【教学课件】第7章系统设计.ppt

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1、(Design of the Information System),第七 章信息系统设计,返回总目录,教学目的,使学生掌握系统设计的方法、步骤和系统设计的原则对给定的系统具备进行总体结构设计、输入/输出设计、数据库设计和编码设计的能力熟练掌握评价和衡量系统目标实现程度的主要指标了解系统设计说明书包括的主要内容。,教学要求,掌握新系统的总体结构框架设计、代码设计、数据库设计、输入输出设计、处理流程及模块功能设计等了解系统设计报告包括的内容为物理地实现一个信息系统打下基础,系统设计的策略,信息设计概述,结构图,系统设计的原则,目 录,输入/输出及人-机界面设计,实例,编码设计,数据库设计,系统设

2、计说明书,第一节 信息系统设计概述,信息系统设计,信息系统设计概述,系统设计的目标,系统设计的任务,系统设计使用的工具,系统设计的质量评价标准,结构化设计的原理,结构化设计的原理,结构化设计方法的基本思想,结构化设计的特点,结构化设计方法的基本思想,使系统模块化，即把一个系统自上而下逐步分解为若干个彼此独立而又有一定联系的组成部分（模块）,对于任何一个系统都可以按功能逐步由上而下，由抽象到具体，逐层将其分解为一个多层次的，具有相对独立功能模块组成的系统,系统设计方法的特点,对一个复杂系统，采用“自顶向下，逐步求精”的方法予以化简,利用了一组设计策略,运用了一组设计原则,采用图形表达工具,有一组

3、评价标准和质量优化技术,系统设计的任务总体设计,系统总体设计是把总任务分解成为许多基本的、具体的任务,决定每个模块的功能,将系统划分为模块,决定模块的调用关系,决定模块的界面，即模块间的数据传递,结构化设计的工作过程,根据DFD导出系统初始的结构图（利用一组设计策略）,对结构图的反复改进过程（设计优化-运用一组设计原则）,系统设计的任务总体设计,系统设计的任务详细设计,进行数据库详细设计,进行编码设计,进行输入/输出界面（人-机界面）设计,进行网络设计,为各个具体任务选择适当的技术手段和处理方法,处理过程设计,系统设计的目标,系统设计的总目标是：在保证实现逻辑模型的基础上，尽可能地提高系统的各

4、项指标，即系统的运行效率、可靠性、可修改性、灵活性、通用性和实用性,-评价和衡量系统设计方案优劣的基本标准,系统设计的质量评价指标,运行效率,可靠性,可修改性,灵活性,通用性,实用性,运行效率的评价指标,处理能力的影响因素,系统设计的质量评价指标运行效率,处理能力,运行时间,响应时间,-单位时间里能够处理的事务,-在批处理状态下，系统运行一次所需要的时间,-在联机处理状态下，向计算机发出一项请求，到计算机给出回答所用的时间,系统设计的质量评价指标运行效率,影响系统处理能力的因素,软件方面 临时文件的组织结构和数量 文件传输的次数及外存访问的次数 软件结构或程序调用关系 程序的执行时间,硬件方面

5、：计算机的CPU处理速度内外存配置系统的体系结构,系统正常运行时对外界各种干扰的抵御能力硬件、软件和运行环境,硬件的可靠性,软件的可靠性,运行环境的可靠性,检、纠错的能力,容忍错误的能力,排除错误的能力,系统设计的质量评价指标可靠性,平均故障间隔时间,平均修复时间,系统的有效性,提高系统可靠性的措施,提高系统可靠性的主要途径,系统设计的质量评价指标可靠性,平均故障间隔时间（mean_time_between_failures(MTBF)：是指平均发生前后两次故障的间隔时间,例如：第一次故障在3：00发生，第二次故障在11：00发生，第三次故障在23：00发生,MTBF=（8+12）/2=10,

6、系统设计的质量评价指标可靠性,平均修复时间（平均排除故障时间）(mean_time_to_repairs(MTTR)：是指在系统发生故障以后，平均每次所用的修理时间,系统设计的质量评价指标可靠性,系统的有效性=MTBF/(MTBF+MTTR),系统的有效性是一个大于0小于1的实数,系统的有效性值越接近1，系统的有效性越高,系统设计的质量评价指标可靠性,提高系统可靠性的措施,硬件,软件,系统运行环境,-选用可靠性较高的设备,-在程序中设置各种检验措施，以防止误操作和非法使用,-对系统的硬件和软件的各种安全保证措施，操作的规章制度等,校验码,批量控制,建立运行日志和信息追踪,文件的存取限制,安全性

