北科管理信息系统MIS讲义(第6章)-新书版2012

1、管理信息系统管理信息系统6 管信信息系统的系统设计管信信息系统的系统设计在系统分析阶段，我们明确了新系统的系统的逻辑模型，对新系统回答了 “做什么？”的问题。在系统设计阶段我们需要回答的中心问题是“如何做？”，即通过给出新系统物理模型的方式描述如何实现在系统分析中规定的系统功能。本章讲述管理信息系统设计的内容、实现步骤及为完成系统设计工作需要掌握的方法、设计和描述工具。例例6-1 6-1 系统设计情景案例 青钢管理信息系统的系统设计 例例6-1 6-1 系统设计情景案例（续） 青钢管理信息系统的系统设计 硬件平台和硬件平台和系统软件设计系统软件设计总体设计开始总体设计开始例例6-1 6-1 系

2、统设计情景案例（续） 青钢管理信息系统的系统设计硬件平台和硬件平台和系统软件设计系统软件设计例例6-1 6-1 系统设计情景案例（续） 青钢管理信息系统的系统设计数据处理流程数据处理流程和数据类设计和数据类设计例例6-1 6-1 系统设计情景案例（续） 青钢管理信息系统的系统设计应用软件结构应用软件结构设计设计例例6-1 6-1 系统设计情景案例（续） 青钢管理信息系统的系统设计数据库和共享数据库和共享编码设计编码设计至此，总体设计结束至此，总体设计结束 例例6-1 6-1 系统设计情景案例（续） 青钢管理信息系统的系统设计详细设计内容详细设计内容功能模块的处理过程和功能模块的处理过程和输入输

3、出设计输入输出设计 例例6-1 6-1 系统设计情景案例（续） 青钢管理信息系统的系统设计系统设计阶段成果系统设计阶段成果 管理信息系统设计阶段遵循自顶向下的设计原则，首先进行总体设计，逐层深入，直至完成系统每一模块的详细设计和描述工作，这也说明了系统设计阶段的工作分为： （1）总体设计（或概要设计） （2）详细设计设计新系统的计算机硬件结构及系统软件结构。根据选定的硬件平台及系统软件（尤其是开发工具及数据库系统）的特点，设计新系统的数据处理流程及数据类。由新系统的数据处理流程确定新系统的应用软件结构。依据数据类完成新系统的数据库设计及共享编码的设计。 详细设计又称物理模型设计,真正回答新系统

4、如何做的问题。详细设计的对象为构成系统的每一个功能模块，其主要工作为：功能模块的处理过程设计。功能模块的输入、输出设计。6 管信信息系统的系统设计管信信息系统的系统设计6.1 硬件结构及系统软件结构的设计6.2 数据处理流程及数据类的设计6.3 应用软件结构设计6.4 数据库设计6.5 编码设计6.6 功能模块的处理过程设计6.7 输入输出设计6.1 硬件结构及系统软件结构的设计（一）硬件结构设计（二）系统软件结构设计（一）硬件结构设计（1）计算模式的确定（2）网络拓扑结构的确定（3）网络中计算机和网络连接 设备的确定（1）计算模式的确定单主机、多终端计算模式C/S计算模式B/S计算模式（2）

5、网络拓扑结构的确定当选定计算机应用系统的计算模式之后，我们就可以确定系统的网络拓扑结构，并根据系统的逻辑功能划分（如有多少子系统）确定网络的逻辑结构（子网或网段的划分）。 （1）星型 （2）环形（3）总线型（3）网络中计算机和网络连接设备的确定计算机及网络的各项技术参数的选择可依据系统要处理的数据量及数据处理的功能要求来决定。例如，可根据业务处理的要求，如：每秒交易量（Transaction），每秒数据吞吐量（I/O），并发用户数等进行推算得出对计算能力的需求，从而作为选择服务器的依据 例例6-2 6-2 硬件结构设计例硬件结构设计例 某大型供销公司决定建设供销管某大型供销公司决定建设供销管理

6、系统，整个系统由如下三个子系统理系统，整个系统由如下三个子系统构成：构成： 物资供应子系统物资供应子系统 产品销售子系统产品销售子系统 综合查询子系统综合查询子系统 该系统涉及的主要办公部门分布该系统涉及的主要办公部门分布在一个主办公大院内。在一个主办公大院内。 200M例例6-2 6-2 硬件结构设计例（续）硬件结构设计例（续）A楼C楼B楼主办公大院物资管理部门物资管理部门产品销售部门产品销售部门公司领导办公公司领导办公300M物资仓库、物资仓库、货场、货运站货场、货运站2公里公里例例6-2 6-2 硬件结构设计例（续）硬件结构设计例（续） n 计算模式的确定计算模式的确定：办公大院内计算机

7、应用系统：办公大院内计算机应用系统的计算模式采用的计算模式采用B/SB/S模式模式。n 网络拓扑结构的确定网络拓扑结构的确定：在办公大院内建立连接：在办公大院内建立连接A A、B B、C C三楼的三楼的主干光纤网主干光纤网。n 网络拓扑结构的确定网络拓扑结构的确定：从主干光纤网在：从主干光纤网在A A、B B、C C三楼分别接出三楼分别接出三个星型网络三个星型网络用于建立物资子系用于建立物资子系统、产品销售子系统及综合信息查询子系统。统、产品销售子系统及综合信息查询子系统。n 特殊情况考虑特殊情况考虑：物资仓库、产品货场及货运站，：物资仓库、产品货场及货运站，通过电话拨号的方式接入办公大院内的

