管理信息系统系统设计课件

管理信息系统系统设计管理信息系统系统设计管理信息系统系统设计管理信息系统系统设计管理信息系统系统设计管理信息系统系统设计在系统分析阶段，我们明确了新系统的功能结构及信息结构，也就是系统的逻辑模型，对新系统回答了“做什么？”的问题。

下面进入到系统设计阶段，系统设计是管理信息系统开发的另一重要阶段，它在系统分析的基础上，按照逻辑模型的要求，综合考虑各种约束，利用一切可用的技术手段和方法，科学合理地进行总体设计和具体物理设计，解决“系统怎样做？”的问题。为下一阶段系统实施提供必要的技术资料。2内蒙古大学计算机学院在系统分析阶段，我们明确了新系统的功能结构及信息结构，也就是系统设计的主要任务：问题结构(系统需求)系统结构从系统分析报告出发，形成系统的具体设计方案。映射3内蒙古大学计算机学院系统设计的主要任务：映射3内蒙古大学计算机学院数据字典数据流图E-R图加工小说明流程描述处理描述数据对描述象数据设计模块结构设计接口设计过程设计分析模型设计模型平台设计系统设计模型4内蒙古大学计算机学院数据数据E-R图加工小说明流程描述处理描述数据对描象数据

上图中通过数据、功能模型展示的系统需求被传送给设计阶段，运用某种设计方法，设计阶段产生出：

数据设计：将分析时创建的数据模型变换成实现系统所需的数据结构。平台设计：将性能要求变换成对系统软硬件环境的配置。模块结构设计：定义系统模块元素之间的关系。接口设计：描述了系统内部、系统和协作系统之间的以及系统同人之间如何通信。过程设计：将加工说明变换为对系统模块内部算法的具体描述。5内蒙古大学计算机学院上图中通过数据、功能模型展示的系统需系统设计的原则：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。6内蒙古大学计算机学院系统设计的原则：系统性：从整个系统的角度考虑，如系统的代码要系统设计的内容：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两部分，即系统的总体设计（或概要设计）和详细设计。7内蒙古大学计算机学院系统设计的内容：管理信息系统设计阶段遵循自顶向下的设计原则，ξ5.1系统总体结构设计一、系统平台设计管理信息系统的平台设计包括计算机处理方式、硬件选择、网络系统的设计、系统软件的选择、数据库管理系统和其它应用软件的选择等。8内蒙古大学计算机学院ξ5.1系统总体结构设计一、系统平台设计8内蒙古大学计1、计算机处理方式根据信息系统的总体功能、业务处理的特点、性能/价格比等因素，选择批处理、联机实时处理、联机成批处理、分布式处理等方式，也可以混合使用各种方式。9内蒙古大学计算机学院1、计算机处理方式根据信息系统的总体功能、业务处理的特点、性2、

硬件结构的设计硬件设备选择原则：选择技术上成熟可靠的系列机型；处理速度快；数据存储容量大；具有良好的兼容性与可扩充性、可维护性；有良好的性能/价格比；售后服务与技术服务好；操作方便；在一定时间内保持一定先进性的硬件。10内蒙古大学计算机学院2、硬件结构的设计硬件设备选择原则：10内蒙古大学计算机学一般来说，如果系统的数据处理是集中式的，则可采用单主机——多终端模式，此时要求以大型机或性能较高的小型机作为主机。对于具有一定规模的企业管理应用，按其管理功能来看，其应用本身就是分布式的，此时所选择的计算机系统的计算模式也应该是分布式的，即客户端以微机为主，服务器可采用性能一般的小型机或性能高的微机。3、

计算模式和网络结构的设计11内蒙古大学计算机学院一般来说，如果系统的数据处理是集中式的，则可采用单主机——多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。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），这实际上也就决定了网络的主要连接设备及服务器等重要部分的构成，此时应遵循的重要原则就是应尽量使信息交换量大的应用放在同一网段内。

12内蒙古大学计算机学院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例1：某企业供销公司营销管理信息系统的硬件结构设计案例：某大型供销公司决定建设计算机供销管理系统，在完成了系统分析工作之后确定了整个系统由物资供应子系统、产品销售子系统及服务于公司领导的综合查询三个子系统构成。该系统涉及的主要办公部门分布在一个主办公大院内（见图5-1）。

13内蒙古大学计算机学院例1：某企业供销公司营销管理信息系统的硬件结构设计案例：某主办公大院A楼C楼B楼图5-1办公部门分布图14内蒙古大学计算机学院A楼C楼B楼图5-1办公部门分布图14内蒙古大学计算机学院物资管理部门集中在A楼，产品销售部门集中在B楼，C楼是公司领导的办公地点。其中A楼有三层，B楼两层，C楼两层。A、B、C三楼间距离分别为：AC=300米，CB=200米。除了上述管理部门之外，物资管理还有4个物资仓库，产品销售管理还有两个货场及一个货运站，这些机构离主办公大院都在2－10公里左右。15内蒙古大学计算机学院物资管理部门集中在A楼，产品销售部门集中在B楼，C楼是公司领根据上述情况，给出了下面的硬件结构方案：(1)主办公大院内应用系统的计算模式采用B/S模式。(2)在主办公大院内建立连接A、B、C三楼的主干光纤网。(3)从主干光纤网在A、B、C三楼分别接出三个星型网络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。(4)对于离主办公大院较远的物资仓库、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系统，考虑到拨号接入的速度较低，该部分的应用采用C/S计算模式。整个系统的硬件结构见图5-2。

16内蒙古大学计算机学院根据上述情况，给出了下面的硬件结构方案：16内蒙古大学计算机C楼WindowsXPIE6.0A楼WindowsNT5.0Oracle10.0WindowsNT5.0IIS3.0WindowsXPIE6.0B楼WindowsNT5.0Oracle10.0WindowsNT5.0IIS3.0WindowsXPIE6.0物资仓库、货场、货送站ModemModemWindowsXPPB8.0WindowsXPPB8.0图5-2系统硬件结构图在A楼、B楼的子网中各有两台服务器分别担当物资供应子系统及产品销售子系统的数据库服务器及应用服务器。17内蒙古大学计算机学院C楼WindowsXPA楼WindowsNT5.0Win4、系统软件结构设计

系统软件结构的设计工作，实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，包括操作系统、数据库管理系统、应用服务器系统、开发工具软件等。18内蒙古大学计算机学院4、系统软件结构设计系统软件结构的设计工作，实际上是对确定(1)

操作系统的选择服务器上操作系统一般选择多用户网络操作系统，如Unix、WindowsNT等。其中Unix的特点是稳定性及可靠性非常高，但缺点是系统维护困难、系统命令枯燥。WindowsNT安装、维护方便，具有很强的软硬件兼容能力，并且同Windows系列软件的集成能力也很强，一般认为是最有前途的网络操作系统。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WindowsXP等。19内蒙古大学计算机学院(1)操作系统的选择19内蒙古大学计算机学院(2)

数据库服务器系统软件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、Sybase、SQLServer、DB2及Foxpro等。其中Oracle、Sybase、SQLServer是开发大型管理系统时数据库系统软件中的首选，而Foxpro在小型管理信息系统建设中选用较多。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性。如果在某一行业中企业采用Oracle的比例很高，那么同一行业中的其他企业建设管理信息系统时一般也应采用相应的数据库系统软件，这样有利于相互的数据交换。20内蒙古大学计算机学院(2)

