信息系统分析与设计 陈禹课件 第八章 详细设计

第八章详细设计目录8.1总体设计与模块设计的衔接8.2模块的功能与性能设计8.3代码设计8.4人机界面设计8.5输入输出设计8.6模块设计的组织8.7实施方案的撰写与审议8.1总体设计与模块设计的衔接系统设计设计系统的物理模型系统的逻辑模型系统的物理模型转换模块实现的计算机处理与人工处理划分一般原则是：(1)对复杂的计算、大量重复的数学运算，如统计、汇总、分配等；对结构化程度高的数据处理，如数据传送、存储、分类、检索、编制单证报表等，应由计算机处理。(2)各种管理模型、高层次的数学模型，如运筹学、数理统计、预测等处理，数据量大、算法复杂，适用于计算机处理。(3)对与数据格式不固定，例外情况较多及需要经验来判断的工作，目前没有成熟的技术可以应用或者代价太高，适合于人工处理。(4)决策性问题，先由计算机处理提供尽可能多的资料，来辅助与支持人进行最后的决策。

8.2模块的功能与性能设计处理过程设计

IPO图

流程图

问题分析图

NS图

过程设计语言处理过程设计原则处理过程设计IPO图：

IPO(Input-Process-Output,IPO)是用于描述某个特定模块内部的处理过程和输入输出关系的图。IPO是配合HIPO详细说明每个模块的输入、输出数据和数据加工的重要工具。常用的IPO图的基本内容如下表所示。

处理过程设计IPO图的特点：在IPO图中，输入、输出数据来源于数据词典。变量说明是指模块内部定义的变量，与系统的其他部分无关，仅由本模块定义、存贮和使用。备注是对本模块有关问题作必要的说明。开发人员不仅可以利用IPO图进行模块设计，而且还可以利用它评价总体设计。用户和管理人员可利用IPO图编写、修改和维护程序。因而，IPO图是系统设计阶段的一种重要文档资料。

处理过程设计流程图：流程图(flowchart)即程序框图，又称程序流程图。它是用统一规定的标准符号描述程序执行具体步骤的图形表示，是使用历史最久、流行最广的一种描述工具。流程图包括三种基本成分：（1）处理，用方框表示。（2）判断条件，用菱形框表示。（3）控制流，用箭头表示。

流程图的基本结构处理过程设计流程图的特点：优点：直观形象，便于理解和掌握。缺点：1、表示控制的箭头过于灵活，若使用得当，流程图简单易懂，反之，流程图可能非常难懂，而且无法维护；2、它只描述执行过程而不能描述有关数据。处理过程设计问题分析图：

(ProblemAnalysisDiagram,PAD)由日本日立公司二村良彦等人于1979年提出，是一种支持结构化程序设计的图形工具。问题分析图的特点：PAD图不仅逻辑结构清晰、图形标准，而且更重要的是它能引导人们使用结构化的程序设计方法，从而有利于提高程序的设计质量。以PAD图为基础，按照机械的变换规则，就可以写成结构化的程序。

问题分析图的基本结构处理过程设计NS图：1983年，美国的I.Nassi和B.Sheiderman共同提出了一种不用GOTO语句、不需要流向线的结构化流程图，又称为盒图。在NS图中，每个处理步骤用一个盒子表示，盒子可以嵌套。盒子只能从上头进入，从下头走出，除此之外别无其它出入口，所以盒图限制了随意的控制转移，保证了程序的良好结构。

NS图的特点：（1）它强制设计人员按结构程序设计方法进行思考和描述其方案，由NS图得到的程序必定是结构化的；（2）图像直观，容易理解设计意图，为编程、复查、测试、维护带来方便；（3）简单易学。

NS图的基本结构处理过程设计过程设计语言：

(ProcedureDesignLanguage,PDL)是用来描述模块内部具体算法的非正式且比较灵活的语言，其外层语法是确定的，而内存语法不确定。外层语法描述控制结构，用类似一般编程语言的保留字，所以是确定的。内层语法不确定，可以按系统的具体情况和不同层次灵活选用，实际上可以采用任意自然语句来描述具体操作。

