第7章管理信息系统的系统设计_liang

1、第七章 管理信息系统的系统设计主讲人：XXX邮 箱：XXX第一节 系统设计的主要工作第二节 代码设计第三节 功能结构图设计第四节 信息系统流程图设计第五节 系统物理配置方案设计第六节 制订设计规范第七节 数据存储设计第八节 输出设计第九节 输入设计第十节 处理流程图设计第十一节 编写程序设计说明书和系统设计报告 本 章 内 容2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计21.1.系统设计系统设计的主要工作的主要工作系统设计是系统开发的第二阶段，其任务是：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，主要是为了解决“怎样做”的问题。主要工作包括以下五个方面：1.总体设计2.

2、代码设计和设计规范的制定3.系统物理配置方案设计4.数据存储设计5.计算机处理过程设计2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计31.1.系统设计系统设计的主要工作的主要工作经过系统设计，设计人员应能为程序开发人员提供完整、清楚的设计文档，并对设计规范中不清楚的地方做出解释。系统设计中，应遵循以下原则：1.系统性 系统是作为统一整体而存在的，因此，在系统设计中，要从整个系统的角度进行考虑2.灵活性 为保持系统的长久生命力，要求系统具有很强的环境适应性，为此，系统应具有较好的开放性和结构的可变性。3.可靠性 可靠性是指系统抵御外界干扰的能力及受外界干扰时的恢复能力。4.经济性 经济性指在满

3、足系统需求的前提下，尽可能减小系统的开销。2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计4第一节 系统设计的主要工作第二节 代码设计第三节 功能结构图设计第四节 信息系统流程图设计第五节 系统物理配置方案设计第六节 制订设计规范第七节 数据存储设计第八节 输出设计第九节 输入设计第十节 处理流程图设计第十一节 编写程序设计说明书和系统设计报告 本 章 内 容2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计52.1 2.1 代码的功能代码的功能代码是代表事物名称、属性、状态等的符号，为了便于计算机处理，一般用数字、字母或它们的组合来表示。代码的功能如下： 它为事物提供一个概要而不含糊的认定，便

4、于数据的存贮和检索；1 代码是人和计算机的共同语言，是两者交换信息的工具。4代码设计在系统分析阶段就应开始。由于编制代码需要仔细调查和多方协调，所以是一项费时、费事的工作，因此，在系统设计阶段才能最后确定。 使用代码可以提高处理的效率和精度；2 代码提高了数据的全局一致性；32022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计62.2 2.2 代码的设计代码的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，在代码设计时，应注意以下一些问题： 设计的代码在逻辑上必须能满足用户的需要， 在结构上应当与处理的方法相一致；1 代码要系统化,一个代码应惟一标志它所 代表的事物或属性；2 在代码

5、设计时，要预留足够的位置，以 适应不断变化的需要；3 要注意避免误解，不要使用易于混淆的字符。4注意！2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计72.2 2.2 代码的设计代码的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，在代码设计时，应注意以下一些问题：注意！要注意尽量采用不易出错的编码结构；5 当代码长于4个字母或5个数字字符时， 应分成小段；6 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：7piSi12022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计82.3 2.3 代码的种类代码的种类代码的种类有如下三种： 顺序码又称系列码，是一种用连续

6、数字代表编码对象的码。例如：用1代表厂长，2代表科长，3代表科员，4代表生产工人等。1.顺序码 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。2.区间码 助忆码用文字、数字或文字来描述，也可用文字与数字结合起来描述，其特点是，可以通过联想帮助记忆。3.助记码2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计92.4 2.4 代码结构中的校验位代码结构中的校验位为了保证代码的正确输入，有意识地在编码设计结构中原有代码的基础上，另外加上一个校验位，使它事实上变成代码的一个组成部分。校验位通过事先规定的数学方法计算出来。（一）算术级数法 原代码1

7、 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，把得出的余数作为校验码： 50/11=46 因此代码为123456。（二）几何级数法 原理同上，把所乘权数改为：32 16 8 4 2 等。（三）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。 注意，以11为模时，若余数是10，则按0处理。2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计10第一节 系统设计的主要工作第二节 代码设计第三节 功能结构图设计第四节 信息系统流程图设计第五节 系统物理配置方案设计第六节 制订设计规范第七节 数据存储设计第八节