数据库服务器系统软件的选择20内蒙古大学计算机学院(3)

应用服务器系统软件及开发工具的选择系统软件结构中的另一个方面是应用服务器软件及系统开发工具的选择。系统开发工具的选取首先依据的是管理信息系统应用的模式，即是C／S模式还是B／S模式，若你的系统确定开发的应用为B／S模式就应选择支持B/S模式的应用服务器软件及开发工具。如果你的网络操作系统选择的是WindowsNT，则微软公司的InternetInformationServer—IIS是建立支持Web应用的首选应用服务器软件。21内蒙古大学计算机学院(3)

应用服务器系统软件及开发工具的选择21内蒙古大学计目前B/S模式应用的开发工具很多，如Delphi、ASP、PowerBuilder的较高版本都支持B/S模式应用的开发。当然，若管理信息系统采用B／S模式，则客户端计算机上还需安装浏览器软件，现在用得最多的是微软公司的IE6.0及以上版本。C/S模式的开发工具及运行环境一般安装在客户端计算机上，用于C/S模式应用开发的系统工具软件用得较多的为PowerBuilder。22内蒙古大学计算机学院目前B/S模式应用的开发工具很多，如Delphi、ASP、P例2：系统软件结构设计案例例1中某企业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WindowsNTServer5.0网络操作系统。(2)

A、B两楼内的两台数据库服务器均采用Oracle10.0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IIS3.0作为Web应用服务器软件。(4)

主办公大院内的客户端应用采用B／S模式工作，客户端操作系统采用WindowsXP，浏览器采用IE6.0，应用开发工具采用ASP和Delphi8.0。(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WindowsXP,应用开发及运行环境采用Powerbuilder7.0。上述配置方案可标注在系统硬件结构图中(见图5-2)。

23内蒙古大学计算机学院例2：系统软件结构设计案例23内蒙古大学计算机学院例3:X公司的网络系统设计X公司是服务于客户与航空公司、轮船公司之间的国内货运代理公司，其服务的内容是为客户代办托运、报关手续。建立X公司管理信息系统的目的是缩短货运周期，提高服务质量和增强竞争力量。24内蒙古大学计算机学院例3:X公司的网络系统设计X公司是服务于客户与航空公司、轮1、网络建设需求(1)提供信息通道。X公司网络信息系统连接该公司在全国的28个城市的分公司和办事处，要求提供通信通畅，无断点、无瓶颈的信息通道。(2)提供Internet信息服务。在总公司/北京分公司设一主出口，与因特网联网。在Internet上，建立公司的WWW主页，提供E－mail、Telnet、FTP、WWW等信息服务功能。(3)提供智能化电子邮件功能。能使网上用户通过电子邮件相互访问，并能够通过总部的Internet电子邮件网关与国外进行电子邮件通信。25内蒙古大学计算机学院1、网络建设需求(1)提供信息通道。X公司网络信息系统连接该(4)提供全局命名服务功能。全网统一的名字服务系统可方便网络管理与使用。(5)提供信息安全功能。在企业网范围内提供信息的安全保密功能，不仅能控制用户对网络和文件访问，还能对网上的所有资源提供保护，对非法入侵者进行防范和跟踪。26内蒙古大学计算机学院(4)提供全局命名服务功能。全网统一的名字服务系统可方便网络2、网络系统设计系统设计的出发点是为用户提供一个既切合实际又具有扩展升级能力的方案，使用户能够获得最大的经济效益。在设计中遵循了以下原则：(1).切实可行：符合当今通信技术的发展现状，能够利用所有成熟的通讯手段灵活地构造网络系统。(2).开放性：遵循主流的接口规范和协议标准，不基于特定机型、操作系统或厂家的体系结构，从而保证将来系统扩展与升级以及与其它系统互联的方便可行，避免"今天的投资成为明天的浪费"。27内蒙古大学计算机学院2、网络系统设计系统设计的出发点是(3).整体优化：不片面追求单机、子系统的高性能，而是以保证子系统有较高的整体性能为目的，整个系统在用户界面上应是一个透明的完整体。(4).技术先进：所选的技术与设备应是成熟的，先进实用，稳定可靠。(5).设计周密：操作系统及网络结构应充分考虑到将来联网的要求。28内蒙古大学计算机学院(3).整体优化：不片面追求单机、子系统的高性能，而是以保证3、X公司企业网系统由局域网系统、区域网系统、广域网系统三个层次组成。(1)广域网系统①总部是整个广域网系统的信息枢纽，设有全网络系统的主数据库，被所有分公司、代理和办事处访问与共享。总部与CHINAPAC，Internet，PSTN等都有直接的连接。在总部设有通往Internet的出口。②大多数分公司与总公司连接，各分公司之间的连接都通过CHINAPAC进行，一些较为重要的分公司与总部通过DDN数字专线连接。③在总部设有网络管理工作站，通过中心一套基于PC的网管软件，对整个企业网中所有的路由器进行管理和性能监控，从而提高网络的可维护性与可靠性。29内蒙古大学计算机学院3、X公司企业网系统由局域网系统、区域网系统、广域网系统三个(2)区域网系统由于X公司的某些分公司其下属的多个业务部门往往不在一个建筑物内，而是分布在一个城市的不同地区，所以需要进行区域网建设。这些业务部门有的组建规模不同的局域网，通过分组交换网或DDN专线互联；有的小营业点，采用单台PC拨号上网的方式与分公司通信。30内蒙古大学计算机学院(2)区域网系统30内蒙古大学计算机学院(3)局域网系统根据X公司各分公司规模的不同，其局域网的建设方案分为A、B、C、D四种。A类：A类局域网采用交换式局域体系结构，具有局域网网管功能和较强的广域网连结能力。选用交换式集成器3COMLinkSwitch2200作为局域网的枢纽。选用3COM的LinkBuilderFMSManagementModule实现网络管理功能。选用Cisco公司的中档路由器Cisco4500作为广域网的接入设备。31内蒙古大学计算机学院(3)局域网系统31内蒙古大学计算机学院B类：B类方案采用传统的共享式以太网结构。选用可堆叠式的集线器作为网络连接设备，使网络易于扩展，保护现有投资。选用Cisco2501作为广域网的接入设备。比较大的分公司采用这种方案。C类：C类方案在局域网构成上与B类方案相似。其广域接入设备采用更低档的Cisco路由器Cisco1005。采用这种方案的主要是那些本地需建小型局网的分公司。D类：D类方案采用单机形式，无局域网设备，无路由器。通过PC计算机上的串口资源或广域网卡与其他分公司进行数据交换。业务规模较小的分公司和一些办事处采用D类方案。32内蒙古大学计算机学院B类：B类方案采用传统的共享式以太网结构。选用可堆叠式的集线二、系统的平台设计结果提交如下材料：网络拓扑结构图；服务器：硬件、软件选型；客户机/工作站：硬件、软件选型；其它硬件配置清单等；费用支出（一次性和非一次性）；对设计方案及配置的评价。33内蒙古大学计算机学院二、系统的平台设计结果提交如下材料：33内蒙古大学计算机学院ξ5.2代码设计系统设计阶段的代码设计是未来系统数据规范化管理的基础，特别要强调的是，共享代码的设计质量直接影响到未来系统的效率。代码是人和机器的共同语言，代码设计是信息系统的重要内容之一。其目的主要是完成对各数据类中的关键字段的码结构设计并形成代码库，尤其是对共享数据类的关键字段的代码设计。共享数据类是指多个子系统都要用到的数据类，如“物资基本信息”，“产品基本信息”等。