处理过程设计过程设计语言的特点：它仅仅是对算法的一种描述，是不可执行的。与PAD等图形工具相比，PDL具有以下优点：(1)同自然语言(英语)很接近，易于理解。(2)易于被计算机处理并存储。(3)可以从它自动产生程序。不足之处在于它不如图形描述直观，对英语使用的准确性要求较高。

处理过程设计原则模块间的接口要符合通信的要求考虑将来实现时所用计算机语言的特点考虑数据处理的特点估计计算机执行时间不能超出要求考虑程序运行所占的存贮空间使程序调试跟踪方便估计编程和上机调试的工作量

除了要满足某个具体模块的功能、输入和输出方面的基本要求以外，还应考虑以下几个方面：8.3代码设计代码设计

代码（code）的定义代码也叫编码,就是用来表征客观事物的实体类别和属性的一个或一组易于计算机识别和处理的特定符号，它可以是字符、数字、某些特殊符号或它们的组合。常见的代码有：职工编号、学号、合同编号、材料编码、会计科目代码等。代码设计

编码的目的唯一标识出所代表的信息对象;

便于输入、存储和检索；便于分类、排序等统计处理；在特定场合，甚至可以表达专用含义（如技术参数、性能指标等）。代码设计

代码设计的基本原则合理性原则—代码结构要与分类体系相适应；简单性—能简单、明了，以便降低误码率，提高工作效率；系统性—代码可以分组，并有一定的分组规则，从而在整个系统中使代码具有通用性和一致性；稳定性原则—在一定时期内保持稳定；代码设计

代码设计的基本原则可扩充性原则—留有余地便于今后扩充；标准化—国际、国家和行业的有关标准是代码设计的重要依据，应尽量采用已标准化的编码适用性原则—代码适应计算机处理;便于识别和记忆—代码不仅要有逻辑含义，而且还应便于识别和记忆，对于一些容易混淆的字符和数字应少用；代码设计

代码的种类1）顺序码——用连续的数字或字母代表编码对象。优点：简短，定位方法简单，易于管理。缺点：代码本身不能说明任何附加信息特征；且新加的代码只能列在最后，删除编码后将形成空号。代码设计

代码的种类2）区间码——整个编码分成多个分组，形成多个区间，每个区间是一组，每组的码值和位置都代表一定意义。典型的区间码是邮政编码。优点：信息处理可靠，排序、分类、检索方便。缺点：有时会产生长码，码中还会产生多余码现象。代码设计

区间码的种类1）多面码——个数据项可能具有多方面的特性。如果在码的结构中，为这些特性各规定一个位置，就形成多面码。2）上下关联区间码——由几个意义上相互有关的区间码组成，其结构一般由左向由排列。3）十进制码——相当于图书分类中沿用已久的十进制分类码，它是由上下关联区间码发展而成的。如610.736，小数点左边的数字组合代表主要分类，小数点右边的指出子分类。4）自检码——由原来的代码（本体部分）和一个附加码组成。附加码用来检查代码的录入和转录过程中是否有差错，附加码又叫校验码，它和代码本体部分有某种唯一的关系，它是通过一定的数学算法得到的。代码设计

校验码设计原理：为了保证代码的正确输入，在原编码的右端设计一个校验位。校验位通过事先规定的数学算法计算出来。录入时，计算机再按同样的算法对输入的原编码部分计算出校验位，并与输入的校验位进行比较，以检验输入是否正确。代码设计

