择项的安排。,1.菜单方式,一个菜单中选择项的排列，有以下几种安排方法：(1)按字母顺序排列；(2)按习惯顺序排列；(3)按类别排列；(4)按使用频率排列。采用哪种排列方法，需要考虑使用者的心理、菜单的长短、是否有习惯顺序等因素，可用判定树表示选项安排，如图所示。使用者的心理指进行选项时，是否有明确的目标物。,一个菜单中选择项的排列，有以下几种安排方法：,选项安排,选项安排按习惯顺序按字母顺序按类别顺序按字母顺序按习惯顺序按,2.填表方式将要输入的项目先显示在屏幕上，用户根据项目输入相应的数据。这种方法类似填表。屏幕上显示的表格应尽量与操作人员手中的原始数据记录格式对应。,_系学生登记卡片,2.填表方式_系学生登记卡片班号学号,3.回答方式 程序运行到一定阶段，屏幕上显示问题，等待用户回答。回答方式也应在屏幕上提示，让用户简单地回答。4.提问方式 这种方式主要用于用户查询。例如要查询某学生的基本情况。屏幕上提示输入“学号”，当操作员回答学生的学号后，屏幕上显示该学生的有关情况，如表所示。,3.回答方式,表7.5 学生基本情况,表7.5 学生基本情况 班号89211学号8921103入,七、数据存储设计-1,文件的分类：按文件的组织方式分类：顺序文件索引文件直接存取文件按文件的用途分类：主文件处理文件工作文件周转文件其他文件（如后备文件）,七、数据存储设计-1文件的分类：,七、数据存储设计-2,文件设计文件设计就是根据文件的使用要求、处理方式、存储量、数据的活动性以及硬件设备的条件等，合理地确定文件类别，选择文件介质，决定文件的组织方式和存取方法。文件设计通常从设计共享文件开始。文件由记录组成，所以设计文件主要是设计文件记录的格式，详见文件记录的格式实例。,七、数据存储设计-2文件设计,文件记录的格式实例,记录文件名：主文件 应,七、数据存储设计-3,数据库设计数据厍设计是在选定的数据库管理系统基础上建立数据库的过程。数据库设计的步骤与系统开发的各个阶段相对应，详见下图。,七、数据存储设计-3数据库设计,1.需求分析,调查信息要求 调查处理要求安全和完整性要求,结构化分析SA，自顶向下，逐层分解数据流程图DFD（Data Flow Diagram）处理过程的逻辑判断用决策树或判定表用数据字典对系统中数据详尽描述,表达方法,1.需求分析调查信息要求 结构化分析SA，自顶向下，逐层分,2.数据库的概念结构设计,充分反映现实世界实体与实体联系 自顶向下：先定义全局概念结构再逐步细化 自底向上：先定义局部概念结构再综合集成由里向外：先定义最重要的核心结构再向外扩充混合策略：自顶向下和自底向上相结合,2.数据库的概念结构设计充分反映现实世界实体与实体联系 工具,3.数据库的逻辑结构设计,规范化：将关系模式转化为某种范式的过程。范式（Normal Form）：关系模式的规范形式，满足不同程度要求的为不同范式。,1、建立初始逻辑模型,2、规范化,函数依赖：关系中一切元组都要满足的约束条件,将ER图向所选择的数据库模型转换,3.数据库的逻辑结构设计规范化：将关系模式转化为某种范式的过,规范化把非规范化的关系模式转换成规范化的关系模式的过程,第一范式（1NF）：关系中的每个属性都不可分解。,第二范式（2NF）：在1NF的基础上，每个非主属性 都完全函数依赖于主码。,第三范式（3NF）：在2NF的基础上，每个非主属性都 不传递函数依赖于侯选码。,修正的第三范式（BCNF）：比第三范式要求更进一步。,规范化把非规范化的关系模式转换成规范化的关系模式的过,验收单（验收单编号*，验收日期，供货企业编号)物料（物料编码*，物料名称，物料规格型号，计量单位）质检单（质检单编号*，验收单编号，质检日期，报检人.)入库单（入库单编号*，质检单编号，入库日期，仓库保管员）,验收（验收单编号*，物料编号*，报验数，验收数）质量检验（质检单编号*，物料编码*，报检数，检验数.)入库（入库单编号*，物料编号*，入库数量，入库单价）,实体,联系,验收单（验收单编号*，验收日期，供货企业编号)验收,4、数据库的物理设计,确定数据的存储结构（顺序、直接）,确定存取路径，能支持多个用户的多种应用（提供多个存取入口）,把经常存取和不经常存取的数据分开，把易变部分和稳定部份分开,确定存储分配（块长度和大小、缓冲区大小和个数）,4、数据库的物理设计确定数据的存储结构（顺序、直接）,确定数据的存储结构存取路径的选择和调整确定数据存放位置确定存,八、处理流程图设计-1,处理流程图是系统流程图的展开和具体化。在系统流程图中，仅给出了每一处理功能的名称，而在处理流程图中，则需要使用各种符号具体地规定处理过程的每一步骤。由于每个处理功能都有自己的输入和输出，对处理功能的设计过程也应从输出开始，进而进行输入、数据文件的设计，并画出较详细的处理流程图。工资系统中建立扣款文件处理功能的处理流程图。,八、处理流程图设计-1处理流程图是系统流程图的展开和具体化,八、处理流程图设计-2,建立扣款文件处理流程图,八、处理流程图设计-2建立扣款文件处理流程图,九、制订设计规范,设计规范是整个系统的“公用标准”。规定了文件名和程序名的统一格式、编码结构、代码结构、统一的度量名等。例如，某工资管理信息系统的设计规范中对程序名的规定：GAABBXG表示工资系统程序或程序文件。AA表示文件类型，由两个拼音字母组成。BB表示文件作何种处理。X由一位数字组成，用以区分同类型程序。,九、制订设计规范设计规范,十、编写程序设计说明书和系统设计报告-1,程序设计说明书,十、编写程序设计说明书和系统设计报告-1 系统名财务系统子系,十、编写程序设计说明书和系统设计报告-2,系统设计报告系统设计报告的内容：系统总体设计方案代码设计方案输入和输出设计方案文件设计方案程序模块说明书一旦系统设计被审查批准，整个系统开发工作便进入系统实施阶段。,十、编写程序设计说明书和系统设计报告-2系统设计报告,第七章 管理信息系统的系统设计 小结,物理配置方案设计,计算机处理过程设计,管理信息系统的系统设计,数据存储设计,合理的代码结构是信息处理系统是否具有生命力的一个重要因素。设计规范是整个系统的“公用标准”。,包括数据库设计、数据库的安全保密设计等。数据库设计的步骤是与系统开发的各个阶段相对应的。,包括输出设计、输入设计、处理流程图设计及编写程序设计说明书等。,包括设备配置、通信网络的选择和设计以及数据库管理系统的选择等。,系统设计主要是解决“怎样做”的问题。原则是系统有系统性、灵活性、可靠性和经济性。包括信息系统流程图设计、功能结构图设计等。,总体设计,代码设计和设计规范,第七章 管理信息系统的系统设计 小结物理配置计算机处理过程,思考题,1.评价信息系统的标准有哪些？为什么 说从系统研制的角度讲，系统的可变更性是最重要的标准？2.系统设计的目标是什么？3.系统设计阶段包括哪些工作内容？4.结构图与数据流图有什么区别与联系？,思考题1.评价信息系统的标准有哪些？为什么 说从系统研制的,