34内蒙古大学计算机学院ξ5.2代码设计系统设计阶段的代码设计是未来系统数据规一、代码1、代码是代表客观实体名称、属性和状态的符号（可由数字、字母及其组合构成）。2、代码的功能:为所描述的事物提供了一个概要、而不含糊地认定。便于存储和检索。提高处理的效率和精度，代码使用后，排序、累计或某种规定的算法等工作迅速有效。提高了数据的全局一致性。35内蒙古大学计算机学院一、代码1、代码是代表客观实体名称、属性和状态的符号（可由数3、代码设计的目的/原则(1)唯一性：代码应唯一标志它所代表的事物或属性，这也是代码设计的首要任务，也是代码在数据管理中最基本的作用。(2)规范性：在唯一化的前提下强调规范性，代码的规范性是指对代码对象的代码要遵循一定的规则，这些规则包括：代码的位数、代码的分段、每段的类型和含义等

。(3)可识别性：代码的可识别性要求的目的是，通过代码能够比较容易地识别被编码对象。

36内蒙古大学计算机学院3、代码设计的目的/原则(1)唯一性：代码应唯一标志它所代表(4)系统化/标准化：国家有关编码标准是代码设计的重要依据，例如行政区域编码。(5)可扩展性：代码设计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，以适应所描述对象的不断扩充和变化的需要。(6)代码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。(7)不要使用易于混淆的字符，应便于记忆识别。车牌号例：蒙AHxxxx与蒙AJxxxx之间没有蒙AIxxxx，因为蒙AIxxxx与蒙A1xxxx易混淆。37内蒙古大学计算机学院(4)系统化/标准化：国家有关编码标准是代码设计的重要依据，示例: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。38内蒙古大学计算机学院示例:38内蒙古大学计算机学院二、代码的编码方式1、顺序码：也称系列码，是一种用连续数字代表代码对象的编码方式。优点：简单、易追加、易管理。缺点：无逻辑基础，其本身不能说明任何信息特征，只能在末尾追加新的内容，删除容易造成空码，通常只作为其它编码手段中的细分类的补充。39内蒙古大学计算机学院二、代码的编码方式1、顺序码：也称系列码，是一种用连续数字代在使用顺序码时，要预留一定的代码空间，为以后插入代码而不影响已有代码的使用。例如：课程分区顺序码：假设某校现有公共课10门，基础课15门，专业课35门。则代码设计为：公共课：001—019，预留9个空间；基础课：020—049，预留15个空间；专业课：050—109，预留25个空间。40内蒙古大学计算机学院在使用顺序码时，要预留一定的代码空间，为以后插入代码而不影响2、区间码：把数据项分成若干组，每一个区间代表一个组，码中数字的值和位置都代表一定的意义。如行政区域编码。150102省级：内蒙古自治区市级：呼和浩特市县级：新城区区间1区间2区间341内蒙古大学计算机学院2、区间码：把数据项分成若干组，每一个区间代表一个组，码中数区间码又分为两种：（1）层次含义码：在码的结构中，为数据项的各个属性个规定一个位置（一位或几位）并使其排列符合一定的层次关系。数字、字母均可使用。举例说明（内蒙古大学学号）。XXXXXXXX入学年份院系号同级顺序码例如：00513098表示2005年入学，计算机学院（13）的第98号学生。42内蒙古大学计算机学院区间码又分为两种：XXXXX例如，对于机制螺钉，可作如下表那样的规定。代码2342表示：材料螺钉直径螺钉头形状表面处理1-不锈钢2-黄铜3-钢1-Φ0.52-Φ1.03-Φ1.51-圆头2-平头3-六角形状4-方形头1未处理2镀铬3镀锌4上漆材料为黄铜的φ1.5mm方形头镀铬螺钉。43内蒙古大学计算机学院例如，对于机制螺钉，可作如下表那样的规定。材料螺钉直径螺钉头（2）十进制码：码中每位数字代表一类，如图书分类码。500自然科学510数学530物理学；531机构531.1机械531.11杠杆与平衡。44内蒙古大学计算机学院（2）十进制码：码中每位数字代表一类，如图书分类码。44内蒙区间码的优点：信息处理比较可靠，排序、分类、统计、检索易于进行。区间码的缺点：长度与分类属性有关，造成较长的编码。例如：在学号代码中再加入性别和籍贯信息，则编码由原来的8位变为15位。XXXXXXXXXXXXXXX入学年份院系号同级顺序码性别籍贯（行政区域）45内蒙古大学计算机学院区间码的优点：信息处理比较可靠，排序、分类、统计、检索易于进3、助记码：用数字、字母混合描述，通过联想帮助记忆。如：TV-B-21代表21寸黑白电视机；TV-C-34代表34寸彩色电视机。46内蒙古大学计算机学院3、助记码：用数字、字母混合描述，通过联想帮助记忆。46内蒙三、代码的设计和应用在MIS中，若有好的共享代码系统，则在各种子系统、各种模型、各种统计分析中代码的应用非常多，可以说无处不在。例1：经过调查某钢铁公司的钢产品有3个大类、27个细类、100多种规格、9种材质和8种用途。请为所有钢产品编码。47内蒙古大学计算机学院三、代码的设计和应用在MIS中，若有好的共享代码系统，则在各大类码：1：细材2：型材3：薄板XXXXXXXXXX细类码：01：工字02：螺纹03：……27：…规格码：001：5#002：10#003：20#…：…材质码：01：普沸02：压沸…：…09：…用途码：01：通用02：航天…：…09：…例如：2010030101表示20#普沸通用型材工字钢。48内蒙古大学计算机学院大类码：XXXXXXXXXX细类码：规格码：材质码：用途码：例2：“（设计时）分段设计，（使用时）用户标携带+前台输入+后台组合的”方法举例在实际应用中，管理人员首先通过输入自己的用户标识（用户ID）和密码注册，从而获得相应操作（如产品入库登记）的权利。因为用户ID已经携带了用户所管理产品的某些限制信息（如一般情况下，每个业务人员只负责管理某大类下某小类的若干产品，这样,管理作人员的用户ID已限定了该用户所管理产品编码的大类码段和小类码段），因此，当用户需要输入某产品的编码时，只需输入产品的规格码段、材质码段、用途码段，最后由计算机在后台自动组合形成完整的10位产品编码。其分组组合过程见图5-3。