8、输出设计第九节 输入设计第十节 处理流程图设计第十一节 编写程序设计说明书和系统设计报告 本 章 内 容2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计113.3.功能功能结构图设计结构图设计所谓功能结构图就是按功能从属关系画成的图表，图中每一个框称为一个功能模块。分解得最小的功能模块可以是一个程序中的每个处理过程，而较大的功能模块则可能是完成某一任务的一组程序。工商管理信息子系统建立主文件更新主文件建立扣款文件计算和打印数据录入数据维护建立主处理文件更新数据录入数据维护计算打印工资单打印工资汇总表2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计123.3.功能功能结构图设计结构图设计 很明显

9、，功能结构图中各层功能与新的信息系统中数据流程图中的处理（功能）是对应的。模块化：把一个信息系统设计成若干模块的方法称作模块化。模块化思想一方面，各个模块具有相对独立性，可以分别加以设计实现；另一方面，模块之间的相互关系（如信息交换、调用关系）则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。2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计13第一节 系统设计的主要工作第二节 代码设计第三节 功能结构图设计第四节 信息系统流程图设计第五节 系统物理配置方案设计第六节 制订设计规范第七节 数据存储设计第八节 输出设计第九节 输入设计第十节 处理流程图设计第

10、十一节 编写程序设计说明书和系统设计报告 本 章 内 容2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计144.4.信息系统流程图信息系统流程图设计设计功能结构图主要从功能的角度描述了系统的结构，但并未表达各功能之间的数据传送关系。这些数据传送关系在设计中是通过绘制信息系统流程图来从整体上表达的。信息系统流程图信息系统流程图属于计算机处理流程图，它用来表示信息在计算机系统中的处理流程。信息系统流程图可以新系统的数据流程图为基础绘制。最后，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。首先为数据流程图中的处理功能画出数据关系图。2022-5-25第七章 管理信息

11、系统的系统设计154.4.信息系统流程图信息系统流程图设计设计绘制信息系统流程图应当使用统一符号。常用的符号如下：从数据流程图到信息系统流程图还应考虑哪些处理功能可以合并，或者可以进一步分解，然后把有关的处理看成是系统流程图中的一个处理功能。从数据流程图到信息系统流程图并非仅仅是符号的改换。信息系统流程图表示的是计算机的处理流程，而并不像数据流程图那样还反映了人工操作那一部分。图7.3 常用的信息系统流程图符号2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计16第一节 系统设计的主要工作第二节 代码设计第三节 功能结构图设计第四节 信息系统流程图设计第五节 系统物理配置方案设计第六节 制订设计

12、规范第七节 数据存储设计第八节 输出设计第九节 输入设计第十节 处理流程图设计第十一节 编写程序设计说明书和系统设计报告 本 章 内 容2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计175.1 5.1 设计依据设计依据 1.系统的吞吐量2.系统的响应时间3.系统的可靠性每秒钟执行的作业数称为系统的吞吐量。如果要求系统具有较大的吞吐量，就应当选择具有较高性能的计算机和网络系统。如果要求系统具有较短的响应时间，就应当选择CPU 运算速度较快的计算机及具有较高传递速率的通讯线路。系统的可靠性可以用连续工作时间表示。例如，对于每天需要24小时连续工作的系统，其系统的可靠性就很高，这时可以采用双机双工

13、结构方式。2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计185.1 5.1 设计依据设计依据 4.集中式还是分布式5.地域范围6.数据管理方式如果一个系统的处理方式是集中式的，则信息系统既可以是主机系统，也可以是网络系统；若系统的处理方式是分布式的，则采用微机网络将更能有效地发挥系统的性能。对于分布式系统，要根据系统覆盖的范围决定采用广域网还是局域网。跟据数据管理方式配备相应的数据库管理系统。2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计195.2 5.2 计算机硬件选择计算机硬件选择计算机硬件的选择取决于数据的处理方式和运行的软件。计算机处理能力确定了数据的处理方式以后，在计算机机型的选

14、择上则主要考虑应用软件对计算机处理能力的需求，包括：(1) 计算机主存；(2) CPU时钟；(3) 输入、输出和通信的通道数；(4) 显示方式；(5) 外接转储设备及其类型。 由于不同计算机的设计目标不同，因而可能在某一方面具有显著的优点而在其它应用场合却令人无法接受，在系统设计时，应根据应用的需要认真选择。2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计205.3 5.3 计算机网络的选择计算机网络的选择在信息系统开发中，应根据应用需要选择主机终端方式或微机网络方式。对微机网络而言，由于存在着多个商家的多种产品，也面临着网络的选型问题。 网络拓扑结构一般有总线型、星型、环形、混合型等。在网络

