第11章信息系统设计——翟小可.ppt

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1、1,管理信息系统,2/87,第11章 信息系统设计,本章目标：在学完本章后读者应能够了解：信息系统设计的任务信息系统设计的技术系统总体设计的内容系统详细设计的内容,3/87,系统设计及其相关技术系统总体设计代码设计数据库设计输入/输出设计系统处理过程设计及安全设计程序设计说明书及系统设计报告,本章内容,逻辑模型：需求模型,物理模型：解决方案的模型,做什么,怎么做,科学合理地提出,从具体到抽象,从抽象又回到具体,系统分析,系统设计,第11章 信息系统的设计,5/87,11.1.1 信息系统设计,1、内容2、原则3、依据4、开发线路比较,6/87,1、系统设计的内容（主要工作）,（1）系统总体框架

2、设计：包括流程图设计，功能结构图设计和功能模块图设计等。（2）系统物理配置方案设计：系统平台设计，包括设备配置。通讯网络的选择和设计以及数据库管理系统的选择等。（3）代码设计和设计规范的确定。（4）计算机处理过程设计：包括输入输出设计、处理流程图设计、数据库或数据文件设计、模块内部的算法设计以及编写程序设计说明书等。（5）最后写出系统设计报告。,7/87,2、系统设计的原则,应遵循以下的主要原则：系统性灵活性可靠性经济性,8/87,3、信息系统设计的依据,可从以下几个方面考虑：1、系统分析报告2、现行技术条件 3、用户需求4、系统运行环境,9/87,4、信息系统开发的路线比较,专门开发一个信息

3、系统 购买商品软件,10/87,4、信息系统开发的路线比较,1、两条路线都需要系统规划、分析工作。2、专门开发的方式需要用户、开发商合作走完系统设计、系统实施的整个过程；而购置商品软件的方式通常不需要系统设计阶段，因为系统设计工作早在软件供应商制作出商品软件之前就完成了。,11/87,购置商品软件的过程,12/87,供应商的选择可以着重考虑如下几个方面,（1）供应商的实力（2）供应商的行业经验（3）供应商的服务能力（4）企业的预算与软件价格（5）系统软件与需求的吻合程度,13/87,ERP供应商,2006年十大领域管理软件供应商入选厂商如下。ERP领域Top 10：(排名不分先后)(国内组)用

4、友、金蝶、神州数码、浪潮、博科、新中大、天心耀华、明基逐鹿、金算盘、正航软件(国际组)SAP、Oracle、Infor、Sage、QAD、CDC software、Softbrands、IFS、Epicor、Exact,14/87,用友跃居亚洲第二大ERP软件供应商,截至目前（2005年），中国40万家企业运行着用友管理软件，每年有4万家企业选择用友ERP等企业管理软件，每天至少有100万人使用着用友软件；而在泰国等东南亚地区，已经有越来越多的企业开始选择用友ERP产品和服务。亚洲第一大ERP软件供应商：日本富士通。,15/87,著名ERP供应商ERP项目失败的案例,对许多企业来说，ERP项目

5、不仅有可能是他们在信息系统项目方面数额最大的一笔投资，甚至还有可能是他们整个公司有史以来数额最大的一笔投资。这类项目的涉及范围和复杂性给其实施过程带来了种种不可低估的风险。1 公司：FoxMeyer公司，实施方：SAP ERP公司 简述：医药经销商FoxMeyer公司坚持认为1996年混乱的ERP部署工作导致了它的破产。2 公司：W.W.Grainger公司，实施方：SAP ERP系统 简述：Grainger公司在1998年和1999年花了900万美元来购买SAP软件和服务；在长达6个月的最糟糕时期，Grainger公司损失了1900万美元的销售额和2300万美元的利润。,16/87,3 He

6、rshey Food公司以IBM软件为主，后来又集成了SAP，Manugisitics Group Inc.和Siebel System Inc.的软件 简述：为迎接1999年的万圣节和圣诞节糖果销售高峰，hershey公司斥资1.12亿美元在几个月的时间内突击部署了一套新的ERP系统，结果却是公司在新ERP系统投入运行后的那个季度的销售额下降了12%。4 公司：Tri Valley Growers公司 实施方：Oracle ERP系统加应用软件集成 ERP案例简述：Tri Valley是一家农业方面的公司，它在1996年至少花费了600万美元向Oracle公司购买了ERP软件和服务；但结果却