49内蒙古大学计算机学院例2：“（设计时）分段设计，（使用时）用户标携带+前台输入规格码材质码用途码用户ID携带：大类码细类码操作员注册操作员输入计算机后台组合完整的10位产品编码图5-3产品编码应用中组合过程50内蒙古大学计算机学院规格码材质码用途码用户ID携带：大类码细类码操作员注册操作员例3：中国居民身份证政区域编码出生日期顺序码性别校验码统计内蒙古的人员：SUBSTR(SFZH,1,2)=`15`。统计内蒙古呼和浩特1985年8月出生的人口：SUBSTR(SFZH,1,4)=`1501`andSUBSTR(SFZH,7,6)=`198508`。51内蒙古大学计算机学院例3：中国居民身份证四、代码的校验1、代码结构中的校验位：为了保证正确输入，在原有代码的基础上，另加一个校验位，作为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。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。52内蒙古大学计算机学院四、代码的校验1、代码结构中的校验位：52内蒙古大学计算机学2、有多种确定校验位值的方法（1）算术级数法原代码12345对应权值65432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：

50mod11=4……6，因此代码为123456。53内蒙古大学计算机学院2、有多种确定校验位值的方法原代码1234若在输入过程中，将代码“123456”输入为“132456”，则在输入后，系统会自动计算：1*6+3*5+2*4+4*3+5*2=5151mod11=7与输入的校验位“6”不一致，本次输入有误，报警请求重输。54内蒙古大学计算机学院若在输入过程中，将代码“123456”输入为“132456”（2）几何级数法：原理同上，但把所乘权数改为3216842等。（3）质数法：原理同上，但把所乘权数改为质数系列，如1311753等。55内蒙古大学计算机学院（2）几何级数法：原理同上，但把所乘权数改为3216上机作业：编程实现：“（设计时）分段设计，（使用时）用户标携带+前台输入+后台组合的”方法。数据库与编程环境自选。时间：1周。56内蒙古大学计算机学院上机作业：编程实现：“（设计时）分段设计，（使用时）用户标携ξ5.3数据库设计管理信息系统中会涉及大量的数据、对这些数据必须进行有效的存储和管理。而数据库技术是计算机领域最重要的技术之一，正处在迅速发展壮大时期。利用以规范化形式存储的数据库，是管理信息系统开发中的重要工作之一，数据库管理系统是管理信息系统产生与发展的重要基础，也是管理信息系统中至关重要的组成部分。57内蒙古大学计算机学院ξ5.3数据库设计管理信息系统中会涉及大量的数据、对这一、数据库的基本概念

1、概念模型在数据库管理系统中，采用数据模型（DataModel）来对现实世界进行抽象，反映数据本身及其数据之间的联系。数据模型按照计算机系统的观点来组织数据。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计算机系统的中间层次——概念模型，即首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数据模型。概念模型最常用的表示方法是实体-联系模型。实体-联系模型，也称为E-R模型，反映的是现实世界中的事物及其相互联系。

58内蒙古大学计算机学院一、数据库的基本概念1、概念模型58内蒙古大学计算机学院实体-联系模型中涉及三个主要概念：实体、属性和联系。实体（Entity）是客观存在并可相互区分的事物。实体可以是一个具体的人或物，也可以是抽象的事物或概念。性质相同的同类实体的集合称为实体集。属性（Attribute）是指实体具有的某种特性。例如：物资实体可以通过物资编码、物资名称、型号、规格、计量单位、物资类别、存放仓库等属性来进行描述。联系（Relation）是指实体之间的联系，A和B两个实体集之间的联系可分为如下三种形式：（1）一对一联系：

（2）一对多联系：

（3）多对多联系：

59内蒙古大学计算机学院实体-联系模型中涉及三个主要概念：实体、属性和联系。59内蒙概念模型一般用实体-联系图（E-R图）来描述。在E-R图中，用矩形表示实体，用椭圆表示实体的属性，用菱形表示实体之间的联系，用无向边将各属性连接到其所属的实体，用无向边将矩形和菱形连接起来，在边上表明是一对一联系、一对多联系或多对多联系。实体、属性和联系也称为E-R图的三个图素。

E-R图举例：60内蒙古大学计算机学院概念模型一般用实体-联系图（E-R图）来描述。在E-R图中，供货商合同订货LMN物资编码物资名称物资规格物资型号供货商编码供货商名称供货商帐号合同编号合同日期交货日期物资图5-4E-R图举例61内蒙古大学计算机学院供货商合同订货LMN物资编码物资名称物资规格物资型号供在该例中的实体有物资、供应商和合同。物资的属性有物资编码、物资名称、物资规格和物资型号；供应商的属性有供应商名称、供应商地址和供应商帐号；合同的属性有合同编号、合同日期和交货日期等。在该例中，联系只有一个，即订货联系。在订货联系中涉及到的实体有物资、供应商和合同。一种物资可以由多家供应商供应，签定多笔合同；一家供应商也可以供应多种物资，也可能签定多笔合同，这种联系在图中用L：M：N来表示。在订货联系中的属性有供应商编码、合同编号、物资编码、订货数量和订货金额。

62内蒙古大学计算机学院在该例中的实体有物资、供应商和合同。62内蒙古大学计算机学院E-R图描述的是概念模型，是从现实世界抽象到数据库管理系统支持的数据模型的中间层。数据模型是直接面向数据库中数据的逻辑结构。数据模型主要有层次模型、网状模型和关系模型。其中，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。关系模型是用二维表结构来表示实体以及实体之间联系的数据模型。关系模型建立在严格的数学理论基础上，可以通过统一的结构来表示实体以及实体之间的联系。关系模型是目前几乎所有数据库都支持的数据模型。采用关系模型的数据库称为关系数据库。下面将主要介绍关系模型。

63内蒙古大学计算机学院E-R图描述的是概念模型，是从现实世界抽象到数据库管理系统支2、关系模型关系模型的基本结构是二维表，表5-1是一个二维表的例子。在该例子中有3个记录，每一个记录都具有5个属性，即供应商编码、合同编号、物资编码、订货数量和订货金额。实际上，该二维表描述了E-R图5-4中给出的订货联系。表5-1二维表举例

供应商编码合同编号物资编码订货数量订货金额02001Xt000101010031,00080003020Yk000202030013001,80002003Nt000202040089002,70064内蒙古大学计算机学院2、关系模型供应商编码合同编号物资编码订货数量订货金额020在关系模型中的主要术语有：关系：一个关系对应于一张二维表。元组：表中的一行称为一个元组。属性：表中的一列称为一个属性。为了对每列加以区别，给每列取一个名字称为属性名。域：属性的取值范围。分量：元组中的一个属性值。主码：表中的某个属性组，它能够唯一地标识一个元组。关系模式：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n65内蒙古大学计算机学院在关系模型中的主要术语有：65内蒙古大学计算机学院关系模型可以由实体-联系模型（E-R模型）转换而来，转换的过程可以参照下面几个规则：（1）E-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。根据上述原则，图5-4中的E-R模型转换为如下关系模型：①物资（物资编码、物资名称、物资规格和物资型号）②供应商（供应商名称、供应商地址、供应商帐号）③合同（合同编号、合同日期、交货日期）④订货（供应商编码、合同编号、物资编码、订货数量、订货金额）66内蒙古大学计算机学院关系模型可以由实体-联系模型（E-R模型）转换而来，转换的过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。规范化体系中通过多层范式（NormalForm）结构表示关系模型的规范化程度。