7、和完整性问题,系统设计的质量评价指标可靠性,提高系统可靠性的主要途径,设计中尽可能地避免出错,对可能出现的错误，系统要有完善的检纠错能力和对安全的考虑,对可能的错误进行出错冗余设计,系统可修改的难易程度,导致修改的实质性原因,系统的可维护性或可变更性,系统设计的质量评价指标可修改性,导致可修改性的实质性原因,客观数据的变化和功能需求的变化,硬件的改进、操作系统和程序语言的出现和升级、计算机网络技术和通信技术的发展,测试阶段发现的问题和故障,运行阶段发现的错误,对系统修改的难易程度,系统硬件的可扩充性、兼容性和售后服务,系统软件的可操作性、先进性和版本升级的可能性,数据存储规范化程度及方便性,应

8、用软件的设计方式,系统设计使用的工具,结构图,一组设计原则,一组设计策略,结构化设计的基本工具,1.结构图,表示一个系统的层次结构关系表示模块的调用关系表示模块之间数据流的传递关系,凭证审核,输入凭证号,读取数据,审核,输出审核结果,凭证号,凭证号,数据,数据,结果,结果,某财务系统中审核凭证处理过程结构图,结构化设计的基本工具,一组设计原则,模块之间的联结原则,模块内部的内聚原则,模块分解原则,扇入扇出原则,模块之间的联结原则,简单耦合,模块之间的联结是通过耦合性（或称耦合程度）原则进行设计,数据耦合,公共耦合,内容耦合,控制耦合,模块内部的设计原则,模块内部的设计则使用了模块内聚性（或称内

9、聚性程度）原则,功能组合,顺序组合,通信组合,过程组合,暂时组合,逻辑组合,偶然组合,一组设计策略,系统设计中提供了两种转换策略：,指一组数据或事件流入系统，并引起一组处理工作,以变换为中心的设计策略,以事务为中心的设计策略,第二节 结构图,信息系统设计,结构图,结构图的基本符号,结构图中模块调用关系,结构图的表示,结构图的特点,结构图与数据流程图的区别,结构图与程序框图的区别,结构图的基本符号,模块名称,表示一个功能模块,表示模块与模块之间的调用关系,表示模块与模块之间的数据传递关系,表示模块与模块之间的控制信息传递关系,表示判断关系,表示循环关系,结构图的关系,A,B,x,y,z,A,B,

10、x,y,y,z,A,B,x,y,z,c,(1),(2),(3),A,C,D,B,A,C,D,B,(4),结构图的关系,A,C,D,B,A,C,D,B,(5),结构图的关系,凭证审核,输入凭证号,读取数据,审核,输出审核结果,凭证号,凭证号,数据,数据,结果,结果,某财务系统中审核凭证处理过程结构图,结构图的表示,结构图的特点,图形化，具有很高的可读性,便于管理，可加快设计进度，提高工作效率,具有较高的严密性和灵活性,在程序设计、系统测试和系统维护工作中仍有作用,结构图与数据流程图的区别,数据流程图,反映的是系统的逻辑模型,是从数据在系统中的流动情况来考虑系统的,描述系统的物理模型及系统功能是怎

11、样逐步完成的,结构图没有严格地表示模块的调用次序，只表明模块的调用关系,结构图不指明上级模块什么时候调用下层模块,结构图：,它从功能层次上来考虑系统,结构图与数据流程图的区别,结构图与程序框图的区别,结构图：,用于表达系统内各部分的组织结构和相互关系,反映模块的调用和被调用关系,从空间角度描述系统的层次特性,程序框图：,用于表达模块的执行次序,反映模块的判断逻辑和循环逻辑,主要描述了模块的过程特性,结构图与程序框图的区别,第三节 系统设计的原则,信息系统设计,系统设计原则,模块之间的耦合原则,模块的内聚性原则,模块的分解原则,模块的控制范围与作用范围,模块的扇入和扇出原则,模块的规模,模块之间

12、的耦合原则,模块的耦合方式,几种耦合的比较,模块耦合原则,模块之间的联系,模块之间的联系方式,模块之间的联系方式通过被调用模块的名称来调用整个模块，使其完成一定的功能一个模块直接调用另一个模块内部的数据或指令,模块具有输入和输出、逻辑功能、运行程序、内部数据,模块之间的耦合方式,数据耦合,简单耦合,控制耦合,公共耦合,内容耦合,简单耦合,如果两个模块之间仅仅存在着调用和被调用关系,模块之间没有任何的信息传递,两个模块的耦合程度最低,数据耦合,如果两个模块之间不仅存在着调用和被调用关系,数据参数的个数控制在最小，能用参数的就不用数据结构,模块之间存在着数据通信,模块之间的通信方式是数据传递或称参

