管理信息系统7

第七章

信息系统的系统设计知识点系统设计阶段的主要工作内容模块设计功能结构图代码设计系统物理配置方案设计数据存储设计一、系统设计简介系统设计的任务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系统设计阶段的主要工作内容总体设计子系统划分、模块设计、绘制功能结构图详细设计代码设计系统物理配置方案设计数据存储设计输出设计输入设计编写程序设计说明书系统设计应遵循的原则1.系统性原则从整个系统的角度考虑问题，做到代码统一、数据统一，代码方案尽可能符合标准，尽量降低数据的冗余度，提高数据的共享度。

2.灵活性原则系统应具有良好的开放性和很强的环境适应性。

3.可靠性原则系统应具有很好的安全保密性、检错及纠错能力、遇意外情况时的恢复能力。

4.经济性原则在满足需求的情况下，尽可能地降低成本。一、总体设计1、划分子系统U/C矩阵法数据功类能客户订货产品加工路线材料表成本零件规格原材料库存成品库存职工销售区域财务计划设备负荷材料供应工作令经营计划UUC财务规划UUUU产品预测UUUU产品设计开发UCUC产品工艺UCUU库存控制CCUU调度UUC生产能力计划UCU材料需求UUC作业流程CUUU销售区域管理CUU销售UUUC订货服务UCU发运UUU会计UUU成本会计UC人员计划C人员招聘考核UU/C矩阵图数据功类能计划财务产品零件规格材料表原材料库存成品库存工作令设备负荷材料供应加工路线客户销售区域订货成本职工经营计划CUU财务规划UUUU产品预测UUUU产品设计开发CCUU产品工艺UUCU库存控制CCUU调度UCU生产能力计划CUU材料需求UUC作业流程UUUC销售区域管理UCU销售UUCU订货服务UUC发运UUU会计UUU成本会计UC人员计划C人员招聘考核U经营计划子系统技术准备子系统生产制造子系统销售子系统财会管理子系统人事管理子系统U/C矩阵图2、模块设计

模块（module）的定义具有以下属性的一组程序语句。输入与输出逻辑功能运行程序内部函数2、模块设计

模块划分的主要原则“高内聚，低偶合”目的：提高模块的独立性（independence），便于模块的独立使用和维护。2、模块设计

评价模块设计的两个指标聚合性（cohesion）——模块内部各组成部分的紧凑程度。偶合性（coupling）——模块之间的联结程度。122、模块设计

模块的主要聚合形式功能聚合（functionalcohesion）——模块内部各组成部分都是为了完成同一功能而聚合在一起。顺序聚合（sequentialcohesion）——模块内部各组成部分有这样的特征：前一部分处理动作的输出是后一部分处理动作的输入。122、模块设计

模块的主要聚合形式通讯聚合（communicationalcohesion）——模块内部各组成部分的处理动作都使用相同的输入或产生相同的输出。过程聚合（proceduralcohesion）——模块内部各组成部分的动作彼此间无关系，但受同一控制流支配，决定它们的执行顺序。342、模块设计

模块的主要聚合形式暂时聚合（temporalcohesion）——模块内部各组成部分的处理动作与时间有关（必须在特定的时间内执行完）。逻辑聚合（logicalcohesion）——模块内部各组成部分在逻辑上具有相似的处理动作，但功能上、用途上却彼此无关。562、模块设计

模块的主要聚合形式机械聚合（coincidentalcohesion）——模块内部各组成部分处理动作之间无关系或关系松散。7不同聚合形式的模块性能比较聚合形式联合形式可修改性可读性通用性“黑箱”程度聚合性功能聚合好好好好黑箱10顺序聚合好好好中不完全黑9通讯聚合中中中不好不完全黑7过程聚合中中中不好半透明5暂时聚合不好不好中最坏半透明3逻辑聚合最坏最坏不好最坏透明

1机械聚合最坏最坏最坏最坏透明

0高聚合程度2、模块设计

模块的主要联结形式数据联结（datacoupling）——模块之间只是调用与被调用关系，且相互只传递数据。特征联结（stampcoupling）——两个模块都与同一个数据结构有关。122、模块设计