在规范化体系中，如果满足最低要求，则称为第一范式（FirstNormalForm,1NF），在1NF的基础上进一步满足一定的条件则为第二范式（2NF），依次类推。管理信息系统的数据库设计，通常只使用1NF、2NF和3NF。

67内蒙古大学计算机学院3、关系模型的规范化理论67内蒙古大学计算机学院（1）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。在表5-2中，由于“物资价税”这个数据项进一步可分割为“物资金额”和“增值税额”两个数据项，因此该关系模型不满足第一范式的条件，不是第一范式。表5-2物资价税表物资编码物资名称物资价税物资金额增值税额0101003生铁600.00102.000203001石棉800.00136.000204008焦碳500.0085.0068内蒙古大学计算机学院（1）第一范式（1NF）物资编码物资名称物资价税物资金额增值表5-2经过了规范化处理，去掉了可分割的数据项，是第一范式。表5-3规范化的物资价税表

物资编码物资名称物资金额增值税额0101003生铁600.00102.000203001石棉800.00136.000204008焦碳500.0085.0069内蒙古大学计算机学院表5-2经过了规范化处理，去掉了可分割的数据项，是第一范式。（2）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。表5-4的关系模式满足第一范式的要求，但不满足第二范式的要求。表5-4物资与供应商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0002XXXX商贸集团0204008焦碳0001XX钢铁公司70内蒙古大学计算机学院（2）第二范式（2NF）物资编码物资名称供应商编码供应商名称在此关系模式中，“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”和“供应商名称”是非主属性。在这里“物资名称”这个非主属性只是部分依赖于主码（即只依赖于主码的第一个分量“物资编码”），“供应商名称”这个非主属性也只是部分依赖于主码（即只依赖于主码的第二个分量“供应商编码”），因此该关系模式不属于第二范式。71内蒙古大学计算机学院在此关系模式中，“物资编码”和“供应商编码”共同构成此关系模不属于第二范式的关系模式会造成数据处理的以下三种问题：①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；②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。③大量数据冗余的存在。72内蒙古大学计算机学院不属于第二范式的关系模式会造成数据处理的以下三种问题：72内在本例中可将上述非第二范式的关系分解为如下三个满足第二范式条件的关系：①物资（物资编码、物资名称）②供应商（供应商编码、供应商名称）③物资与供应商（物资编码、供应商编码）

73内蒙古大学计算机学院在本例中可将上述非第二范式的关系分解为如下三个满足第二范式条（3）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。例如表5-5的关系模式属于第二范式，但不满足第三范式。表5-6教师教师代码教师姓名院系名称院系负责人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74内蒙古大学计算机学院（3）第三范式（3NF）教师代码教师姓名院系名称院系负责人Y在该关系中，主码为“教师代码”。“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”。这样的关系存在着高度冗余和更新问题。消除传递依赖关系的办法是将上述关系分解为如下几个满足第三范式的关系：①教师（教师代码、教师姓名、院系名称）②院系（院系名称、院系负责人）第三范式（3NF）消除了插入、删除异常及数据冗余等问题，已经是比较规范的关系了。实际应用当中，只要所设计的数据库属于第三范式一般就足够了。

75内蒙古大学计算机学院在该关系中，主码为“教师代码”。“院系名称”这个非主属性依赖第三范式的重要作用：第三范式数据存储结构与非规范的数据存储结构相比，一般可以减少存储空间。由于实现了“按一事一地”的原则存储，大大提高访问和修改的效率，同时提高了数据组织的逻辑性、完整性、一致性和安全性。在某些特殊情况下，如比较复杂的查询，可能要求对若干第三范式数据存储结构进行连接运算，从而占据较多的时间，为了减少查询时间，可能要把若干个第三范式数据存储结构合并成为不多的第二范式或第一范式数据存储结构。但即使可能发生某些特殊情况，在对数据存储的逻辑设计中，仍然要按照第三范式的原则进行设计。76内蒙古大学计算机学院第三范式的重要作用：第三范式数据存储结构与非规范的数据存储结二、数据库设计举例我们依据“物资采购计划制定及审批”业务涉及“物资需求计划表”，“物资需求汇总表”，“产品产量计划”，“生产用物资需用量”，“消耗定额”，“库存台帐”，“物资采购计划”等7个数据类为基础进行数据库的设计，步骤如下：77内蒙古大学计算机学院二、数据库设计举例我们依据“物资采购计划制定及审批”业务涉步骤1：根据前面设计得到的数据字典及数据流程确定数据库设计中需要规范化的数据类及内容。在“物资采购计划制定及审批”业务涉及的7个数据类中数据类“生产用物资需用量”是由数据类“产品产量计划”和数据类“物资消耗定额”通过简单计算得到的，即数据类“生产用物资需用量”是导出型数据，故不需要在数据库中长期保存，因此本例中需要进行规范化的数据类及其内容包括：

78内蒙古大学计算机学院步骤1：根据前面设计得到的数据字典及数据流程确定数据库设计中①物资需求计划表：分厂名称+物资名称+型号规格+需用量+用途②物资需求汇总表：物资名称+型号规格+需用量③物资采购计划：物资名称+型号规格+采购计划量④主生产计划：分厂名称+产品名称+计划产量⑤材料消耗定额：产品名称+物资名称+型号规格+消耗定额⑥库存台帐：物资名称+型号规格+当前库存量+合理库存量+期初库存量+累计入库量+累计出库量

79内蒙古大学计算机学院①物资需求计划表：分厂名称+物资名称+型号规格+需用量+用途步骤2：确定每个数据类需要存储的内容，去除多余的数据元素，并研究是否有必要增加新的数据元素，如增加必要的代码项。在本例中，物资、产品和分厂需要增加代码项，分别为物资编码、产品编码和分厂编码。

80内蒙古大学计算机学院步骤2：确定每个数据类需要存储的内容，去除多余的数据元素，步骤3：列出各种表格存储的1NF数据元素。①物资需求计划表1NF：分厂编码+分厂名称+物资编码+物资名称+型号规格+需用量+用途②物资需求汇总表1NF：物资编码+物资名称+型号规格+需用量③物资采购计划表1NF：物资编码+物资名称+型号规格+采购计划量④主生产计划1NF：分厂编码+分厂名称+产品编码+产品名称+计划产量81内蒙古大学计算机学院步骤3：列出各种表格存储的1NF数据元素。81内蒙古大学计⑤材料消耗定额1NF：产品编码+产品名称+物资编码+物资名称+型号规格+消耗定额⑥库存台帐1NF：物资编码+物资名称+型号规格+计量单位+当前库存量+合理库存量+期初库存量+累计入库量+累计出库量82内蒙古大学计算机学院⑤材料消耗定额82内蒙古大学计算机学院步骤4：对步骤3得到的1NF关系进行规范化，得到3NF关系。①物资需求计划表1NF：分厂编码+分厂名称+物资编码+物资名称+型号规格+需用量+用途3NF：1）分厂编码+分厂名称2）物资编码+物资名称+型号规格3）分厂编码+物资编码+需用量+用途②物资需求汇总表1NF：物资编码+物资名称+型号规格+需用量3NF：