15、选择上应根据应用系统的地域分布、信息流量进行综合考虑。（一）网络拓扑结构 通常首先按软件将系统从逻辑上分为各个分系统或子系统，然后按需要配备设备，并考虑各设备之间的连接结构。（二）网络的逻辑设计 目前，流行的网络操作系统有UNIX、Windows 等。（三）网络操作系统2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计215.4 5.4 数据库管理系统的选择数据库管理系统的选择一个好的数据库管理系统对管理信息系统的应用有着举足轻重的影响。在数据库管理系统的选择上，主要考虑以下四个方面：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12342022-5-25第七章 管理

16、信息系统的系统设计225.5 5.5 应用软件的选择应用软件的选择随着产业的发展，出现了许多商品化应用软件，这些软件技术成熟、设计规范、管理思想先进。直接应用这些商品化软件既可以节省投资，又能够规范管理过程、加快系统应用的进度。选择应用软件应考虑:软件是否能够满足用户的需求。软件是否具有足够的灵活性软件是否能够获得长期、稳定的技术支持1232022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计23第一节 系统设计的主要工作第二节 代码设计第三节 功能结构图设计第四节 信息系统流程图设计第五节 系统物理配置方案设计第六节 制订设计规范第七节 数据存储设计第八节 输出设计第九节 输入设计第十节 处理流程

17、图设计第十一节 编写程序设计说明书和系统设计报告 本 章 内 容2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计246.6.制定设计规范制定设计规范制定设计规范设计规范是整个系统的“公用标准”，它具体地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。有关设计规范例子请参见本章实例7.2。设计规范为了将来在系统的使用、操作和管理上不致造成极大的混乱，应尽早从系统的角度，全面考虑，切实制订好设计规范。即对系统内程序、文件和处理方法等予以统筹命名，统一标准。2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计25第一节 系统设计的主要工作第二节 代码设计第三节 功能结构图设计第四节

18、信息系统流程图设计第五节 系统物理配置方案设计第六节 制订设计规范第七节 数据存储设计第八节 输出设计第九节 输入设计第十节 处理流程图设计第十一节 编写程序设计说明书和系统设计报告 本 章 内 容2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计266.1 6.1 文件的分类文件的分类 文件是系统中存放数据的基本方式。文件可以按不同特征进行分类，按文件的用途可把文件分为以下几种：按用途分类1.主文件2.处理文件3.工作文件4.周转文件主文件是系统中最重要的共享文件，主要存放具有固定值属性的数据。处理文件又称事务文件，是用来存放事务数据的临时文件，包含了对主文件进行更新的全部数据。工作文件是处理

19、过程中暂时存放数据的文件周转文件用来存放具有固定个体变动属性的数据。2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计276.2 6.2 文件文件的的组织方式组织方式 文件的组织方式是指文件内部构造数据的方式。按文件的组织方式可把文件分为顺序文件、索引文件、直接存取文件。顺序文件文件的记录按照鉴别键大小依次重新排列所得到的文件叫做排好序的顺序文件( 简称顺序文件)。因此，排好序的顺序文件是物理顺序和逻辑顺序一致的文件。索引文件带有索引表的数据文件叫索引文件，增加索引表是为了加快检索记录的速度。索引表的索引项应当按顺序排列；而数据文件本身则可以按顺序排列，也可以不按顺序排列。按索引文件组织方式组织

20、文件时，文件包括索引区和数据区。直接存取文件直接存取文件组织有多种实现方法，有直接地址法和杂凑法2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计286.3 6.3 文件文件设计设计 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。设计文件之前需确定的内容数据处理的方式文件的存储介质操作系统提供的文件组织方式存取方式和对存取时间处理时间的要求文件设计通常从设计共享文件开始，这是因为共享文件与其他文件的关系密切。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。文件设计还应考虑文件的管理问题，要

21、确定文件的管理制度。注意事项2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计296.4 6.4 数据库设计数据库设计的基础知识的基础知识 数据库系统中，对现实世界中数据的抽象、描述以及处理是通过数据模型来实现的。数据模型是数据库系统设计中用于提供信息表示和操作手段的形式构架，是数据库系统实现的基础。数据模型概念模型数据模型也称信息模型如网状、层次及关系模型2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计306.4.1 6.4.1 概念模型概念模型概念模型是按用户的观点对数据和信息建模。人们常常首先将现实世界的客观对象抽象为某一种不依赖于计算机系统和某一个数据库管理系统（DBMS）的信息结构，即