8、系统。通过电话拨号的方式接入办公大院内的系统。考虑到拨号接入的速度较低，该部分的应用采考虑到拨号接入的速度较低，该部分的应用采用用C/SC/S计算模式计算模式。例例6-2 6-2 硬件结构设计例（续）硬件结构设计例（续） Windows XPIE 5.0RouteSwitchWindows 2000 ServerOracle8.0 IIS5.0A楼楼 SwitchC楼楼Windows XPIE 5.0RouteSwitchWindows 2000 ServerOracle8.0 IIS5.0B楼楼物资仓库、货场货送站ModemModemPSTN（二）系统软件结构设计 系统软件结构的设计工作，实

9、际上是对确定的硬件结构中的每台计算机指定相应的计算机系统软件，包括：（1）操作系统的选择（2）数据库管理系统的选择（3）应用服务器系统及开发工具 软件的选择（1）操作系统的选择n 服务器上的操作系统 服务器上操作系统一般选择多用户网络操作系统，如Unix、Linux、Windows Server等。 Unix的特点是稳定性及可靠性非常高，经常用于关键系统（如电信、银行）及关键服务（如数据库服务器），通常采用命令行进行操作。（1）操作系统的选择（续）n 服务器上的操作系统 Windows Server安装、维护方便，具有很强的软硬件兼容能力，成本也比较低廉，在很多企业中有广泛的应用。 Linux

10、的特点价格低廉、系统稳定性与可靠性较高，在企业中的应用范围正在逐步扩大。（1）操作系统的选择（续）n 客户机上的操作系统 客户机上的操作系统一般是采用易于操作的图形界面的操作系统，现在多数选择Windows系列，如Windows XP等。（2）数据库管理系统的选择 管理信息系统中，数据库服务器是必不可少的网络组成部分。因此，数据库管理系统软件的选择对管理信息系统的建设有着举足轻重的影响。 目前市场上流行的数据库管理系统有Oracle、SQL Server、DB2等。（2）数据库管理系统的选择（续） SQL Server在中小型系统中应用较多，价格也比较低廉；Oracle、DB2一般在大型系统中

11、采用，价格也比较昂贵。在数据库选择方面，另一个要注意的因素是数据库软件的行业占有率，这样有利于相互的数据交换。（3）应用服务器系统及 开发工具软件的选择 应用服务器软件及系统开发工具的选择首先依据的是管理信息系统应用的计算模式。（3）应用服务器系统及 开发工具软件的选择（续）n B/S计算模式B/S开发技术两大阵营： .NET, J2EE n 如果选择ASP或ASP.NET, 可选择微软公司的Internet Information Server（IIS）作为建立支持Web应用的应用服务器软件。n如果选择了J2EE作为B/S的开发技术，那么应用服务器可以选择IBM公司的WebSphere或BE

12、A公司的WebLogic，另外也可以选择免费的Jboss或Tomcat。（3）应用服务器系统及 开发工具软件的选择（续）n C/S计算模式 用于C/S模式应用开发的系统工具软件用得较多的为Visual Basic、Delphi、Power Builder。例例6-3 系统软件结构设计案例系统软件结构设计案例Windows XPIE 5.0RouteSwitchWindows 2000 ServerOracle8.0 IIS5.0A楼楼 SwitchC楼楼RouteSwitchB楼楼物资仓库、货场货送站ModemModemPSTNWindows XPIE 5.0Windows 2000 Serv

13、erOracle8.0 IIS5.0例例6-3 系统软件结构设计案例系统软件结构设计案例例6-2中某供销公司计算机管理系统的系统软件配置方案为：(1) A、B两楼内的四台服务器均采用Windows 2000 Server网络操作系统。(2) A、B两楼内的两台数据库服务器均采用Oracle8.0作为数据库服务器软件。(3) A、B两楼内的两台应用服务器均采用IIS5.0作为Web应用服务器软件。例例6-3 系统软件结构设计案例系统软件结构设计案例(4) 主办公大院内的客户端应用采用BS模式工作，客户端操作系统采用Windows XP，浏览器采用IE5.0，应用开发工具采用ASP和Delphi5

14、.0。(5) 物资仓库、产品货场、货运站的客户端采用C/S模式工作，这样可以减少网络上的数据传输量，操作系统采用Windows XP,应用开发及运行环境采用Power Builder6.0。 SwitchC楼楼例例6-3 系统软件结构设计案例系统软件结构设计案例Windows XPIE 5.0RouteSwitchWindows 2000 ServerOracle8.0 IIS5.0A楼楼RouteSwitchB楼楼物资仓库、货场货送站ModemModemPSTNWindows XPIE 5.0Windows 2000 ServerOracle8.0 IIS5.0Windows XPIE 5.

15、0Windows XP6 管信信息系统的系统设计管信信息系统的系统设计6.1 硬件结构及系统软件结构的设计6.2 数据处理流程及数据类的设计6.3 应用软件结构设计6.4 数据库设计6.5 编码设计6.6 功能模块的处理过程设计6.7 输入输出设计6.2 数据处理流程及数据类的设计在系统分析阶段我们得到了现行系统所有的数据处理流程和数据字典，这里的设计工作是将这些结果针对新系统的要求进行设计改造，进而得到新系统的数据处理流程及数据字典。输入输入例例6-4 6-4 某系统某系统“银行对帐银行对帐”数据处理过数据处理过程程 及数据类的设计及数据类的设计 假设下图是系统分析阶段得到的假设下图是系统分