13、数交换,数据耦合,控制耦合,如果两个模块之间不仅存在着调用和被调用关系,控制信息表面上是以数据形式出现，但实质是一个标识、开关或状态。接受信息的模块根据该控制信息的状态作出判断,模块A向模块B传递的信息控制了模块B的内部逻辑,公共耦合,如果两个模块都和同一个公用数据域有关,两个模块与某一个公共环境联系在一起,假设有一个全局变量是这5个模块的公用数据，那么模块E和模块C之间存在着公共耦合,当需要修改公共数据时，与之相关的所有模块可能都要进行修改,使用公用数据存在的问题,公用数据没有保护，任何时候、任何程序都可以修改，模块执行时可能出错,不同的模块都可以修改、使用公用数据，因而维护困难,但存在较多

14、的公共耦合模块时，若修改某一数据，则很难确定哪些模块必须修改,内容耦合,如果一个模块访问另一个模块的内部数据,使用另一个模块内部的控制信息,一个模块调用执行另一个模块中间的部分程序代码,模块不符合单入口和单出口的原则,几种耦合的比较,系统设计模块之间的联结原则,尽量采用较低的耦合形式（简单耦合和数据耦合）,减少控制耦合,必要时使用公共耦合，但一定要将数据控制在最少,绝对不能采用内容耦合,模块的内聚性原则,模块的组合形式,模块组合形式的判断,模块组合形式的比较,模块的组合形式,功能组合,顺序组合,通信组合,过程组合,暂时组合,逻辑组合,偶然组合,功能组合-功能内聚(functional cohe

15、sion),一个模块内部的各个组成部分的处理动作全都为执行同一个功能而存在,功能组合内聚性最高，它是一个“暗盒”模块,例“解一个方程”,“求平方根”,“计算利息”,顺序组合-顺序内聚(sequential cohesion),一个模块内部的各个组成部分执行的几个处理动作具有这样的特征,前一个处理动作所产生的输出数据是下一个处理动作的输入数据,顺序组合模块的内聚性较高,例：“输入并验证理货单”,读入数据,编辑数据,A,累加,打印,B,顺序组合（内聚）,顺序组合-顺序内聚(sequential cohesion),通信组合-通信内聚communicational cohesion),一个模块内部的

16、各个组成部分的处理动作都使用相同的输入数据,一个模块内部的各个组成部分的处理动作都产生相同的输出数据,内聚性低于顺序组合模块,通信组合（内聚）,通信组合-通信内聚communicational cohesion),过程组合-过程内聚(procedural cohesion),一个模块内部的各个组成部分的处理动作各不相同，彼此没有什么关系,它们受同一个控制流支配，决定它们的执行顺序,内聚性较低,例“学籍变动管理”,暂时组合-暂时内聚(temporal cohesion),一个模块内部的各个组成部分的处理动作和时间有关,内聚性低，耦合性高,例“初始化”,逻辑组合-逻辑内聚(logical cohe

17、sion),一个模块内部的各个组成部分的处理动作在逻辑上相似，但功能却彼此不同或无关,内聚性低,例“会计报表”-“资金平衡表”、“固定资产表”、“利润表”等,逻辑组合-逻辑内聚(logical cohesion),偶然组合-偶然内聚（coincidental cohesion),一个模块内部的各个组成部分的处理动作彼此没有任何关系,它们是根据设计人员的个人喜好而随意混合在一起的,无内聚性,偶然组合-偶然内聚（coincidental cohesion),模块组合判断树,模块组合判断树,该模块只执行一个功能吗？,功能组合,否,模块内各组成部分关系如何？,数据流,否,是,顺序组合,通信组合,否,是

18、,过程组合,暂时组合,否,是,逻辑组合,偶然组合,控制流,两者皆非,是,次序重要吗？,逻辑相似吗？,次序重要吗？,模块组合形式的比较,模块的分解原则,一个模块中所包含的语句条数为几十条较好,模块的分解是指把一个模块分解成若干个从属于它的新模块,按功能分解，直到不能做出明确的功能定义为止,考虑模块的内聚性,考虑模块之间的耦合程度,模块的控制范围和影响范围,模块的影响范围,模块的控制范围,模块的控制范围和影响范围的关系,在系统结构设计中应遵循的基本原则,影响范围超出控制范围的改进,模块的控制范围,一个模块的控制范围，是指由它可以调用的所有下层模块和其本身所组成的集合,模块的影响范围,一个模块的影响