4）物资编码+物资名称+型号规格5）物资编码+需用量83内蒙古大学计算机学院步骤4：对步骤3得到的1NF关系进行规范化，得到3NF关系③物资采购计划表1NF：物资编码+物资名称+型号规格+采购计划量3NF：6）物资编码+物资名称+型号规格7）物资编码+采购计划量④主生产计划1NF：分厂编码+分厂名称+产品编码+产品名称+计划产量3NF：

8）分厂编码+分厂名称9）产品编码+产品名称10）分厂编码+产品编码+计划产量84内蒙古大学计算机学院③物资采购计划表84内蒙古大学计算机学院⑤材料消耗定额1NF：产品编码+产品名称+物资编码+物资名称+型号规格+消耗定额3NF：11）产品编码+产品名称12）物资编码+物资名称+型号规格13）产品编码+物资编码+消耗定额⑥库存台帐1NF：物资编码+物资名称+型号规格+当前库存量+合理库存量+期初库存量+累计入库量+累计出库量3NF：

14）物资编码+物资名称+型号规格15）物资编码+当前库存量+合理库存量+期初库存量+累计入库量+累计出库量85内蒙古大学计算机学院⑤材料消耗定额85内蒙古大学计算机学院步骤5:针对上述得到15个3NF关系，进行关系的归纳与合并，去掉重复的关系。本例经归结与合并后得到下述内容：①分厂基本信息=分厂编码+分厂名称②物资基本信息=物资编码+物资名称+型号规格③物资需求计划=分厂编码+物资编码+需用量+用途④物资需求汇总=物资编码+需用量⑤物资采购计划=物资编码+采购计划量⑥产品基本信息=产品编码+产品名称⑦主生产计划=分厂编码+产品编码+计划产量⑧物资消耗定额=产品编码+物资编码+消耗定额⑨库存台帐=物资编码+当前库存量+合理库存量+期初库存量+累计入库量+累计出库量86内蒙古大学计算机学院步骤5:针对上述得到15个3NF关系，进行关系的归纳与合并三、数据库设计的14条技巧以下是数据库设计中的14条技巧，或称14种艺术。希望在数据库设计实践中，能深刻地理解它们，并能灵活运用它们。1、原始单据与实体之间的关系这种关系可以是一对一、一对多、多对多关系。在一般情况下，它们是一对一的关系，即一张原始单据对应且只对应一个实体。在特殊情况下，它们可以是一对多和多对一的关系，即一张原始单据对应多个实体，或者多张原始单据对应一个实体。这里的实体可以理解为基本表。87内蒙古大学计算机学院三、数据库设计的14条技巧以下是数据库设计中的14条技巧，或2、主键与外键一般而言，一个实体不能既无主键又无外键。在E-R图中，处于叶子部位的实体，可以定义主键，也可以不定义主键，但必须要有外键。主键与外键的设计，在全局数据库的设计中占有重要的地位。对全局数据库的设计，有位美国数据库专家曾感叹道：“键，到处都是键，除了键外什么都没了！”这就是他的数据库设计经验之谈，也反映了他对信息系统核心的高度抽象思想。一般认为主键是实体的高度抽象，主键与外键的配对表示实体之间的连接。88内蒙古大学计算机学院2、主键与外键88内蒙古大学计算机学院3、基本表的性质基本表与中间表、临时表不同，它有如下四特性：（1）原子性：基本表中的字段是不可再分解的；（2）原始性：基本表中的记录是原始数据的记录（3）演绎性：由基本表与代码表中的数据，可以派生出所有输出数据；（4）稳定性：基本表的结构是相对稳定的，表中记录是需要长期保存的。89内蒙古大学计算机学院3、基本表的性质89内蒙古大学计算机学院4、范式标准基本表及其字段之间的关系，应尽量满足第三范式。但是，满足第三范式的数据库设计，未必是最好的设计。为了提高数据库的运营效率，常常需要降低范式标准：适当地增加冗余，达到以空间换时间的目的。90内蒙古大学计算机学院4、范式标准90内蒙古大学计算机学院5、通俗地理解三个范式通俗地理解三个范式，对数据库设计大有帮助。这里所说通俗地理解三个范式是指够用的理解，并不一定是最科学、最准确地理解。第一范式：1NF是对属性的原子性约束，要求属性具有原子性，不可再分解；第二范式：2NF是对记录的唯一性约束，要求记录有唯一标识；第三范式：3NF是对字段冗余性的约束，即任何字段不能由其他字段派生出来，它要求字段没有冗余。91内蒙古大学计算机学院5、通俗地理解三个范式91内蒙古大学计算机学院6、要善于识别与正确处理多对多的关系若两个实体之间存在着多对多的关系，则应消除这种关系。消除的办法是在两者之间增加第三个实体。这样，原来一个多对多关系，现在变为了二的一对多关系。要将原来两个实体的属性合理的分配到第三实体中。这里的第三个实体，实质上是一个较为复杂的关系，它对应一张基本表。一般来讲数据库设计工具不能识别多对多的关系，但能够处理多对多的关系。92内蒙古大学计算机学院6、要善于识别与正确处理多对多的关系92内蒙古大学计算机学院7、主键PK的取值方法PK是供程序员使用的表连接工具，可以是一个无物理意义的数字串，由程序自动加1来实现；也可以是有物理意义的字段名或字段名组合，不过前者比后者可能会好一些。当主键是字段名组合时，建议字段的个数不要太多，因为字段太多，不但索引占用空间，而且速度也慢。93内蒙古大学计算机学院7、主键PK的取值方法93内蒙古大学计算机学院8、正确认识数据冗余主键与外键在多个表中的重复出现，不属于数据冗余，这个概念必须清楚。非键字段的重复出现，才是数据冗余，而且是一种低级冗余，既重复性冗余。高级冗余不是字段的重复出现，而是字段的派生性出现。94内蒙古大学计算机学院8、正确认识数据冗余94内蒙古大学计算机学院9、E-R图没有标准答案信息系统的E-R图没有标准答案，因为它的设计与画法不是唯一的，只要它能覆盖了系统需求的业务范围和功能的内容，就是可行的；反之要修改E-R图。尽管他它没有唯一标准答案，但并不意味着可以随意设计。好E-R图的标准是：结构清晰、关系简洁、实体个数适中、属性分配合理、没有低级冗余。95内蒙古大学计算机学院9、E-R图没有标准答案95内蒙古大学计算机学院10、视图技术在数据库设计中的重要性与基本表、中间表不同，视图是一种虚表，它依赖数据源的实表而存在。视图是供程序员使用数据库的一个窗口，是基表数据综合的一种形式，是数据处理的一种方法，是用户数据保密的一种手段。为了进行复杂的处理、提高运算速度和节省存储空间，视图的定义深度一般不要超过三层。若三层视图仍不够用，则应在视图上定义临时表，在临时表上再定义视图。这样反复交迭定义，视图的深度就不受限制了。对于某些重要的信息系统，视图的作用更加重要。这些系统的基本表完成物理设计之后，立即在基本表上建立第一层视图，这层视图的个数和结构，与基本表的个数和结构完全相同，并且规定，所有程序员一律只准在视图上操作。只有数据库管理员，才能直接在基本表上操作。96内蒙古大学计算机学院10、视图技术在数据库设计中的重要性96内蒙古大学计算机学院11、中间表、报表和临时表中间表是存放统计数据的表，它是为数据仓库、输出报表或查询结果而设计的，它没有主键与外键（数据仓库除外）。临时表是程序员个人设计的，存放临时记录，为个人所用。基本表、中间表由BDA维护，临时表由程序员自己用程序自动维护。97内蒙古大学计算机学院11、中间表、报表和临时表97内蒙古大学计算机学院12、完整性约束表现在三个方面（1）域的完整性：用Check来实现约束。在数据库设计工具中，对字段取值范围进行定义时，有一个Check按钮，通过它定义字段的值域。（2）参照完整性：用PK、FK以及表级触发器来实现。（3）用户定义完整性：它是一些业务规则，用存储过程和触发器来实现。98内蒙古大学计算机学院12、完整性约束表现在三个方面98内蒙古大学计算机学院13、防止数据库设计打补丁的方法是“三少原则”（1）一个数据库表中的表的个数越少越好，只有表的个数少了，才能说明系统的E-R图少而精，去掉重复多余的实体，形成了对客观世界的高度抽象，进行了系统的数据集成，防止打补丁式的设计。（2）一个表中组合主键的字段数越少越好。（3）一个表中的字段数越少越好。99内蒙古大学计算机学院13、防止数据库设计打补丁的方法是“三少原则”99内蒙古大学14、提高数据库运行效率的办法（1）在数据库物理设计时，适当降低范式、增加冗余，少用触发器，多用存储过程。（2）当计算非常复杂、且记录数非常大时，复杂计算要先在数据库外面实现。（3）发现某个表的记录数太多，则对该表进行水平分割。若发现某个表的字段太多，则垂直分割该表，将原来的一个表分解成两个表。（4）对数据库管理系统DBMS进行优化，即优化各种系统参数（缓冲区个数等）。（5）在使用面向数据的SQL语言进行程序设计时，尽量采取优化算法。100内蒙古大学计算机学院14、提高数据库运行效率的办法100内蒙古大学计算机学院上述14条技巧和艺术，是在大量数据库分析与设计实践中逐步总结出来的，对于这些经验，要消化理解，实事求是，灵活掌握和运用，并逐步做到：在应用发展，在发展的应用。101内蒙古大学计算机学院上述14条技巧和艺术，是在大量数据库分析与设计实践中逐步总结ξ5.4输出设计系统设计中，输出占据较为重要的地位。因为信息系统对输入数据加工后的结果，只有通过输出才能为用户所使用的，所以输出的内容与格式是用户最为关心的问题。从系统开发角度，输出决定输入。对输出信息的基本要求是：精确、及时、适用。102内蒙古大学计算机学院ξ5.4输出设计系统设计中，输出占据较为重要的地位。因一、输出类型1、外部输出：系统向其外部环境的输出。2、中间输出：子系统向主系统或另一子系统输出的数据。3、最终输出/交互式输出：通过终端设备向用户输出的信息。103内蒙古大学计算机学院一、输出类型103内蒙古大学计算机学院二、输出方式1、报表输出：对基层和具体业务人员，用报表输出为宜。2、图形输出：对高层领导和宏观管理者，用图形输出较好。104内蒙古大学计算机学院二、输出方式104内蒙古大学计算机学院三、输出设计输出设计时，需要给出输出的方式和用户界面的内容，如显示输出的屏幕格式、打印输出的格式，每个显示、打印项目的类型、长度。输出设计时，也要注意在整个系统中统一设计风格。例如对个体数据类（如入库单）查询功能模块的实现和输出方式、用户界面可要求所有设计人员遵照图5-5和图5-6的形式进行。105内蒙古大学计算机学院三、输出设计105内蒙古大学计算机学院图5-5数据查询功能模块的过滤检索界面