16、析阶段得到的“手工手工银行对帐银行对帐”业务的数据流图业务的数据流图对帐编制余额调节表对帐单企业日记帐已达帐未达帐余额表银行银行输入输入输出输出手工手工 在设计新系统的银行对帐处理流程时，在设计新系统的银行对帐处理流程时，考虑到计算机的应用，进行如下调整：考虑到计算机的应用，进行如下调整：n增加增加“对帐单对帐单”的录入功能的录入功能n增加增加“银行对帐数据银行对帐数据”及及“企业对帐数企业对帐数据据”两个数据类两个数据类n增加从增加从“企业日记帐企业日记帐”提取并形成提取并形成“企企业对帐数据业对帐数据”的功能的功能n增加增加“对帐结果数据对帐结果数据” 数据类数据类n增加对帐结果打印（整理

17、输出）功能。增加对帐结果打印（整理输出）功能。例例6-4 6-4 某系统某系统“银行对帐银行对帐”数据处理过程数据处理过程 及数据类的设计及数据类的设计( (续续) )例例6-46-4（续）（续） 设计得到的银行对帐数据流图设计得到的银行对帐数据流图 对帐输入输入对帐单银行银行输入输入企业日记帐银行对账数据银行银行对账单录入企业日记帐提取提取企业对帐数据银行未达帐企业未达帐余额调节表已达帐最终输出结果最终输出结果对帐结果数据输出输出整理输出整理输出新增的新增的“银行对账数据银行对账数据” ” 的数据字典的数据字典数据类名称：银行对账数据数数 据据 项项 名名 例例 类类 型型 取取 值值 范范

18、 围围 备备 注注 科科 目目 代代 码码 1 10 02 20 01 1 数数 值值 型型 N N( (7 7) ) 日日 期期 票票 据据号号 : : 可可 唯唯 一一 确确定定 一一 条条 记记 录录 日日 期期 9 92 2/ /0 05 5/ /3 31 1 日日 期期 型型 摘摘 要要 收收 鞍鞍 钢钢 货货 款款 字字 符符 型型 C C( (4 40 0) ) 票票 据据 号号 Z Z 1 10 00 00 06 6 字字 符符 型型 C C( (4 40 0) ) 收收 / /付付 收收 字字 符符 型型 C C( (2 2) ) 金金 额额 1 15 50 00 00 0.

19、 .0 00 0 数数 值值 型型 N N( (1 15 5. .2 2) ) 已已 达达 标标 志志 已已 达达 字字 符符 型型 C C( (4 4) ) 例例6-5 6-5 某系统某系统“物资采购计划制定及审批物资采购计划制定及审批” 数据处理过程的设计数据处理过程的设计 这里，我们考虑到这里，我们考虑到计算机应用计算机应用后，设计并给出后，设计并给出目标系统中该业务的数据处理过程。目标系统中该业务的数据处理过程。生产分厂合理库存量及当前库存量物资需求计划表物资消耗定额审核按物资汇总审批计算物资采购计划量物资需求汇总表物资采购计划物资仓库技术处计划处产品产量计划例例6-5 6-5 （续）

20、（续）设计得到的设计得到的“物资采物资采购计划制定及审批购计划制定及审批” 数据流图数据流图合理库存量当前库存量物资消耗定额审核按物资汇总审批计算物资采购计划量物资需求汇总表物资采购计划物资仓库技术处计划处产品产量计划生产用物资需用量计算生产用物资需用量录入物资需求计划表物资需求计划表生产分厂物资需求计划表生产分厂物资需求计划表6 管信信息系统的系统设计管信信息系统的系统设计6.1 硬件结构及系统软件结构的设计6.2 数据处理流程及数据类的设计6.3 应用软件结构设计6.3 数据库设计6.4 编码设计6.5 功能模块的处理过程设计6.6 输入输出设计6.3 应用软件结构设计目标系统的应用软件结

21、构的设计是从数据流程图的转换开始的，一般有两种策略可供参考：（一）事务分析（二）变换分析（一）事务分析事务分析用于把一个大的、复杂的系统分解成若干个较小的、简单的子系统。事务分析的本质是依据系统具有的业务，将相对独立的业务直接认为是独立的数据处理事务，形成一个个子系统，得到目标系统模块图的上层部分。（一）事务分析物资管理系统采购计划制定仓储管理维护管理统计管理基于独立业务基于独立业务考虑软件实现考虑软件实现（二）变换分析变换分析从具体的数据流程图转换成模块结构图，它将数据流程图中的处理功能分解成具有输入、变换、输出功能的简单模块。（二）变换分析变换分析对数据流程图中的处理功能分为三大类：（1）

22、输入功能：是对数据的变换，只是一些形式上的加工、编辑、验证和排列等。（2）变换功能：是真正的处理功能，对输入数据流进行诸如四则运算、汇总等加工处理。（3）输出功能：对输入数据流进行形式上的加工变换，如排列显示格式等，然后输出到屏幕或打印机上。（二）变换分析变换分析将数据流程图所对应的三种基本类型的处理功能设计成从属模块，分别执行输入、变换、输出功能，在结构图中按流程图中出现的数据处理活动顺序排列。当某个处理活动在逻辑上比较大时，则可按上述原则继续分解划分。（二）变换分析合理库存量当前库存量物资消耗定额审核按物资汇总审批计算物资采购计划量物资需求汇总表物资采购计划物资仓库技术处计划处产品产量计划

23、生产用物资需用量计算生产用物资需用量录入物资需求计划表物资需求计划表生产分厂物资需求计划表（二）变换分析采购计采购计划制订划制订分厂需求计划审核总厂需求计划审批总厂采购计划生成分厂需求计划汇总分厂需求计划录入（二）变换分析合理库存量当前库存量物资消耗定额审核按物资汇总审批计算物资采购计划量物资需求汇总表物资采购计划物资仓库技术处计划处产品产量计划生产用物资需用量计算生产用物资需用量录入物资需求计划表物资需求计划表生产分厂物资需求计划表（二）变换分析采购计采购计划制订划制订分厂需求计划审核总厂需求计划审批总厂采购计划生成分厂需求计划汇总分厂需求计划录入计算分厂生计算分厂生产用物资需产用物资需用量