19、范围，是指由该模块中包含的判断处理所影响到的所有其它模块的集合,控制范围和影响范围的关系,影响范围超出控制范围,直接决定了系统模块关系的复杂性及系统的可修改性和可维护性,此种关系最差,控制范围和影响范围的关系,控制范围和影响范围的关系,控制范围和影响范围的关系,系统结构设计遵循的原则,对于任意具有判断功能的模块，其影响范围都应当是它的控制范围的一个子集,影响范围超出控制范围的改进,在系统结构中向上移动判断点的位置，以扩大模块的控制范围,将具有判断功能的模块合并到它的上层调用模块中，从而提高判断点位置,在结构层次中，将受到某判断模块影响的模块下移，使其处于判断模块的控制范围之内,控制范围和影响范

20、围,控制范围和影响范围,模块的扇入和扇出原则,模块的扇出,模块扇出的原则,模块的扇入,模块的扇入原则,模块扇出扇入总原则,模块的扇出（Fan_Out）,模块的扇出表达了一个模块对它的直属下级模块的控制范围,模块的扇出系数是指其直属下级模块的个数,A的扇出系数为2,B的扇出系数为1,C的扇出系数为3,模块的扇出原则,模块的扇出直接影响着系统的宽度,模块的扇出过大，控制与协调困难，模块的聚合可能较低,模块的扇出过小，说明上下级模块或本身过大，应进行分解,一个系统的平均扇出系数通常是3至4，一般不应超过7,模块的扇入（Fan_In）,模块的扇出表达了一个模块与其的直属上级模块的关系,模块的扇入系数是

21、指其直接上级模块的个数,A的扇出系数为3,B的扇出系数为2,F的扇入系数为2,模块的扇入原则,模块的扇入说明系统的通用情况,模块的扇入系数越大，表明共享该模块的上级模块数目越多，通用性越强,系统的通用性强，维护也方便,片面追求高扇入可能使得模块的独立性降低,模块的扇出扇入总原则,一个较好的系统结构,高层模块的扇出系数较高,中层模块的扇出系数较少,低层模块有很高的扇入系数,模块的规模,模块的深度,模块的宽度,模块的深度和宽度对模块的影响,模块的规模,模块的深度,模块的深度：表示系统结构中的控制层数,模块的宽度,模块的宽度：表示系统的总分布，即同一层次的模块总数的最大值,模块的深度和宽度对模块的影

22、响,模块的深度和宽度标志着一个系统的大小和复杂程度,模块的深度和宽度应有一定的比例，即深度和宽度要适当,深度过大，可能说明系统分割的过分细化,宽度过大，可能带来系统管理上的困难,模块的规模,模块的规模不可过大，也不可过小,规模过大，可能说明系统分解的不充分，模块的聚合降低,模块过小，可能降低模块的独立性，造成系统接口的复杂,模块的规模最好是限制在一页之内,第四节 系统设计的策略,信息系统设计,系统设计的策略,数据流程图的种类,事务分析,变换分析,系统设计策略使用的范围,系统设计的优化,数据流程图的种类,变换型结构DFD,事务型结构DFD,线性结构,分为输入、处理和输出三部分,（1）接受一项事务

23、（2）将某一处理的输出分解为一串平行的数据流（3）选择后面的某个处理予以执行,事务分析,事务分析的过程,实例,事务分析的过程,分析DFD，设计出高层模块,将处理分解成信息系统的事务,设计事务处理模块,为每个事务处理模块设计操作模块,用程序实现高层模块就是一个菜单选择程序,事务分析的过程,实 例,教学管理系统高层结构图,教学管理系统,学籍管理,教学计划管理,教师基本信息管理,成绩管理,排课管理,教室设施管理,教改项目管理,统计管理,报表管理,验证管理,学籍管理,学籍变动处理,建学籍表,学生处分处理,学生奖励处理,学生毕业资格审查,留退处理,统计学籍变动,学籍管理,学籍变动处理,跳级管理,转专业管

24、理,休、复学管理,退学管理,实 例,变换分析,变换分析的过程,变换分析的具体步骤,实例,事务分析的过程,变换分析的步骤,分析DFD，确定中心变换、输入和输出,设计上层模块,设计输入、输出和变换中心的下层模块,确定中心变换和输入/输出,从物理输入端开始，沿着每一个由数据源传入的数据流的移动方向进行跟踪，逐步向中心移动，直到数据流不再被看作系统的输入为止,与(1)跟踪的数据流的方向相反，从物理输出端开始查找,介于逻辑输入和逻辑输出之间的加工就是中心变换,变换中心,确定中心变换和输入/输出,实 例,变换中心,设计顶层模块和第一层模块,系统的主处理就是系统的顶层模块,第一层模块按输入、变换、输出等分支