模块（应用）名称（数据查询检索屏）多记录数据（主要数据项）显示区（每行显示一个查询对象的主要数据项）打印退出数据查询检索条件106内蒙古大学计算机学院图5-5数据查询功能模块的过滤检索界面模块（应用）名称（数图5-6数据查询功能模块的查询结果数据显示界面

模块（应用）名称（查询结果显示屏）查询结果（全部数据项）显示区（每屏显示一个查询对象的全部数据项）打印退出107内蒙古大学计算机学院图5-6数据查询功能模块的查询结果数据显示界面模块（应用）四、内蒙古三联化工远程销售系统查询设计举例108内蒙古大学计算机学院四、内蒙古三联化工远程销售系统查询设计举例108内蒙古大学计109内蒙古大学计算机学院109内蒙古大学计算机学院110内蒙古大学计算机学院110内蒙古大学计算机学院111内蒙古大学计算机学院111内蒙古大学计算机学院112内蒙古大学计算机学院112内蒙古大学计算机学院113内蒙古大学计算机学院113内蒙古大学计算机学院114内蒙古大学计算机学院114内蒙古大学计算机学院ξ5.5输入设计输入设计必须根据输出设计的要求来确定，其主要的工作是依据功能模块的具体要求给出数据输入的方式、用户界面和输入校验方式。输入设计在系统开发中所占比重较大，其输入数据的收集和录入是比较费事的。输入数据的正确性对整个系统的质量好坏具有决定性意义，因此输入过程应考虑发生错误的校验。进行输入设计工作时，要注意在整个系统中统一设计风格。

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。115内蒙古大学计算机学院ξ5.5输入设计输入设计必须根据输出设计的要求来确定，一、输入方式1、原始单据的格式设计研制新系统时，即使原系统的单据齐全，一般也要重新设计和审查原始单据，设计出较好的原始单据。原则：便于填写，减少填写量；便于归档；简化和减轻输入操作。116内蒙古大学计算机学院一、输入方式1、原始单据的格式设计116内蒙古大学计算机学院2、输入方式选择（1）键盘输入：常用，易出错，原始单据的主要输入手段。（2）A/D、D/A转化方式：条码输入、扫描仪输入、传感器输入。（3）网络传送数据（严格上讲不是输入方式），对于接收子系统来说确实是输入。（4）磁盘传送数据。117内蒙古大学计算机学院2、输入方式选择117内蒙古大学计算机学院3、输入数据出错校验方式为了尽可能地避免错误的数据存储到系统中，在输入设计中需要考虑采用具体的检测方式对数据输入的正确性进行校验。（1）采用二次输入校验法要求同一个数据内容输入两次，以两次输入内容一致作为正确性判断的依据。对于特别重要的数据输入，也可以要求输入两次以上。（2）静态校验法是在数据输入之后采用目测的方法检查输入数据的正确性，目测一般在屏幕前进行，在输入内容复杂的情况下也可以打印出来检测。118内蒙古大学计算机学院3、输入数据出错校验方式118内蒙古大学计算机学院（3）平衡校验法是根据数据之间的计算关系来检查输入数据的正确性。应用平衡校验法比较典型的例子是会计凭证数据必须满足“有借必有贷，借贷必相等”，即会计凭证中的数据必须同时有借方金额和贷方金额，并且借方金额合计和贷方金额合计必须相等。如果不满足该平衡条件，那么输入的会计凭证数据一定是错误的。（4）文件查询校验法一般用于检查输入的数据是否为无效数据。例如，在输入物资编码时，一般需要在物资编码表中查找是否存在所输入的物资编码，如果不存在，那么输入的物资编码为无效的物资编码。119内蒙古大学计算机学院（3）平衡校验法是根据数据之间的计算关系来检查输入数据的正确（5）界限校验法是通过给出数据的上限和下限的方法来检测输入数据的正确性。例如，日期中月份的最大取值为12，最小取值为1。如果输入的月份数据不在该范围之内，则认为是输入有误。（6）数据类型格式校验法是从数据类型和数据格式的角度来检测输入数据的正确性。例如，在输入系统操作员姓名时，输入的应为字符型数据，如果输入的为数值型数据就一定是错误的输入。（7）校验码的方法一般用于编码的校验。