24、用量分厂物资需分厂物资需用量与计划用量与计划比较比较计算总厂物计算总厂物资计划采购资计划采购量量打印总厂采打印总厂采购计划购计划应用软件结构的设计原则n 子系统（或模块）间要具有 相对独立性；n 使数据处理冗余尽可能小。n 便于系统分阶段实现。n 适应组织管理机构的设置。6 管信信息系统的系统设计管信信息系统的系统设计6.1 硬件结构及系统软件结构的设计6.2 数据处理流程及数据类的设计6.3 应用软件结构设计6.4 数据库设计6.5 编码设计6.6 功能模块的处理过程设计6.7 输入输出设计6.4 数据库设计（一）数据库设计的技术基础（二）数据库设计例（一）数据库设计的技术基础（1）数据管理

25、的发展过程（2）数据库的基本概念（3）关系模型的规范化理论 （1）数据管理的发展过程 数据人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段数据人工管理阶段 在计算机应用的初级阶段，没有专门的软件系统对数据进行管理。数据的物理存储、存取方法和输入输出等都必须由程序员在应用程序中进行设计。n 计算机应用程序和数据不可分割。n 不同的应用之间不能数据共享。n 如果数据的物理存储设备发生变 化，就必须修改程序。数据人工管理阶段示意图应用程序 1 数据 1应用程序 2 数据 2应用程序 m 数据 m文件系统阶段 n数据管理是基于文件系统实现的。文件系统的应用使我们可以将程序和数据分离开来。n 多个应用程序之间

26、可以共享一个或多个数据文件。n存在数据冗余、数据不一致性、处理效率低等问题。文件系统阶段示意图应用程序和数据间具备了一定的独立性，可实现数据共享。应用程序 1数据 1应用程序 2数据 2应用程序 m数据 n操作系统数据库管理系统阶段示意图应用程序 1应用程序 2数据库应用程序 mDBMS数据库管理系统：能够统一管理和共享数据(DBMS,DataBase Management System)数据库系统阶段（60年代后）n通过数据库能够统一管理和共享数据n数据的组织不仅是简单的数据存储，而且反映出数据之间的联系（数据模型！），并形成清晰的描述n数据冗余度小，易扩充。n 具有较高的数据和程序的独立性

27、n 具有统一的数据控制功能，包括安全性、完整性和并发性的控制。 数据库技术的发展n1969年IBM研制开发出数据库管理系统商用软件IMS（层次数据库）。n60年代末70年代初，查尔斯查尔斯巴赫曼巴赫曼在通用电在通用电气公司主持设计与开发了最早的网状数据库管气公司主持设计与开发了最早的网状数据库管理系统理系统IDS (Integrated Data System) 。n1970年，E.F.Codd提出了数据库的关系模型 （2）数据库的基本概念l 数据库就是按照一定的数据库就是按照一定的数据模型数据模型（Data Model）在计算机系统中组织、存储和使用的互相联系在计算机系统中组织、存储和使用的

28、互相联系的数据集合。的数据集合。l 数据库是长期储存在计算机内大量的有组织的，可以共享的数据的集合l 数据库是“按照数据结构数据结构来组织、存储和管理数据的仓库”。 （2）数据库的基本概念 为了将现实世界中的事物抽象为数据库管为了将现实世界中的事物抽象为数据库管理系统支持的数据模型，通常需要一个不依赖于理系统支持的数据模型，通常需要一个不依赖于计算机系统的中间层次计算机系统的中间层次概念模型概念模型。 即先将现实世界中的事物及其联系抽象为概即先将现实世界中的事物及其联系抽象为概念模型，再由概念模型转化为念模型，再由概念模型转化为数据模型数据模型。数据库设计中的两类模型数据库设计中的两类模型n概

29、念模型（信息模型）概念模型（信息模型）：按用户的观点：按用户的观点对数据和信息建模。对数据和信息建模。是用户和数据库设是用户和数据库设计人员之间交流的语言。计人员之间交流的语言。n采用采用。n数据模型：数据模型：是按计算机系统的观点对数是按计算机系统的观点对数据建模。据建模。便于机器的实现，人们可以使便于机器的实现，人们可以使用它来定义和操纵数据库中的数据。用它来定义和操纵数据库中的数据。n 通常有三种数据模型：通常有三种数据模型：层次模型、网状模层次模型、网状模型和关系模型型和关系模型。逻辑设计数据库设计过程概念设计E-R图（实体及联系） 需求分析概念模型数据模型物理结构规范化的关系模型物理

30、数据库物理设计数据流程数据字典概念模型 概念模型描述客观事物内部特性以及客观事物之间的本质联系。 概念模型常用的表示方法是实体-联系模型（E-R模型）。 实体-联系模型中涉及三个概念：实体、属性和联系。实体、属性和联系n 实体（Entity）:可以是一个具体的人或物，也可以是抽象的事物或概念。n 属性（Attribute）:实体具有的某种特性。n 联系（Relation）:是指实体之间的相互关系，可分为一对一联系、一对多联系、多对多联系。一对一联系 如果A中的每一个实体，B中只有一个实体与其发生联系；同时 B中的每一个实体，A中也只有一个实体与其发生联系，称A和B是一对一联系。 如：总统与国家