25、来处理,修改帐目,为每一个逻辑输入设计一个输入模块，其功能是为顶层模块提供相应的数据,为每一个逻辑输出设计一个输出模块，它的功能是输出顶层模块的输出信息,为主处理设计一个变换模块，它的功能是将逻辑输入变成逻辑输出,设计顶层模块和第一层模块,初始结构图,写帐目文件,修改内容,修改帐目初始结构图,设计中、下层模块输入模块的设计,确定实现输入变换的变换模块为变换模块设计某些输入,输入,接收数据,变换,数据,变换后的数据,数据,输出的分解与上面方法相同,输出,变换,输出数据,数据,数据,变换后的数据,设计中、下层模块输出模块的设计,设计变换模块的下层没有一定的规律，应仔细研究相应的数据流程图中加工的情

26、况,模块的设计,输入,检索数据记录,修改内容,修改内容,帐目记录,显示或打印,变换数据形式,修改后的数据,输出内容,模块的设计,实 例,跳级管理,录入跳级信息,统计跳级信息,“跳级管理”的结构图,打印跳级信息,“休、复学管理”数据流程图,休、复学管理,登记休复、学处理,“休、复学管理”的结构图,打印休复、学处理,统计休复、学处理,“转专业管理”数据流程图,转专业管理,统计转专业信息,录入转专业处理,“转专业管理”的结构图,打印转专业处理,退学处理数据流程图,退学管理,录入退学信息,统计退学信息,“退学管理”的结构图,打印退学信息,“学籍变动处理”的结构图,系统设计策略的使用范围,事务分析用于高

27、层数据流程图转换成结构图,能够把一个大的、复杂的系统分解成若干个较小的、简单的系统,变换分析可将数据流程图中的处理功能分解成具有输入、中心变换、输出功能的简单模块,变换分析用于将低层数据流程图转换成结构图,低层数据流程图的转换也可以采用以事务为中心的设计策略,系统设计策略的使用范围,检查初始设计方案系统的结构系统的深度与宽度，模块的扇入与扇出，以及模块的控制范围和影响范围等是否存在不合理的现象 模块之间的耦合程度模块之间联系方式如何，是否满足低耦合的要求，模块的接口是否清晰、简单以及是否是单入口、单出口等。,系统设计的优化,系统设计的优化,模块内部的聚合度每一个模块内部的功能应该清楚，内部的聚

28、合度应高于通信聚合。另外还要检查输入输出的表达是否明确。系统的性能系统是否具有较强的可读性、可维护性、可修改性以及可靠性等，系统与用户之间的接口是否简单、明确，易于理解，系统能否实现，能否正确地工作,(Design of the Information System Code),第四节信息系统分类编码设计,信息系统设计,信息系统分类编码设计,代码简介,代码的作用,分类编码设计的步骤,代码设计的原则,实例,代码简介,代码种类,常用代码简介,校验码,代码：是代表系统中客观存在的事物名称、属性或状态的符号。可用数字、字母或它们的组合表示,编码设计：将系统中具有某些共同属性或特征的信息归并在一起，并通

29、过一些便于计算机或人进行识别和处理的符号来表示各类信息,代码的种类,代码的种类,代码,非含义码,含义码,有序码,随机码,校验码,对照的,缩略的,助记码,缩略码,字母顺序码,区间码,年代码,层次码,十进制码,特征码,有序码-顺序码,例：各系编码01 管理系02 土木系03 信息系14 机电系,用一串连续的数字来代表系统中的客观实体或属性,优点：简单、方便、易处理,缺点：不反映编码对象的特征,例：人的性别代码（GB2261-80）1 男2 女,区间码,例：邮政编码东北电力学院：132012,把数据项分成若干组，每一区间代表一个组。码中的数字和位置都代表一定意义,层次码,例：关于某公司的组织机构的代

30、码含义如下表,在码的结构中，为数据项的各个属性各规定一个位置并使其排列符合一定层次关系,代码112,代表总公司销售科广告组,十进制码,例：500.自然科学510.数学520.天文学、地质学530.物理学、力学 620 工程和技术科学621 机械和电气工程 621.1 蒸汽动力工程621.2 水力机械,621.3 电气工程621.38 电子学621.39 通信工程621.4 内燃机工程621.5 气动机械与制冷工程 621.6 泵、管道工程,特征码,例：某服装厂生产的服装编码如下：,在码的结构中，为多个属性各规定一个位置从而表示某一编码对象的不同方面特征,如某一男装的编码为M38-2W1,助记码

31、,例：TV-B-12TV-C-20,将编码对象的名称、规格等作为代码的一部分,缩略码,例：Amt 总额(amount)Cont 合同（conntract)Inv.No 发票号（invoice number),是助记码的特例，从编码对象名称中提取几个关键字母作为代码,校验码,为什么使用校验码,校验码的生成过程,用校验码检验代码的过程,实例,为什么使用校验码,当人们抄写、录入时，发生错误的可能性很大，如抄写错（1234写成1235）、移位错（1234记为1243）、隔位移位错（1234记为1432）等,为了检验输入代码的正确性，要在代码本体的基础上，再外加校验位,校验码是代码的一部分,校验码的生成