120内蒙古大学计算机学院（5）界限校验法是通过给出数据的上限和下限的方法来检测输入数上述几种校验方法可以在输入设计中根据具体情况选择使用或混合使用。需要指出的是，输入校验只能在一定程度上避免数据的输入错误，但并不能保证数据输入的绝对正确性。其中二次输入校验法的检错效率最高。121内蒙古大学计算机学院上述几种校验方法可以在输入设计中根据具体情况选择使用或混合使二、用户界面设计则用户界面是系统与用户的接口，是用户在使用管理信息系统时接触最多的内容，是控制和选择信息输入输出的主要途径。用户界面设计的原则：应坚持友好、简便、实用、易操作的原则，尽量避免繁琐、花哨。122内蒙古大学计算机学院二、用户界面设计则用户界面是系统与用户的接口，是用户在使用管1、菜单方式功能选择操作的最常用方式；分为下拉式、弹出式，按钮式；层次不宜过多，一般操作直接进入，重要操作用户确认一次。123内蒙古大学计算机学院1、菜单方式123内蒙古大学计算机学院2、会话管理方式（1）常见的人机交互：消息框（messagebox）；对话框的进一步解释；结果输出窗口。（2）智能会话管理，主要用于决策支持系统的大量的，具有一定因果逻辑关系的会话。优点：方便、灵活、与程序不直接相关；缺点：一般分析和判断推理过程较复杂，只用于少数的DSS、ES。124内蒙古大学计算机学院2、会话管理方式124内蒙古大学计算机学院3、操作提示方式与权限管理（1）为了用户操作方便，将下一步可操作的内容提示或显示出来。可以采用同屏显示方法，但要占据一定的空间。方法：建立操作说明书并送入系统，建立指针，动态改变，联机帮助。建立帮助文解，随时打开，由用户查阅。（2）对数据操作权限的管理。125内蒙古大学计算机学院3、操作提示方式与权限管理125内蒙古大学计算机学院三、举例126内蒙古大学计算机学院三、举例126内蒙古大学计算机学院127内蒙古大学计算机学院127内蒙古大学计算机学院128内蒙古大学计算机学院128内蒙古大学计算机学院129内蒙古大学计算机学院129内蒙古大学计算机学院§5.6模块功能与处理过程设计一、功能模块设计功能模块设计重要采用结构化设计（SD，StructureDesign）方法。该方法通常与系统分析阶段的结构化分析（SA）方法衔接使用，借助SA方法得到用数据流图（DFD）和数据字典（DD）描述的系统分析报告，SD方法以数据流图为基础得到软件的模块结构。SD方法的基本思想是将系统设计成由相对独立、功能单一的模块组成的结构，从而简化开发工作，防止错误蔓延，提高系统可靠性。在这种模块结构中，模块间的关系非常明确与简单，每个模块可以被单独编写、调试、查错和修改。130内蒙古大学计算机学院§5.6模块功能与处理过程设计一、功能模块设计130内蒙1、模块结构图（MSC，ModulerStructuredChart）（1）模块按照结构化设计（SD）方法，系统的物理实体是模块。所谓模块是指：具有输入、输出、逻辑功能、运行程序代码和内部数据等四个主要属性的程序段。输入、输出和逻辑功能是模块的外部属性，运行程序代码和内部数据是模块的内部属性。131内蒙古大学计算机学院1、模块结构图（MSC，ModulerStructure（2）MSC使用的基本符号：五种基本符号，见下图。四种基本符号（去掉转接符号）。数据通讯控制通讯模块调用转接符号132内蒙古大学计算机学院（2）MSC使用的基本符号：数据通讯控制通讯模块调用转接符号（3）模块调用说明AB调用AB判断调用CB循环调用DCA133内蒙古大学计算机学院（3）模块调用说明AB调用AB判断调用CB循环调用DCA132、模块的独立性和耦合性（1）独立性所谓模块的独立性，是指软件系统中每个模块只涉及软件要求的具体的子功能，而和软件系统中其它的模块的接口是简单的。例如，若一个模块只具有单一的功能且与其它模块没有太多的联系，那么，我们称此模块具有模块独立性。134内蒙古大学计算机学院2、模块的独立性和耦合性（1）独立性134内蒙古大学计算机学一个内聚程度高的模块应当只完成软件过程中的一个单一的任务，而不与程序的其它部分的过程发生联系。也就是说，一个内聚性高的模块（在理想情况下）应当只做一件事。一般模块的内聚性分为七种类型，它们的关系如下图所示。功能内聚顺序内聚通信内聚过程内聚时间内聚逻辑内聚偶然内聚模块内聚性强内聚性高低弱135内蒙古大学计算机学院一个内聚程度高的模块应当只完成软件过程中的一个单一的任务，而（2）耦合性耦合性是程序结构中各个模块之间相互关联的度量。它取决于各个模块之间接口的复杂程度、调用模块的方式以及哪些信息通过接口。一般模块之间可能的连接方式有6种构成耦合性的六种类型。它们之间的关系如下图所示。非直接耦合数据耦合控制耦合外部耦合公共耦合内容耦合耦合性模块独立性低强高弱136内蒙古大学计算机学院（2）耦合性非直接耦合数据耦合控制耦合外部耦合公共耦合内容耦3、模块结构图的导出SD设计方法以数据流图、数据字典为基础，从数据流图以及数据字典中给出的加工逻辑描述导出初始模块结构图，然后根据模块设计原则，对初始模块结构图进行优化，得到最后的模块结构图（MSC）。（1）DFD与MSC间关系分析

DFD与MSC都是对系统的功能描述，前者作逻辑描述，后者作物理描述。但它们都描述了系统把输入数据转换为输出数据的转换功能。这是其共同点，也说明两者间有必然的联系。137内蒙古大学计算机学院3、模块结构图的导出SD设计方法以数据流图、数据字典为基础，

DFD与MSC所用基本模型相同。DFD是从系统的高度抽象模型出发，经对加工(即对数据的处理功能)的层层分解而得到的一个多层次的立体构造。其每一个完整层都是系统全部数据处理功能的描述，每一个加工都描述一个数据变换过程。MSC也以系统的高度抽象模型(黑箱)为出发点，经对黑箱(系统或子系统)的层层分解而形成的一个平面树。MSC是系统全部功能的描述，其中的每一个模块都是一个数据处理过程。138内蒙古大学计算机学院

DFD与MSC所用基本模型相同。DFD是从系统的高度抽象模（2）DFD的类型

要把DFD转换为MSC，首先要确认DFD的类型，不同类型的DFD