7、是Tri Valley公司决定不再使用Oracle软件并停止向供应商付款；Oracle公司否认了所有指控。此案已于2002年1月由法庭作裁决。,17/87,5 公司：Universal Oil Products公司 实施方：由安达信咨询公司负责实施的LLC ERP系统 ERP案例简述：Universal Oil公司认为安达信咨询公司在1991年为它部署的ERP系统根本无法使用，并在1995年以蓄意欺诈，隐瞒实施和忽视义务等罪名要求对方赔偿1亿美元。ERP是美好的东西，就像穿鞋一样。同样是一双鞋，在别人脚上又舒服又漂亮，但是如果要你削足适履，你愿意吗？不适应企业实际情况，可能是ERP失败的主要原

8、因。,18/87,系统设计的步骤总体设计阶段详细设计阶段,划分子系统；机器设备（软、硬件）的配置数据的存储规律以及整个系统实现规划等进行合理的安排。,具体的代码设计、输入输出设计、信息分类和数据库设计、功能模块设计。,11.1.2 系统总体设计方法和工具,19/87,总体设计阶段需要进行系统模块结构的设计，将一个大系统分成不同层次、多个模块组成的系统。详细设计阶段，给出每个模块实现的细节，并对模块的输入、输出和处理过程作详细的描述。常用的设计方法和工具主要有：结构化设计方法(Structured Design，SD），模块结构图，系统流程图等。,11.1.2 系统总体设计方法和工具,20/87

9、,1、结构化设计方法,结构化设计方法是1974年由美国IBM公司的W.Stevens等人首先提出的。其基本思想是采用分解的思想，将系统设计成由相对独立、功能单一的模块组成的结构。自顶向下、逐层分解，把系统划分为若干子系统，子系统又划分为若干功能模块，模块又划分为子模块，层层划分直到相对独立、功能单一的独立程序为止。,21/87,2、模块结构图,模块结构图又称控制结构图或系统结构图，它是反映模块层次分解关系、调用关系、数据流和控制信息流传递关系的一种重要工具。模块结构图由模块、调用、数据、控制信息和转接五种基本符号组成。,22/87,模块,把一个系统分解成若干彼此独立，且又具有一定联系，能够完成

10、某个特定任务的组成部分。这些组成部分就称为功能模块，简称模块。一个模块的规模可大可小。它可以是一个程序，也可以是程序中的一个程序段或一个函数、过程或子程序。模块是模块结构图中最基本、最主要的元素。,23/87,模块结构图基本符号,24/87,模块的调用关系,a)调用 b)判断调用 c)循环调用,25/87,数据,用带空心圆的箭头表示传送的数据，并标上数据名，箭头的方向为数据传送的方向。,26/87,控制信息,查职工,读人事,用带实心圆的箭头表示控制信息，并标上信息名，箭头的方向为传送的方向。,职工号,简历数据,无此职工,27/87,模块化,目标：每个模块完成一个相对独立的特定功能；模块之间的关

11、联依赖程度尽量小；接口简单。优点：使整个系统设计简易、结构清晰，可读性、可维护性强，提高系统的可行性,同时也有助于管理信息系统开发和组织管理。,28/87,模块结构图中模块间的关系,模块之间的耦合性（块间联系）不同模块之间互联程度的度量。低耦合模块自身的聚合性（块内联系）模块内各个元素彼此结合的紧密程度，表示模块的专一化程度；高内聚模块的扇入和扇出 模块的扇出（Fan Out）是指模块的直属下级模块的个数；模块的扇入（Fan In）是指有多少个上级模块调用它。,29/87,3、系统流程图,信息系统流程图 处理流程图 具体规定了处理过程中的各个细节P343 图11-8,30/87,11.2 系统

12、总体结构设计,1、系统总体布局2、系统运行平台设计3、系统总体结构设计,31/87,11.2.1 系统总体布局,信息系统的总体布局是指系统软、硬件及数据资源在空间上的分布特征。从集中程度看：1、集中式系统：硬件、软件及数据资源在空间上集中配置的系统。2、分布式系统：利用计算机网络，将不同地点的硬件、软件及数据资源联系在一起实现相互通信和资源共享的系统。,32/87,11.2.1 系统总体布局,基于计算机网络的分布式系统，出现了不同的计算模式（1）客户机/服务器（Client/Sever）模式（2）浏览器/服务器（Brower/Server）模式,33/87,包括网络设计、计算机软硬件的选择、数