32、过程,（1）对原代码中的每一位加权求和 n位代码：c1c2cn 权因子为：p1p2pn 加权和：c1p1+c2p2+cnpn即,权因子可选为自然数12345；几何级数2,4,8,16,32;质数3,5,7,11,13或其它,（2）以模除和得余数,和,模,商,余数,模可取不同的数10，11等,校验码的生成过程,（3）得到校验码,将模和余数之差作为校验码,将余数直接作校验码，附加在原代码后,校验码的生成过程,实 例 1,原代码：123456 权因子为：173173 模为：10,生成校验码,（1）求加权和,（3）求校验码：,带校验位的代码为1234569,S=11+27+33+41+57+63=81

33、,（2）求余数,R=1,10-1=9,实 例 2,原代码为 1 2 3 4 5 权为 32 16 8 4 2 模为 11 将模与余数的差作为校验码,带校验位的代码为123457,实 例 3,原代码为 1 1 3 4 5权为 6 5 4 3 2模为11将模与余数的差作为校验码,带校验位的代码为123450,用校验码检查代码过程,设输入的代码（含检验码）为K1，K2，K3，Kn，C n+1，其中C n+1为校验位,对每一位乘以它的原来的权，校验位乘的权为1,即,用所得的和被模除，若余数为0，则该代码一般来说是正确的，否则就是输入错误,代码的作用,标识,分类,排序,特定含义,节省存储空间，提高运算速

34、度,提高系统的可靠性,便于计算机识别和处理,编码的设计的原则,唯一性,合理性,可扩充性和稳定性,简单性,适用性,规范性,易于修改性,代码设计的步骤,选定编码化的对象,明确编码化的目的及编码在系统中的作用,确定编码使用范围,确定编码使用期限,决定编码方法,实 例,以教学管理系统为例，根据系统分析阶段对系统的详细调查结果，确定的编码对象如下表,实例设计,1.学生学号,前2位为学生的入学年份第3、4位是专业顺序号第5位是班级代号第6、7位是顺序号,01071219,2.课程编码,课程编码由 5位构成,第1位：表示课程大类号,第2，3位：表示课程中类号，根据大类组编号为：,0：人文社科、体育、外语01

35、政治 02 哲学 03文学 04法律 05 历史 06文化07社会学 08英语 09日语 10俄语 11德语 12 体育 13艺术 14卫生,实例设计,1：经济管理学科01经济 02管理2：自然科学01数学 02物理（包括实验物理）03化学3：工程、技术01机械工程 02电气技术 03电子技术与信息技术 04热能动力工程 05计算机技术 06自动化 07航海08轮机工程 09工程力学 10其他4：实践环节01毕业设计 02课程设计 03各类实习 04公益劳动 05军训 06其他,实例设计,第4，5位：表示课程中类号下的课程顺序号,3.教师编号,采用工作证号，由 7位数字组成,前4位是年份，后3

36、位是该年调进学校的教工顺序号,实例设计,4.教室编号,由两个数据字段组成,第1个字段表示教室所在楼的编号，可以采用顺序码的编码方法,第2个字段表示教室的房间号，如2楼1号为201等,实例设计,各种检错效率比较,*为摆动的等差级数：权从1、2、3递增到低于模的一半，然后再从模减1，递减至高于模的一半；按此规律进行重复。例如：模是11，则权为1、2、3、4、5、10、9、8、7、6、1、2、3、.,(Design of the Database),第六节信息系统数据库设计,信息系统设计,信息系统数据库设计,概念结构设计,逻辑结构设计,物理结构设计,数据库实施与维护,需求分析,实例,数据库设计概述,

37、数据仓库设计,数据库设计概述,数据库设计的特点,数据库设计的基本步骤,数据库建设是硬件、软件和干件的结合技术与管理的界面（称之为“干件”），因此数据库的建设是硬件、软件和干件的集合体结构设计和行为设计相结合数据库设计应该和应用系统设计结合起来研究，整个设计的过程中应该把结构设计（数据）和行为（处理）设计密切结合起来，只有这样才能设计出适用的数据库，才能发挥出信息系统的作用,数据库设计的特点,数据库设计的步骤,用户需求分析,概念结构设计,逻辑结构设计,物理结构设计,数据库设计步骤,系统开发步骤,系统分析(详细调查),系统分析(逻辑设计),系统设计,系统设计,数据库设计与系统开发阶段对照,需求收集