22、概念模型，然后再把概念模型转换为计算机上某一DBMS支持的数据模型。1.实体 “实体”即现实世界中存在的对象或事物。 实体可以是人，也可以是物或抽象的概念；可以指事物本身，也可以指事物之间的联系。2.属性 “属性”指实体具有的某种特性。属性用来描述一个实体。 如学生实体可由学号、姓名、年龄、性别、系、年级等属性来刻画。3.联系 在信息世界联系可分为两类：一是实体内部的联系；一是实体之间的联系。 实体间的联系方式可分为：一对一联系(1:1)；一对多联系(1:n)；多对多联系(m:n)。2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计316.4.2 E-R6.4.2 E-R方法方法概念模型的最常用

23、的表示方法是实体联系方法（Entity-Relation Approach，简称E-R方法），其方法是用E-R图来描述某一组织的信息模型。首先根据分析阶段收集到的材料，利用分类、聚集、概括等方法抽象出实体，并命名。然后根据实体的属性描述其间的各种联系。图7.7 物资入库管理E-R模型图中用矩形表示实体。实体之间的关系用菱形表示。属性可用椭圆表示2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计326.4.3 6.4.3 数据模型数据模型数据模型是相对概念模型而言的，是对客观事物及其联系的数据化描述。在数据库系统中,对现实世界数据的抽象、描述及处理都是通过数据模型来实现的，它是数据库系统实现的基础

24、。1. 层次模型3. 关系模型数据模型的种类2. 网状模型4. 面向对象模型在关系模型下，数据的逻辑结构用二维表表示，即每一个关系为一张二维表，相当于一个文件。实体间的联系均通过关系进行描述。关系模型应用关系代数和关系演算等数学理论来处理数据库系统中的数据关系。2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计336.4.3 6.4.3 数据模型数据模型关系模型中的主要术语1. 关系。一个关系对应于一张二维表。2. 元组。表中一行称为一个元组。3. 属性。表中一列称为一个属性，给每列起一个名即为属性名。 4. 主码(Primary Key,也称主关键字) 。表中的某个属性组，它的值唯一地标识一个

25、元组。5. 域。属性的取值范围。6. 分量。元组中的一个属性值。7. 关系模式。对关系的描述，用关系名（属性1，属性2，.，属性n）来表示。结 算 编 码合 同 号数 量金 额J0012HT1008100030000J0024HT110760012000J0036HT111520004000表7.5 关系数据模型的一种关系“付款”关系2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计346.4.4 6.4.4 关系的关系的规范化规范化第一范式第一范式规范化理论研究关系模式中各属性之间的依赖关系及其对关系模式性能的影响，探讨关系模式应该具备的性质和设计方法。范式表示的是关系模式的规范化程度。教师代

26、码姓名工 资基本工资附加工资1001张兴5000060001002李明7990070001003王进400005000教师代码姓名基本工资附加工资1001张兴5000060001002李明7990070001003王进400005000表7.7 符合第一范式的关系表7.6 不符合第一范式的关系 属于第一范式的关系应满足的基本条件是元组中的每一个分量都必须是不可分割的数据项。简言之，第一范式指在同一表中没有重复项存在。2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计356.4.4 6.4.4 关系的关系的规范化规范化第二范式第二范式所谓第二范式，指的是这种关系不仅满足第一范式，而且所有非主属性完

27、全依赖于其主码。例如，表7.8所示关系虽满足1NF,但不满足2NF。教师代码姓 名职 称研究课题号研究课题名 表7.8 不符合第二范式的教师与研究课题关系这种关系会引起数据冗余和更新异常，当要插入新的研究课题数据时，往往缺少相应的教师代码，以致无法插入；当删除某位教师的信息时，常会引起丢失有关研究课题信息。2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计366.4.4 6.4.4 关系的规范化关系的规范化所谓第三范式，指的是这种关系不仅满足第二范式，而且它的任何一个非主属性都不传递依赖于任何主关键字。例如表7.9所示产品关系属第二范式，但不是第三范式。表7.9 不符合第三范式的产品关系上述关系

28、同样存在着高度冗余和更新异常问题。3NF消除了插入、删除异常及数据冗余、修改复杂等问题，已经是比较规范的关系。产品代码产品名生产厂名生产厂地址 2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计37第一节 系统设计的主要工作第二节 代码设计第三节 功能结构图设计第四节 信息系统流程图设计第五节 系统物理配置方案设计第六节 制订设计规范第七节 数据存储设计第八节 输出设计第九节 输入设计第十节 处理流程图设计第十一节 编写程序设计说明书和系统设计报告 本 章 内 容2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计388.8.输出设计输出设计输出是系统产生的结果或提供的信息。对于大多数用户，输出是系