13、据 库管理系统的选择等。一、网络的设计和选择 网络拓扑结构的选择。网络的逻辑设计。网络配置：网络操作系统的选择，数据读写权 限等。,11.2.2 系统运行平台设计,34/87,二、计算机软硬件的选择 硬件：管理对计算机的基本要求是速度快、容量大；操作灵活方便。但计算机的性能指标越高，其费用也越大。还应考虑兼容性、可扩展性、维修性；技术上成熟可靠；技术服务售后服务好；性价比高的产品。软件：能否满足用户需求；软件的灵活性；技术支持三、数据库管理系统的选择 中低档：SQL、MySQL、Acsess 高档：Oracle、Sybase、DB2 DBMS需要和操作系统密切配合，还学考虑用户数量,35/87

14、,11.2.3 系统总体结构设计,36/87,11.2.3 系统总体结构设计,结构化系统设计就是按照系统功能把一个复杂、抽象的系统分解成简单、具体的模块，这些模块规模相对较小、功能单一，也易于编程实现和修改。这种按照自顶向下逐步分解、逐步求精的思想分解所得到的系统模块层次结构图称为层次结构图，又称为H图。,37/87,例：H图,38/87,11.2.3 系统总体结构设计,IPO（Input-Process-Output，输入处理输出）图 描述了在某个特定模块内部的输入（I）、处理过程（P）、输出（O）思想。P352，“申请挂失”模块的IPO图,39/87,代码概念代码功能代码设计原则代码的种类

15、代码设计书,11.3 代码设计,40/87,代码是代表事物名称、属性、状态等的符号，为了便于计算机对信息的处理，一般用数字、字母或它们的组合来表示。使用代码的理由：A、唯一性：代码是鉴别编码对象的唯一标志，还进一步提供了序化对象的可能性；B、规范化：可以反映客观事物的类属特性C、可识别化：代码是人和计算机的共同语言，是两者交换信息的工具。,（1）代码的概念,41/87,唯一性：代码设计的首要要求。易用性：好记易用。可扩充性：预留足够的位置，适应变化需要。规范性：符合行业或国家标准。合理的代码结构：合理而不易出错。,11.3.3 代码设计的原则,42/87,11.3.4 代码的种类,1顺序码（系

16、列码）连续的数字或字母代表编码对象如：张平的职工号为0001；李立为0002等；优点：简单，位数少，易追加，易管理；缺点：可识别性差，无逻辑性。,43/87,11.3.4 代码的种类,2区间码（分组码）按区间划分代码，码中的值和位置都有一定的含义如珠海学院学生学号090801071016（年级，管院，专业编号，班级，10+班级序号）（会计01，信管02，国贸03，公管04，市营05，工管06）优点：可靠性高，信息处理方便（排序、分类、检索等）；缺点：码长依赖分类属性，冗余较大、维护较困难。,44/87,11.3.4 代码的种类（续）,2、区间码,居民身份证：440582198911050093

17、1-2：所在省市 13-14：日 3-4：所在地区 15-16：户口所归属的派出所5-6：所在县区 17：性别7-10：年 18：校验码11-12：月,45/87,3、层次码。也是区间码。层次码以编码对象集合中的层次分类为基础，产生的连续且递增的组（类）形式的代码。,例：01中国-0101山东-010101济南-010102临沂-010103青岛-0102广西-010201南宁-010202桂林,46/87,11.3.4 代码的种类（续）,4助记码：用具有特定意义的字母代表某一类项目如：“TV-C-34”表示34英寸彩色电视机；优点：可用汉字拼音或英语联想帮助记忆；缺点：处理不便，易产生重复,

18、47/87,代码设计的步骤：确定代码对象。考查是否已有标准代码。确定代码的种类和类型。考虑检错功能 编写代码表 代码设计书 P355,48/87,11.4 数据库设计,49/87,用户需求分析通过详细调查现实世界要处理的对象（组织、部门、企业等），充分了解原系统（手工系统或计算机系统）工作概况，明确各用户的各种需求，然后在此基础上确定新系统的功能。概念结构设计选择局部应用，设计局部E-R图 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E-R图,11.4 数据库设计,50/87,逻辑结构设计从概念模型导出特定的数据库管理系统可以处理的数据库的逻辑结构。即把概念结构设计所得到的ER