31、之间的联系（管理）。一对多联系 如果对于A中的一个实体，B中有一个以上实体与其发生联系；而B中的每一个实体只与A中的一个实体发生联系，称A和B是一对多联系。 如：国家与省之间的联系（管辖）。多对多联系 如果对A中一个实体，B中至少有一个实体与之存在联系； B中一个实体，A中至少也有一个实体与之存在联系，称A和B是多对多联系。 如：医生与病人之间的联系（诊疗） 。概念模型的描述概念模型用实体-联系（E-R）图来描述。 实体、属性和联系称为E-R图的三个图素。实体实体属性属性联系联系萝卜坑栽种重量品种虫害半径深度11一对一联系的E-R图例呼者应者呼应姓名年龄观点姓名职位1M一对多联系的E-R图例食

32、客菜肴喜欢姓名年龄收入菜名价位NM程度多对多联系的E-R图例供应商合 同订 货LMN物资名称物资规格物资型号供应商编码供应商名称供应商帐号合同号合同日期交货日期物 资数量金额某企业物资管理的E-R图学生选课系统的E-R图总结:建立概念模型的目的n 将用户关于企业业务数据处理的需求准确地记录下来,是按用户的观点对数据和信息的建模。n 概念模型方便直观地表达应用中被描述对象的意义和相互联系。n 概念模型是用户和数据库设计人员进行交流和沟通的工具。数据模型 数据模型是直接面向数据库中数据的逻辑结构。 数据模型主要有：l 层次模型l 网状模型l 关系模型 关系模型 关系模型是用二维表结构来表示实体以及

33、实体之间联系的数据模型。 关系模型在目前的数据库系统中使用最广泛，技术上也最成熟。目前几乎所有数据库都支持关系数据模型。 采用关系模型的数据库称为关系数据库。关系模型的特点关系模型的特点 用二维表（关系）描述和组织数据，符用二维表（关系）描述和组织数据，符合人类思维习惯。合人类思维习惯。有严格的数学理论支持，可以对数据模有严格的数学理论支持，可以对数据模型（关系）的优劣进行评价。型（关系）的优劣进行评价。基于关系模型的规范化理论可以对数据基于关系模型的规范化理论可以对数据模型（关系）进行优化。模型（关系）进行优化。关系模型（二维表）例该二维表中有该二维表中有3个记录，每一个记录都具个记录，每一

34、个记录都具有有5个属性，即个属性，即供应商编码供应商编码、合同合同号、号、物资编物资编码码、数量数量和和金额金额。供应商编码 合同号 物资编码 数量金额02001Xt00010101003 1,00080003020Yk0002 02030013001,80002003Nt000202040089002,700关系名称：订货关系名称：订货关系模型的主要术语n关系：一个关系对应于一张二维表。n元组：表中的一行称为一个元组。n属性：表中的一列称为一个属性。n域：属性的取值范围。n分量：元组中的一个属性值。n主码：表中的某个属性组，它能够唯一地标识（确定）一个元组。关系模型的主要术语（续）n关系模式

35、：对关系的描述，用表式结构或下面的形式表示。 关系名（属性1，属性2，属性n） 关系名=属性1+属性2+属性n关系模式例供应商编码 合同号 物资编码 数量金额02001Xt0001 0101003 1,00080003020Yk0002 0203001 3001,80002003Nt0002 0204008 9002,700关系名称：订货关系名称：订货 上述关系可描述为：上述关系可描述为：订货订货= =供应商编码供应商编码+ +合同号合同号+ +物资编码物资编码 + +数量数量+ +金额金额从E-R模型到关系模型的转换 关系模型可以由实体-联系模型（E-R模型）转换而来，转换规则有： （1）E

36、-R模型中的每一个实体集对应于一个关系，实体集名作为关系名，实体集的属性作为该关系的属性。 （2）E-R模型中的联系也对应于一个关系，该联系的属性及与该联系相连的各实体集的主码作为该关系的属性。从E-R模型到关系模型的转换（例）供应商合 同订 货LMN物资名称物资规格物资型号供应商编码供应商名称供应商帐号合同号合同日期交货日期物 资数量金额物资物资=物资编码物资编码+物资名称物资名称+物资规格物资规格 +物资型号物资型号供应商供应商=供应商编码供应商编码+供应商名称供应商名称 +供应商帐号供应商帐号合同合同=合同号合同号+合同日期合同日期+交货日期交货日期从E-R模型到关系模型的转换（例）供应

37、商合 同订 货LMN物资名称物资规格物资型号供应商编码供应商名称供应商帐号合同号合同日期交货日期物 资数量金额物资物资主码主码供应商供应商主码主码合同合同主码主码订货订货=供应商编码供应商编码+合同号合同号 +物资编码物资编码+数量数量+金额金额从E-R模型到关系模型的转换（例）物资物资= =物资编码物资编码+ +物资名称物资名称+ +物资规格物资规格 + +物资型号物资型号供应商供应商= =供应商编码供应商编码+ +供应商名称供应商名称 + +供应商帐号供应商帐号合同合同= =合同号合同号+ +合同日期合同日期+ +交货日期交货日期订货订货= =供应商编码供应商编码+ +合同号合同号 + +

38、物资编码物资编码+ +数量数量+ +金额金额（3）关系模型的规范化理论 关系模型的好坏对数据的存储、操作有很大影响。因此，一般基于规范化理论进行关系模型的设计。 规范化理论是E.F.Codd在1971年提出的，研究关系模型中各属性之间的关系，探讨关系模型应具备的性质和设计方法。关系型数据模型的范式结构 规范化体系中通过多层范式（Normal Form）结构表示关系模型的规范化程度。数据库设计要求表式结构1NF2NF3NF更高层范式最低要求第一范式（1NF） 第一范式的关系应满足的基本条件是元组中每个分量都必须是不可分割的数据项。第一范式（1NF）例满足第一范式条件的物资价税表满足第一范式条件的