38、和分析,设计概念结构,设计逻辑结构,数据模型优化,设计物理结构,评价设计、性能预测,物理实现,使用、维护数据库,试验性运行,需求分析,概念设计,逻辑设计,物理设计,数据库实施,运行、维护,不满意,不满意,需求分析的任务,详细调查现实世界要处理的对象,了解原系统工作概况,明确用户的各种需求,确定新系统的功能,调查的重点是数据和处理,概念结构设计,数据抽象与局部视图设计,视图集成,将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构,设计的关键,合并分E-R图，生成初步E-R 图；消除不必要的冗余，设计基本的E-R图,逻辑结构的设计,概念结构基本E-R图,一般数据模型关系/网状/层次,特定的DBMS 支持下的数

39、据模型,优化的数据模型,转换规则,DBMS的特点和限制,优化方法,数据库的逻辑结构设计,将概念结构设计完成的概念模型转换成能被选定的数据库管理系统支持的数据模型数据模型可由E-R模型转换而成可由3NF关系群转换而成,E-R模型转换为关系模型的规则,每一个实体集对应于一个关系模式*实体名关系名*实体属性关系属性实体间的联系一般对应于一个关系*联系名关系名（不带属性的联系可以去掉）实体和联系中的关键字对应的属性关系模式的关键字,数据库逻辑结构设计,数据库逻辑结构设计,物资,库存,结算,合同,供货单位,订货,入库,购进,验收,付款,物资代码、名称、规格、备注,入库号、日期、货位、数量,合同号、数量、

40、金额、备注,单位号、单位名、地址、联系人、邮编,结算编号、用途、金额经受人,入库号结算编号、数量、金额,结算编号、合同号数量、金额,物资代码、单位号合同号、数量、单价,转换成数据模型,供方单位（单位号、单位名、地址、联系人、邮编）物资（物资代码、名称、规格、备注）库存（入库号、日期、货位、数量）合同（合同号、数量、金额、备注）结算（结算编号、用途、金额、经受人）购进（入库号、结算编号、数量、金额）付款（结算编号、合同号、数量、金额）订货（物资代码、单位号、合同号、数量、单价）,数据库物理设计,确定数据库的物理结构,对物理结构的评价,数据库在物理设备上的存储结构与存取方法,评价重点是时间和空间效

41、率,数据库的实施和维护,数据的载入,应用程序的编码和调试,数据库的转储和恢复,重组织不修改原设计的逻辑和物理结构重构造修改数据库的模式和内模式,数据库的安全性、完整性控制,数据库的重组织与重构造,数据库性能的监督、分析和改造,数据存储分析与设计,以某企业原物资管理系统的供应计划管理部分为例，介绍存入数据库之前，要进行的数据存储分析和设计数据模型的步骤收集各种单据、帐册，结合数据流程图，确定规范化的对象,数据存储分析与设计,某企业原物资管理系统的供应计划管理部分表,生产计划表,材料消耗定额表,材料计划价格表,数据存储分析与设计,维修用材计划表,生产用材计划表,材料需要计划表,确定各种表格需要存储

42、的内容根据新系统功能确定新存储单据或帐册，对已存储单据，研究是否增加新的数据元素去除多余的数据元素,生产用材计划表,生产需要量=计划产量*消耗定额,为便于检索，增加必要的代码项如增加材料码,数据存储分析与设计,列出各种表格存储的1NF数据元素,生产计划表,1NF关系：部门码+部门名+产品码+产品名+计划产量,材料消耗定额表,1NF关系：产品码+产品名+材料码+材料名+型号+规格+计量单位+消耗定额,数据存储分析与设计,列出各种表格存储的1NF数据元素,1NF关系：材料码+材料名+型号+规格+计量单位+单价,材料计划价格表,维修用材计划表,1NF关系：部门码+部门名+材料码+材料名+型号+规格+

43、计量单位+维修用量,数据存储分析与设计,列出各种表格存储的1NF数据元素,1NF关系：部门码+部门名+产品码+产品名+计划产量+材料码+材料名+型号+规格+计量单位+消耗定额,生产用材计划表,数据存储分析与设计,1NF关系的规范化,生产计划表,1NF关系：部门码+部门名+产品码+产品名+计划产量,3NF关系：*部门码+部门名*产品码+产品名*部门码+产品码+计划产量,数据存储分析与设计,1NF关系的规范化,3NF关系：*部门码+部门名*材料码+材料名+型号+规格+计量单位*产品码+材料码码+消耗定额,材料消耗定额表,1NF关系：产品码+产品名+材料码+材料名+型号+规格+计量单位+消耗定额,数