19、图转化为与选用的DBMS产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。物理结构设计存储记录的格式设计 存储方式设计 访问方式设计 完整性和安全性设计,11.4 数据库设计,数据库设计的步骤,11.4 数据库设计,52/87,数据抽象的层次,现实世界,信息世界 概念模型 概念结构,机器世界 数据模型 逻辑结构,认识抽象,转换,如E-R模型,如关系模型、层次模型、网状模型等,53/87,概念模型：对真实世界中问题域内的事物的描述。按用户的观点来对数据和信息进行建模，是数据库设计人员与用户之间交流的语言。常用E-R模型表示。,数据模型：从计算机的角度对数据进行抽象。数据模型所描述的内容包括三个部分：数据结构

20、、数据操作、数据约束。其中关系模型是最重要的一种数据模型。,概念模型和数据模型,54/87,11.4.3 概念结构设计 实体联系(Entity Relationship)模型,1、E-R图的三个基本成分：实体：客观存在并相互区别的“事物”。属性：用于描述事物特征与性质。实体通过其属性表示称为实例。联系：两个或两个以上实体间的关联关系。联系也可以有自己的属性。,55/87,一对一联系：对于实体A中的某一实例，在实体B中至多有一个实例与之相对应，反之亦然。记为1：1。,2、实体间联系的类型,56/87,一对多联系：对于实体A中的某一个实例，在实体B中可以有若干个实例与之相对应，而对于实体B中的某一

21、个实例，在实体A中只能有一个实例与之对应。记为1：n。,2、实体间联系的类型（续）,57/87,多对多联系：对于实体A中的某一个实例，在实体B中可以有若干个实例与之相对应，反过来对于实体B中的实例，在实体A中也可以有多个实例与之对应。记为n：n。,2、实体间联系的类型（续）,58/87,实体名,属性名,联系名,59/87,60/87,11.4.4 逻辑结构设计关系模型,把数据看成是二维表（关系）中的元素用关系表示实体及实体间联系的数据模型称为关系模型,记录,61/87,eg:学生（学号，姓名，性别，年龄，系别）课程（课程号，课程名，课时）,关系模式是关系的形式化描述。关系名（属性1，属性n）。

22、,关系模型的表示：,62/87,E-R模型到关系模型的转换,63/87,方案一：学生（学号，姓名，性别，年龄，借书证号）借书证（借书证号）,方案二：学生（学号，姓名，性别，年龄）借书证（借书证号，学号）,一对一联系的转换,64/87,系别（编号，系名，所属院）课程（课程号，课程名，编号）,一对多联系的转换,65/87,学生（学号，姓名，性别，年龄）课程（课程号，课程名）学生选课（学号，课程号，成绩）,多对多联系的转换,66/87,一对一（1：1）联系：将联系与任意一端实体所对应的关系模式合并，在关系模式的属性中加入另一个实体的主关键字和联系实体本身的属性。一对多（1：n）联系：将该联系与n端实

23、体所对应的关系模式合并。合并时需要在n端实体的关系模式中加入1端实体的主关键字和联系本身的属性。多对多（n：n）联系：将联系转换成一个关系模式。与该联系相连的各实体的主关键字和联系本身的属性转换为关系的属性，该关系模式的主关键字为个实体主关键字的组合。,将E-R图转换成关系模型，一般遵循原则：,67/87,11.5 输入输出设计,用户界面是指信息系统与用户交互的接口，用户界面设计通常包括：1、人-机对话设计2、输入设计3、输出设计,68/87,1、人机对话设计,在系统的输出、输入以及加工处理等操作中，用户不是一直被动等待，有时候需要用户进行干预和选择，这就是人机对话（也称为人机交互），它在系统

24、设计中是必不可少的环节。人机对话：人与计算机进行信息交流。一般通过鼠标、键盘、屏幕来实现。目前比较流行的是GUI(Graphical User Interface图形用户界面)。,69/87,GUI设计师招聘信息,70/87,1、人机对话设计,界面形式菜单：下拉菜单、弹出菜单、图标表格式(表单)对话框(消息框)界面设计原则风格统一简洁提示无二义性功能聚类,颜色柔和操作实用、方便具有在线帮助功能,71/87,2、输入设计,“输入的是垃圾，输出的必然是垃圾”，因此，必须科学进行输入设计，使之正确、及时、方便收集信息、录入信息。输入设计的原则：最小量（年龄由出生日起推出）简单性（下拉列表框）及早检验