39、物资价税表物资编码 物资名称物资金额增值税额0101003生铁600.00102.00 去掉可分割的数据项后，可得到下去掉可分割的数据项后，可得到下面的关系，它已是第一范式。面的关系，它已是第一范式。物资编码 物资名称物资金额增值税额0101003生铁600.00102.00物资价税物资价税表物资价税表第二范式（2NF） 一个关系称为满足第二范式的条件是指其在满足第一范式条件的基础上，进一步要求所有非主属性完全依赖于其主码。第二范式（2NF）例物资编码物资名称供应商编码供应商名称0101003生铁0001XX钢铁公司0203001石棉0002XX商贸集团0204008焦碳0001XX钢铁公司物

40、资与供应商物资与供应商 “物资编码”和“供应商编码”共同构成此关系模式中的主码。 “物资名称”这个非主属性只是部分依赖于主码（只依赖于主码的第一个分量“物资编码），因此该关系模式不属于第二范式。 插入异常：一种新物资，由于没有确定相应的供应商，就不能在当前的数据库中记录下来； 删除异常：要删除一种物资的数据，也不得不从数据库中删除相应的供应商数据，从而有可能丢失供应商数据。 数据冗余：若一供应商供应多种物资，则供应商的次要信息（除供应商编码外的数据项要多次重复出现。） 不满足第二范式的关系不满足第二范式的关系会造成数据处理的如下问题会造成数据处理的如下问题插入异常插入异常物资编码物资名称供应商

41、编码供应商名称0101003生铁0001XX钢铁公司物资与供应商物资与供应商物资编码物资名称0101005土豆新物资：土豆，暂无供应商，如何放入数据库？0101005土豆nullnull主码不得为空0204008焦碳删除异常删除异常物资编码物资名称供应商编码供应商名称0101003生铁0002XX商贸集团0203001石棉0003XX钢铁公司0001南非钢铁公司物资与供应商物资与供应商删除焦炭的数据，则也失去了南非钢铁公司的数据。0204008焦碳数据冗余数据冗余物资编码物资名称供应商编码供应商名称0101003生铁0002XX商贸集团0203001石棉0001南非钢铁公司0001南非钢铁公司

42、物资与供应商物资与供应商南非钢铁公司的数据冗余。第二范式（2NF）例 物资物资（，物资名称），物资名称） 供应商供应商（，供应商名称），供应商名称） 物资与供应商物资与供应商（，）物资与供应商物资与供应商（，物资名称，物资名称， 供应商编码供应商编码，供应商名称），供应商名称）第三范式（3NF） 一个关系称为满足第三范式的条件是指其在满足第二范式条件的基础上，进一步要求任何一个非主属性都不传递依赖于任何主属性。第三范式（3NF）例 “院系名称”这个非主属性依赖于主码“教师代码”，而“院系负责人”又依赖于“院系名称”，因此，“院系负责人”传递依赖于主码“教师代码”。教师代码 教师姓名 院系名称

43、院系负责人 Y0001 江涛 应用学院 李利华 Y0002 张为 应用学院 李利华 Y0003 何丽丽 应用学院 李利华 教师教师第三范式（3NF）例 教师教师（教师代码教师代码，教师姓名、院系名称），教师姓名、院系名称） 院系院系（院系名称院系名称，院系负责人），院系负责人）教师教师（教师代码教师代码，教师姓名，院系名称，教师姓名，院系名称， 院系负责人）院系负责人）（二）数据库设计例依据例依据例6-5 6-5 “物资采购计划制定及审物资采购计划制定及审 批批”业务涉及的如下业务涉及的如下7 7个数据类：个数据类： 物资需求计划表物资需求计划表 物资需求汇总表物资需求汇总表 产品产量计划（主

44、生产计划）产品产量计划（主生产计划） 生产用物资需用量生产用物资需用量 物资物资消耗定额消耗定额 库存台帐库存台帐 物资采购计划物资采购计划对该业务进行数据库设计。对该业务进行数据库设计。例例6-5 6-5 数据流程图数据流程图合理库存量当前库存量物资消耗定额审核按物资汇总审批计算物资采购计划量物资需求汇总表物资采购计划物资仓库技术处计划处产品产量计划生产用物资需用量计算生产用物资需用量录入物资需求计划表物资需求计划表生产分厂物资需求计划表数据库设计的具体实现步骤数据库设计的具体实现步骤Step1.Step1. 根据前面设计得到的数据字典及根据前面设计得到的数据字典及数据流程确定需要规范化的数

45、据类及内容数据流程确定需要规范化的数据类及内容。业务相关的业务相关的数据字典数据字典需要规范化的需要规范化的数据类数据类 由于数据类由于数据类“生产用物资需用量生产用物资需用量”是是由数据类由数据类“产品产量计划产品产量计划”和数据类和数据类“ 物资消耗定额物资消耗定额”通过简单计算得到的，通过简单计算得到的，即即 数据类数据类“生产用物资需用量生产用物资需用量”是导出型是导出型数据！数据！故该数据类不需要在数据库中长期保存。故该数据类不需要在数据库中长期保存。数据库设计的具体实现步骤（续）数据库设计的具体实现步骤（续） 本例中需要进行规范化的数据类：本例中需要进行规范化的数据类： （1 1）