校验码设计校验码的设计方法：假设原编码为：C1C2C3……Cn第一步：取权因子P1，

P2，

P3，……，Pn第二步：对原编码的每一位加权求和第三步：对和（S）取模（M）的余（R）

S/M=商……余R第四步：将余数加到原编码的右边形成校验码。

S=∑CiPini=18.4人机界面设计人机界面设计用户的使用需求分析

用户对计算机系统的要求

用户技能方面的使用需求

用户习性方面的使用需求

用户经验、知识方面的使用需求用户对系统的期望方面的需求用户的使用需求分析用户对计算机系统的要求1)让用户灵活地使用，不必以严格受限的方式使用系统。为了完成人—机间的灵活对话，要求系统提供对多种交互介质的支持，提供多种界面方式，用户可以根据任务需要及自己的特性，自由选择交互方式。2)系统能区分不同类型的用户并适应他们，要求依赖于用户类型和任务类型，系统自动调节以适应用户。3)系统的行为及其效果对用户是透明的。4)用户可以通过界面预测系统的行为。

用户的使用需求分析用户对计算机系统的要求

5)系统能提供联机帮助功能，帮助信息的详细程度应适合用户的要求。

6)人—机交互应尽可能和人际通信相类似，要把人—机交互常用的例子、描述、分类、模拟和比较等用于人—机交互中。

7)系统设计必须考虑到人使用计算机时的身体、心理要求，包括机房环境、条件、布局等，以使用户能在没有精神压力的情况下使用计算机完成他们的工作。

用户技能方面的使用需求1)用户只需有普通的语言通信技能就能进行简单的人—机交互。目前人—机交互中使用的是易于理解和掌握的准自然语言。2)要求有一致性的系统设计。一致性系统的运行过程和运作方式很类似于人的思维方式和习惯，能够使用户的操作经验、知识、技能推广到新的应用中。3)应该让用户能通过使用系统进行学习，提高技能。最好把用户操作手册做成交互系统的—部分，当用户需要时，有选择地进行指导性的解释。4)系统提供演示及示例程序，为用户使用系统提供范例。

用户的使用需求分析用户习性方面的使用需求

1)系统应该让在终端前工作的用户有耐心—系统响应时间直接相关连的。2)系统应该很好地对付易犯错误、健忘以及注意力不集中等习性。此外，必要的冗余长度、可恢复操作、良好的出错信息提示和出错处理等也都是良好系统所必须具备的。3)应该减轻用户使用系统的压力。系统应对不同用户提供不同的交互方式。而直接操纵图形的用户界面以其直观、形象化及与人们的思维方式的一致性，更为各类用户所欢迎。

用户的使用需求分析用户经验、知识方面的使用需求1)系统应能让未经专门训练的用户使用。2)系统能对不同经验知识水平的用户做出不同反应。3)提供同一系统，甚至不同系统间系统行为的一致性，建立起标准化的人—机界面。4)系统必须适应用户在应用领域的知识变化，应该提供动态的自适应用户的系统设计。总之，良好的人—机界面对用户在计算机领域及应用领域的知识、经验不应该有太高要求。相反，应该对用户在这两个领域的知识、经验变化提供适应性。用户的使用需求分析用户对系统的期望方面的需求1)用户界面应提供形象、生动、美观的布局显示和操作环境，以使整个系统对用户更具吸引力。2)系统决不应该使用户失望，一次失败可能使用户对系统望而生畏。良好的系统功能和人—机界面会使用户乐意把计算机系统当成用户完成其任务的工具。3)系统处理问题应尽可能简单，并提供系统学习机制，帮助用户集中精力去完成其实际工作，减少用户操作运行计算机系统的盲目性。用户的使用需求分析人机界面设计人机界面的设计原则

用户针对性原则尽量减少用户的工作应用程序与人机界面相分离人机界面一致性系统反馈及时性尽量减少用户记忆

及时的出错处理及帮助功能使用图形人机界面设计图形用户界面控件的布局及使用

(1)命令按钮

(2)单选按钮

(3)复选框

(4)文本框

(5)列表框

(6)下拉列表框

(7)表格和网格图形用户界面复选框的排序标准：

①按使用频率排放。使用频率最高的数据项对应的复选框排放在最上方。②按任务徘放。用一个常用的顺序来表示完成某一任务的部分功能。③按合理的逻辑顺序排放。例如一个日期列表就自动隐含着一个按日期排放的顺序。④按字母顺序排放。只有在复选框的标签能够有效地表达每一数据项的情况下，才能够使用字母顺序排放复选框。