44、据存储分析与设计,1NF关系的规范化,3NF关系：*材料码+材料名+型号+规格+计量单位+单价,1NF关系：材料码+材料名+型号+规格+计量单位+单价,材料计划价格表,数据存储分析与设计,1NF关系的规范化,3NF关系：*部门码+部门名*材料码+材料名+型号+规格+计量单位+单价*部门码+*材料码+维修用量,维修用材计划表,1NF关系：部门码+部门名+材料码+材料名+型号+规格+计量单位+维修用量,数据存储分析与设计,1NF关系的规范化,3NF关系：*部门码+部门名*产品码+产品名*部门码+*产品码+计划产量*材料码+材料名+型号+规格+计量单位*产品码+*材料码+维修用量,1NF关系：部门码

45、+部门名+产品码+产品名+计划产量+材料码+材料名+型号+规格+计量单位+消耗定额,生产用材计划表,数据存储分析与设计,3NF关系的归纳和合并,部门=*部门码+部门名产品=*产品码+产品名计划=*部门码+*产品码+计划产量材料=*材料码+材料名+型号+规格+计量单位维修=*产品码+*材料码+维修用量消耗=*产品码+*材料码+消耗定额,数据存储分析与设计,要设计一个数据库和一个用户接口，必须设计数据装载策略、数据存取工具、用户培训方案和不间断的维护方案考虑许多在操作型系统设计中不必考虑的问题在进行数据仓库设计时要考虑操作型数据、数据准备区和聚集结构等设计和实现数据仓库时，还要考虑系统将要实现的各

46、种报表类型,数据仓库,大部分数据仓库是被各种类型的用户和工具存取的，每一类都被优化以适用于特定的报表目的在进行数据仓库设计时要保证所有影响设计的因素都被考虑到数据仓库设计是一个迭代的过程。在数据仓库的设计中需要用户的参与。,数据仓库,第七节信息系统输入/输出及人-机界面设计,信息系统设计,输入/输出及人-机界面设计,为什么先进行输出设计,输出设计,输入设计,输入/输出人机界面设计,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

47、确地提供生产或服务部门所需要的信息。,输出设计,信息输出设计的类型,输出设计的步骤,输出设计的评价,信息输出类型的确定,外部输出,输出目标是系统之外的环境,在系统内部一个处理过程向另一个处理过程输出，通常它是计算机与人之间的主要接口,计算机处理过程中的中间结果，这些结果还要进一步输入和处理,计算机以通信方式与用户直接通话，即以对话方式进行输出,计算机运行过程中与操作有关的输出如程序清单、出错信息等,内部输出,中间输出,交互输出,操作输出,输出设计的步骤,确定输出内容,选择输出设备和确定输出介质,确定输出信息的方式,确定输出内容,（1）有关输出信息使用方面的内容,使用者,使用目的,报告量,使用周

48、期,保管方法,有效期,复写份数,确定输出内容,（2）输出信息的内容输出信息的名称和形式,输出的项目,输出类型,精度,数据来源,生成算法,宽度,选择输出设备和确定输出介质,输出设备和介质的选择,输出设备和介质简介,输出介质,打印设备(Printer),视频显像设备(Video Displays),绘图仪(Plotter),音响输出(Audio Output),计算机缩微胶卷(Computer Output to Microfilm),磁盘机(Disk Driver),磁带机(Tape Recorder),输出设备的用途和特点,COM:Computer Output to Microfilm,输出

49、设备和介质的选择,考虑各种输出介质的不同特性,结合用户对输出信息的要求,考虑信息的用途,输出介质的特性,成本数据容量适用性灵活性,输出速度精度使用的方便性介质的保存要求,考虑用户对输出信息的要求,输出信息的不同形式及使用要求,现有计算机和资金的条件,可能选取相应的输出设备,介质本身的成本,输出设备的成本,信息的用途决定了输出介质,需要送给其他人员或者需要长期存档的材料-打印机打印输出,以后处理用的数据-磁带或磁盘,只需临时查询-屏幕显示,信息输出的方式,报表输出,二维表,磁盘文件输出,网络传输及卫星通信,图形输出,自由表,输出设计评价,输出设计是否能为使用者提供及时、准确和全面的信息服务,输出

50、设计是否充分考虑和利用了各种输出设备的功能,各种信息的输出格式是否和原系统相一致；修改部分是否有充足的理由，使用人员是否同意,输出设计评价,输出的各种图形或表格是否符合使用者的习惯，是否便于阅读和理解,输出设计是否为系统今后的发展变化留有一定的余地，输出的表格中是否为新增项目留有相应的余地,输入设计,输入设计的原则,输入信息的获得,输入设计的步骤,输入设计的评价,输入设计的原则,输入量越少，错误率越小，数据准备时间也越少,输入量应保持在能满足处理要求的最低限度,输入的准备及输入过程应尽量容易进行,应尽早对输入数据进行检查，以便使错误及时地得到改正,输入数据应尽早地用其处理所需的形式被记录，避免