46、物资需求计划表）物资需求计划表 （2 2）物资需求汇总表）物资需求汇总表 （3 3）物资采购计划）物资采购计划 （4 4）产品产量计划）产品产量计划 （5 5）物资消耗定额）物资消耗定额 （6 6）库存台帐）库存台帐数据库设计的具体实现步骤（续）数据库设计的具体实现步骤（续）数据类数据类“物资需求计划表物资需求计划表”的内容：的内容：（1 1）物资需求计划表）物资需求计划表数据库设计的具体实现步骤（续）数据库设计的具体实现步骤（续）数据类数据类“物资需求汇总表物资需求汇总表”的内容：的内容：（2 2）物资需求汇总表）物资需求汇总表数据库设计的具体实现步骤（续）数据库设计的具体实现步骤（续）数据

47、类数据类“物资采购计划物资采购计划”的内容：的内容：（3 3）物资采购计划）物资采购计划数据库设计的具体实现步骤（续）数据库设计的具体实现步骤（续）数据类数据类“产品产量计划产品产量计划”的内容：的内容：（4 4）产品产量计划）产品产量计划数据库设计的具体实现步骤（续）数据库设计的具体实现步骤（续）数据类数据类“物资消耗定额物资消耗定额”的内容：的内容：（5 5）物资消耗定额）物资消耗定额数据库设计的具体实现步骤（续）数据库设计的具体实现步骤（续）数据类数据类“库存台帐库存台帐”的内容：的内容： （6 6）库存台帐）库存台帐数据库设计的具体实现步骤数据库设计的具体实现步骤Step2.Step2

48、. 确定每个数据类需要存储的内容确定每个数据类需要存储的内容。 去除多余的数据元素。去除多余的数据元素。 研究是否有必要增加新的数据元素研究是否有必要增加新的数据元素 ( (如增加必要的代码项如增加必要的代码项) )。 在本例中，对数据项在本例中，对数据项“物资物资”、“产品产品”和和“分厂分厂”需要分别增加代码项需要分别增加代码项“物资编物资编码码”、“产品编码产品编码”和和“分厂编码分厂编码”。需要规范化的需要规范化的数据类数据类每个数据类需要每个数据类需要存储的内容存储的内容数据库设计的具体实现步骤数据库设计的具体实现步骤Step3.Step3. 列出各数据类的列出各数据类的1NF关系模

49、式。关系模式。（1 1）物资需求计划表）物资需求计划表1NF1NF：+ +分厂名称分厂名称+ + + +物资名称物资名称+ +型号规格型号规格+ +需用量需用量+ +用途用途需要规范化的需要规范化的数据类数据类每个数据类的每个数据类的1NF1NF关系关系模式模式数据库设计的具体实现步骤数据库设计的具体实现步骤Step3.Step3. 列出各数据类的列出各数据类的1NF关系模式。关系模式。（2 2）物资需求汇总表）物资需求汇总表1NF1NF：+ + +物资名称物资名称+ +型号规格型号规格 + +需用量需用量（3 3）物资采购计划表）物资采购计划表1NF1NF：+ + +物资名称物资名称+ +型

50、号规格型号规格 + +采购计划量采购计划量（4 4）产品产量计划）产品产量计划 1NF1NF：+ + +分厂名称分厂名称+ + + +产品名称产品名称+ +计划产量计划产量数据库设计的具体实现步骤数据库设计的具体实现步骤Step3.Step3. 列出各数据类的列出各数据类的1NF关系模式。关系模式。（5 5）材料消耗定额）材料消耗定额1NF1NF：+ + +产品名称产品名称+ + + +物资名称物资名称+ +型号规格型号规格+ +消耗定额消耗定额（6 6）库存台帐）库存台帐1NF1NF：+ + +物资名称物资名称 + +型号规格型号规格+ +当前库存量当前库存量 + +合理库存量合理库存量+

51、+期初库存量期初库存量 + +累计入库量累计入库量+ +累计出库量累计出库量数据库设计的具体实现步骤数据库设计的具体实现步骤Step4.Step4. 对对 Step3Step3 得到的得到的1NF1NF关系进行规范关系进行规范 化，得到化，得到3NF3NF关系。关系。 （1 1）物资需求计划表）物资需求计划表1NF1NF：+ + +分厂名称分厂名称+ + + +物资名称物资名称+ +型号规格型号规格+ +需用量需用量+ +用途用途3NF3NF： + +分厂名称分厂名称 + +物资名称物资名称+ +型号规格型号规格 + + + +需用量需用量+ +用途用途每个数据类的每个数据类的1NF1NF关系

52、关系模式模式经过规范化得到的经过规范化得到的3NF3NF关系模式关系模式数据库设计的具体实现步骤数据库设计的具体实现步骤Step4.Step4. 对对 Step3Step3 得到的得到的1NF1NF关系进行规范关系进行规范 化，得到化，得到3NF3NF关系。关系。 （2 2）物资需求汇总表）物资需求汇总表1NF1NF：+ + +物资名称物资名称+ +型号规格型号规格+ +需用量需用量3NF3NF： + +物资名称物资名称+ +型号规格型号规格 年年+ +物资编码物资编码+ +需用量需用量数据库设计的具体实现步骤数据库设计的具体实现步骤Step4.Step4. 对对 Step3Step3 得到的

53、得到的1NF1NF关系进行规范关系进行规范 化，得到化，得到3NF3NF关系。关系。 （3 3）物资采购计划表）物资采购计划表1NF1NF：+ + +物资名称物资名称+ +型号规格型号规格 + +采购计划量采购计划量3NF3NF： + +物资名称物资名称+ +型号规格型号规格 + +物资编码物资编码+ +采购计划量采购计划量数据库设计的具体实现步骤数据库设计的具体实现步骤Step4.Step4. 对对 Step3Step3 得到的得到的1NF1NF关系进行规范关系进行规范 化，得到化，得到3NF3NF关系。关系。 （4 4）产品产量计划）产品产量计划1NF1NF：+ + +分厂名称分厂名称+