25、（格式范围等）少转换（用户熟悉或需要的格式）,72/87,2、输入设计主要工作,输入内容的确定 数据项的名称、数据类型、位数和精度、数值范围及输入处理方式。输入方式及设备的选择 键盘+显示器，鼠标，光电输入设备，声音识别仪，扫描仪等。,73/87,条形码扫描装置,下拉式菜单、瀑布式菜单设计,瀑布式菜单,弹出式菜单,图标式菜单,菜单设计,75/87,输入数据的检验方法重复校验、视觉校验、校验位校验、控制总数校验。此外，数据校验方式还有平衡校验、界限校验、逻辑校验等,2、输入设计主要工作,76/87,3、输出设计,1）输出的类型与内容输出类型的确定：外部输出和内部输出 内部输出：指一个处理过程向另

26、一个处理过程的输出；外部输出：指向计算机系统外的输出，如有关报表等。输出内容的设计 包括输出信息使用方面的内容（如使用方法、目的、保管方法、打印份数等）和输出信息本身（如项目名称、项目数据的类型、长度、精度等）。,77/87,2）输出设备的选择存档资料：打印输出。需保存、待日后处理：计算机外存（硬盘、光盘、U盘）临时需要的少量查询信息：屏幕显示。3）输出形式表格、图形、图表、声音、动画和图像等。,3、输出设计（续）,78/87,11.6 系统处理过程设计及系统安全设计,对系统结构图中的每一个功能模块，用各种符号具体地规定处理过程内的各个步骤，并设计出所有模块和他们之间的相互关系（即联结方式），

27、为程序员提供详细的技术资料，就是处理流程设计。常见的设计工具：IPO图、控制流程图等,79/87,1、IPO图-（输入-处理-输出图）,11.6系统处理过程和系统安全设计,80/87,2、控制流程图（Flow ChartFC）,控制流程图具有顺序、选择、循环三种基本结构，任何复杂的程序流程图都可以由这三种基本结构组成。控制流程图是最悠久、最常使用的程序细节描述工具。控制流程图（简称FC）使用以下三种符号：（1）矩形框表示一个处理步骤；（2）菱形框表示条件判断；（3）箭头表示程序流向。,81/87,2、控制流程图（续）,Y,Y,N,N,选择结构,循环结构,顺序结构,82/87,11.6.2 系统

28、安全设计,1、对系统产生威胁的方式2、侵入系统的形式3、系统中常用的保护措施,83/87,1、对系统产生威胁的方式,偶然的：软件错误或故障和硬件故障，造成数据丢失被动的：被动地暴露信息而产生的威胁主动的：内部或外部成员未经允许占用系统来处理信息，使系统为其目的服务。,84/87,2、侵入系统的形式,（1）侵入文件获取机密文件并窃取所需要的数据。（2）修改文件未经许可修改和删除机密文件。（3）修改程序未经许可改变特定的应用程序,85/87,3、系统中常用的保护措施,（1）授权控制：用户权限（2）存取控制：存取控制表（3）对数据库用户，通过局部视图控制其存取数据的范围。（4）数据加密（5）使用映像

29、文件，保持更新的数据。,86/87,11.7 程序设计说明和系统设计报告,程序设计说明书是用来定义处理过程的书面文件，是程序设计人员的任务书，对每一个处理过程都要写一份，书写的内容包括:程序名所属系统和子系统程序的功能程序的输入输出数据关系图程序的输入输出文件的格式程序处理说明（计算公式、决策表及控制方式、关键性算法）,87/87,11.7 程序设计说明和系统设计报告,系统设计阶段的最终成果是写出系统设计报告。系统设计报告是系统设计阶段的工作成果，是对设计结果进行审核的主要依据，也是下一阶段系统实施的基础。,88/87,11.7 系统设计报告（内容）,系统总体设计方案系统总体结构图各子系统结构图系统流程图系统物理配置方案代码设计方案输入输出设计方案文件设计方案程序模块说明书,89/87,练习题,1、系统设计阶段的工作内容包括哪些？2、代码设计应当遵循什么样的原则？3、请列举市面上流行的几种最常用的数据库管理系统，并说明它们各自的特点。4、某销售系统中，以客户、订单、产品为三个实体，自己确定实体间的关系及其属性，然后画出描述它们相互关系的ER图。4、在进行输入、输出设计时应当注意哪些问题？5、系统设计报告的内容包括哪些？,90,Thanks you!,