29、统开发的目的和评价系统开发成功与否的标准。因此，系统设计过程与运行过程正好相反，是从输出设计到输入设计。1有关输出信息使用方面的内容2输出信息的内容3输出格式4输出设备5输出介质输出设计的内容输出设计要在一定规范指导下进行，以便产生易于理解的输出，根据应用的需要，可以采用预印表格、打印多层表格等，周转文件也常在输出设计中采用。输出设计的方法输出报告定义了系统的输出。输出报告中既标出了各常量、变量的详细信息，也给出了各种统计量及其计算公式、控制方法。输出报告2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计398.8.输出设计输出设计设计输出报告之前应收集好各项有关内容，填写到输出设计书上。输出设

30、计书资料代码GZ01输出名称工资主文件一览表处理周期每月一次形式行式打印表种类0001份 数1报送财 务 科项 目 号项目名称位数及编辑备 注1部门代码X（4） 2工 号X（5） 3姓 名X（12） 4级 别X（3） 5基本工资9999.99 6房 费999.99 2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计40第一节 系统设计的主要工作第二节 代码设计第三节 功能结构图设计第四节 信息系统流程图设计第五节 系统物理配置方案设计第六节 制订设计规范第七节 数据存储设计第八节 输出设计第九节 输入设计第十节 处理流程图设计第十一节 编写程序设计说明书和系统设计报告 本 章 内 容2022-5

31、-25第七章 管理信息系统的系统设计419.1 9.1 输入输入设计的原则设计的原则输入设计包括数据规范和数据准备的过程。在输入设计中，提高效率和减少错误是两个最根本的原则。以下是指导输入设计的目标：1控制输入量2减少输入延迟3减少输入错误4输入过程尽量简化2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计429.2 9.2 输入设备的选择输入设备的选择 输入设计首先要确定输入设备的类型和输入介质，常用的输入设备有： 1.键盘磁盘输入装置 由数据录入员通过工作站录入，经可靠性验证后存入磁记录介质（如磁带、磁盘等）。2.光电阅读器 采用光笔读入光学标记条形码或用扫描仪录入纸上文字。3.终端输入 终

32、端可以在线方式与主机联系，以及时返回处理结果。2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计439.3 9.3 输入检验输入检验输入设计的目标是要尽可能减少数据输入中的错误。在输入设计中，要对全部输入数据设想其可能发生的错误，对其进行校验。输入错误的种类有以下几种： 指由于原始数据填写错误等原因引起的输入数据错误。这是在数据收集过程中产生的差错。如数据（单据等）的散失、遗漏或重复等原因引起的数据错误。数据延误也是数据收集过程中所产生的差错，不过它的内容和数据都是正确的，只是由于时间上的延误而产生差错。 1.数据本身错误 2.数据多余或不足 3.数据的延误2022-5-25第七章 管理信息系统

33、的系统设计449.3 9.3 输入检验输入检验常用的数据出错的校验方法是以下几种，可单独地使用，也可组合使用。1.重复校验2.视觉校验3.检验位校验4.控制总数校验5.数据类型校验6.格式校验7.逻辑校验8.界限校验9.顺序校验10.记录计数校验11.平衡校验12.对照校验2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计459.4 9.4 原始原始单据的格式设计单据的格式设计 输入设计的重要内容之一是设计好原始单据的格式。设计原始单据的原则是：1. 便于填写；2. 便于归档；3. 单据的格式应能保证输入精度。人事变动通知单 _年_月_日人员代码姓 名部 门基本工资附加工资房 费备 注1002周英杰01400.0040.0090.0001004吴关兴02350.0035.0050.0021005赵子英01450.0045.0090.0021007马凌云02600.0060.00120.001 科长签字_备注栏：0调离 1新进 2修改数据2022-5-25第七章 管理信息系统的系统设计469.5 9.5 输入屏幕输入屏幕设计设计从屏幕上通过人机对话输入是目前广泛使用的输入方式。因为是人机对话，既有用户输入，又有计算机的输出。通常，人机对话采用菜单式、填表法和应答式三种方式。图7.12 三峡工程开发总公司设备调拨单的终端录入屏幕设计示例2022-5-25第七章