人机界面设计设计用户界面的步骤

(1)绘制窗体和消息流程图(2)制作用户界面原型(3)从用户那里获取反馈信息(4)叠代修改用户界面。8.5输入输出设计输入输出设计输出设计

输出内容输出方式输出设备与介质打印纸、磁盘、磁带等。打印机、显示器、存储设备、语音设备等。输入输出设计输出内容

输出内容即包括用户使用输出信息的目的或用途、输出频率、速度、有效期、份数、安全保密性要求等，也包括输出信息的具体形式(表格、图形、文字)，输出项目及输出信息的数据结构、数据类型、精度、取值范围等。输出内容设计的结果是将上述参数在“输出设计说明书”中一一加以说明，一份完整的输出设计说明书应包含输出类型、内容、表格、介质和设备四方面的设计内容。输出设计说明书

编号：名称：处理周期：处理形式：种类：份数：报送单位：项目编号项目名称宽度格式输出顺序备注填表人：填表日期：输入输出设计输出方式

信息系统的输出方式有屏幕显示输出、打印机打印输出、文件输出、绘图输出等，最为广泛使用的输出方式是屏幕显示和打印机打印。通常在功能选择、查询、检索信息时，采用屏幕输出方式。（1）屏幕显示输出用人机对话的方式在显示屏上输出信息，这种方式常常用在查询和检索系统。屏幕显示输出具有速度快、无噪音等特点，用户可通过点击功能按钮、输入组合条件等方式让系统显示信息。这种输出方式的优点是实时性强，但输出的信息不能保存。（2）打印机打印输出当输出信息需要长期保存或在较广泛的范围内传递时，一般将信息打印输出，例如报表、发票的输出等。

输入输出设计输入设计

输入设计原则输入设计内容输入表单设计输入数据校验输入输出设计输入设计原则

(1)可靠性(2)简单性(3)易学易用性(4)输入界面应简单明了、色彩适中、风格统一(5)快速响应性

输入输出设计输入设计内容(1)输入数据内容的确定——取决于所需输出信息的内容(2)输入方式及设备的选择常见的输入方式有：

·键盘输入：是目前最常见的输入方式之一。

·A／D、D／A(模／数，数／模)转换：如条形码识别器、光电阅读器等。主要用于自动化程度要求较高的场合。

·网络通信传输

输入输出设计输入设备的选择键盘磁盘扫描仪麦克风数码相机/摄像机磁卡/IC卡输入射频输入输入输出设计选用输入设备需考虑的因素：输入的数据量与频度输入信息的来源和形式输入格式的灵活程度输入速度和准确性要求输入校验方法、允许的错误率及纠正的难易程度数据的要求、特点和保密性数据输入的环境可选用的设备和费用等输入输出设计输入表单设计

在设计输入表单时，首先需要考虑内容的完整性，即应把本用例或本界面的输入数据全部包括在所设计的表单之中；其次，要保证数据的一致性，即在表单中不要出现冗余数据或派生数据的输入；最后，表单格式应该简单、规范，风格一致。

表单设计格式示例

输入输出设计输入数据校验重复校验视觉校验校验位校验控制总数校验数据类型校验格式校验逻辑校验界限校验顺序校验记录记数校验平衡校验对照校验8.6模块设计的组织模块设计的组织总负责人——负责组织和领导模块设计1)提出模块设计所必需的要求和限制2)向系统设计人员分配工作，发布指示及检查完成情况；3)在系统设计人员和用户之间进行协调和联系设计工作分工——按逻辑子系统进行任务分配，公共部分指定某小组完成组织人员——来自用户方，负责处理涉及企业的管理问题的协调

必须精心组织模块设计工作，设置模块设计总负责人和组织人员，对模块设计工作进行合理分工8.7实施方案的撰写与审议实施方案的撰写与审议系统设计报告

(1)引言1)摘要。说明新系统的名称、目标和功能以及系统开发的背景。2)专门术语定义。3)参考和引用的资料。(2)系统总体设计方案

实施方案的撰写与审议