54、+ + +产品名称产品名称+ +计划产量计划产量3NF3NF： + +分厂名称分厂名称 + +产品名称产品名称 + + + +计划产量计划产量数据库设计的具体实现步骤数据库设计的具体实现步骤Step4.Step4. 对对 Step3Step3 得到的得到的1NF1NF关系进行规范关系进行规范 化，得到化，得到3NF3NF关系。关系。 （5 5）材料消耗定额）材料消耗定额1NF1NF：+ +产品名称产品名称+ + + +物资名称物资名称+ +型号规格型号规格+ +消耗定额消耗定额3NF3NF： 11 11 + +产品名称产品名称 12 12 + +物资名称物资名称+ +型号规格型号规格 13 1

55、3 + + +消耗定额消耗定额数据库设计的具体实现步骤数据库设计的具体实现步骤Step4.Step4. 对对 Step3Step3 得到的得到的1NF1NF关系进行规范关系进行规范 化，得到化，得到3NF3NF关系。关系。 （6 6）库存台帐）库存台帐1NF1NF：+ + +物资名称物资名称+ +型号规格型号规格 + +当前库存量当前库存量+ +合理库存量合理库存量+ +期初库存量期初库存量 + +累计入库量累计入库量+ +累计出库量累计出库量3NF3NF： 14 14 + +物资名称物资名称+ +型号规格型号规格 1515+ + +当前库存量当前库存量+ +合理库存量合理库存量 + +期初库

56、存量期初库存量+ +累计入库量累计入库量 + +累计出库量累计出库量数据库设计的具体实现步骤数据库设计的具体实现步骤步骤步骤5. 5. 针对上述得到的针对上述得到的1515个个3NF3NF关系，进关系，进行关系的归纳与合并，去掉重复的关系。行关系的归纳与合并，去掉重复的关系。Step4Step4 得到的得到的3NF3NF关系关系模式模式经过归并后得到的经过归并后得到的3NF3NF关系模式关系模式（数据库设计结果）（数据库设计结果）数据库设计的具体实现步骤数据库设计的具体实现步骤 本例最后得到的数据库设计结果：本例最后得到的数据库设计结果：分厂基本信息分厂基本信息= =+ +分厂名称分厂名称物资

57、基本信息物资基本信息= =+ +物资名称物资名称+ +型号规格型号规格物资需求计划物资需求计划= =+ + +需用量需用量+ +用途用途物资需求汇总物资需求汇总= =+ +需用量需用量物资采购计划物资采购计划= =+ +采购计划量采购计划量产品基本信息产品基本信息= =+ +产品名称产品名称产品产量计划产品产量计划= =+ + +计划产量计划产量物资消耗定额物资消耗定额= =+ + +消耗定额消耗定额库存台帐库存台帐= =+ +当前库存量当前库存量+ +合理库存量合理库存量 + +期初库存量期初库存量+ +累计入库量累计入库量+ +累计出库量累计出库量6 管信信息系统的系统设计管信信息系统的系

58、统设计6.1 硬件结构及系统软件结构的设计6.2 数据处理流程及数据类的设计6.3 应用软件结构设计6.4 数据库设计6.5 编码设计6.6 功能模块的处理过程设计6.7 输入输出设计6.5 编码设计系统设计阶段的编码设计工作是未来系统数据规范化管理的基础，编码的设计质量直接影响到未来系统的效率。编码设计的工作是完成对共享数据类中的关键字段的码结构设计并形成编码类数据库。共享数据类是指多个子系统要用到的数据类，如“物资基本信息”，“产品基本信息”等。6.5 编码设计（一） 编码要求（二） 编码方式（三） 编码设计和使用（一） 编码要求（1 1）唯一性）唯一性（2 2）规范性）规范性（3 3）可

59、识别性）可识别性（4 4）可扩展性）可扩展性（1 1）唯一性）唯一性 编码的唯一性要求，通过编码可唯一地确定编码对象，这是编码在数据管理中最基本的作用。（2 2）规范性规范性 编码的规范性是指对编码对象的编码要遵循一定的规则，这些规则包括：编码的位数、编码的分段、每段的类型和含义等。 例如数据类例如数据类“物资基本信息物资基本信息” 中的中的关键字段关键字段“物资编码物资编码”的结构为：的结构为：物资基本信息（物资编码，物资名称，规格型号）物资基本信息（物资编码，物资名称，规格型号）（3 3）可识别性）可识别性 编码的可识别性要求的目的是，通过编码能够比较容易地识别被编码对象。 如物资编码如物

60、资编码“WJTQ002WJTQ002”表示类别为表示类别为“五金五金”，品种为，品种为“台钳台钳”的第的第2 2号物资。号物资。（3 3）可扩展性）可扩展性 编码的此项要求是保证系统对企业管理业务变化的适应性，即要求编码规则对已有编码对象留有足够的余量。 例如，在产品编码已经按其编码规则被全部占用的情况下，若企业再开发出新产品，系统就无法对其进行编码并进行管理了。（二）编码方式（1 1）数字顺序编码）数字顺序编码（2 2）数字分组顺序编码）数字分组顺序编码（3 3）字符编码）字符编码（4 4）组合编码）组合编码（1）数字顺序编码 这是最简单的编码形式，一般适用于被编码对象数目较少的情况。 例如