模块的主要联结形式控制联结（controlcoupling）——模块之间只是调用与被调用关系，相互之间除了递数据信号外，还传递控制信号。公共联结（commoncoupling）——两个模块都和同一个公共数据域有关。342、模块设计

模块的主要联结形式内容联结（contentcoupling）——两个模块的内部属性（即运行程序或内部数据）有关。5不同联结形式的模块性能比较联结形式对连锁反应的影响可修改性可读性通用性数据联结弱好好好特征联结弱中中中控制联结中不好不好不好公共联结强不好最坏最坏内容联结最强最坏最坏最坏

联结程度高2、模块设计

模块设计的其他原则模块的分解（decomposition）原则——按功能分解：做到一个模块对应一个功能，一个功能对应一个模块。12、模块设计

模块设计的其他原则扇出系数扇出系数是指某模块可以直接调用的下级模块个数。2ABCDEF该系数不宜太大也不宜太小，经验数据：7~8个。2、模块设计

模块设计的其他原则扇入系数扇入系数是指可以直接调用某模块的上级模块个数。3ABCDEF该系数越大越好2、模块设计

模块设计的其他原则控制范围和判断作用范围关系控制范围包括模块的所有下级模块以及该模块本身。4①判断作用范围应落在控制范围之内。②判断调用的层次不宜间隔过多。判断作用范围包括可以被判断调用的所有模块。3、功能结构图功能结构图的绘制方法数据流程图功能结构图转换数据流程图的类型

变换型结构

事务型结构管理信息系统的数据流图通常也可分为两种典型的结构，即变换型结构和事务型结构。变换型结构的数据流图呈一种线性状态，如图它所描述的工作可表示 为输入、主处理及输出。事务型结构的数据流图则呈束状，如图即一束数据流平行流人或流出， 可能同时有几个事务要求处理。3、功能结构图3、功能结构图

复审DFD图，必要时可再次进行修改或细化

鉴别DFD图的结构特征:事务？变换？

按照规则，把DFD图转换为初始的功能结构图

改进初始的功能结构图

从数据流程图到功能结构图的映射

3、功能结构图示例：工资管理系统功能结构图工资管理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4、信息系统流程图

目的：为了表达各功能之间的数据传递关系。基础：新系统的数据流程图。绘制方法：1）为数据流程图中的处理功能画出数据关系图。2）把各个处理功能的数据关系图综合起来，形成整个系统数据关系图，即信息系统流程图。4、信息系统流程图

图中使用的符号手工输入人工输入脱机操作磁带磁盘联机存储器（磁带、磁盘等）脱机存储显示器处理打印报告通讯连接穿孔卡片新系统逻辑模型转换为系统流程图外部实体1输入1处理1处理2处理3处理4输出1输出2外部实体2数据存储1数据存储2数据存储1处理12数据存储2中间文件报告1输入1处理3处理4报告2工资管理系统的信息系统流程图上月主文件主文件更新模块人事变动通知单房租变动通知单本月主文件建立扣款文件模块电费扣款通知单病假扣款通知单扣款文件打印模块工资单工资汇总表二、详细设计1、代码设计

代码（code）的定义代码也叫编码,是代表事物名称、属性、状态等的符号。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。1、代码设计

代码的功能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）。1、代码设计

代码设计的基本原则唯一性原则—代码与对象要一一对应;

合理性原则—代码结构要与分类体系想适应；可扩充性原则—留有余地便于今后扩充；规范性原则—应尽量标准化；稳定性原则—在一定时期内保持稳定。1、代码设计

代码设计应注意的问题逻辑上必须满足用户需要，结构上与处理方法一致；应唯一标识所代表的对象；预留足够的位置，但不要过多；尽量采用标准化代码；不用易于混淆的字符；尽量采用不易出错的代码结构。1、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。1、代码设计

代码的种类2）无序码——用随机无序的数字或字母代表编码对象。此种编码无任何编写规律，有时由机器的随机程序自动地编号。例如：产生一个用户帐号，而帐号的号码本身可能毫无意义。1、代码设计

代码的种类3）块码（系列顺序码）——将顺序编码分为若干段（系列），并与分类对象的分段一一对应，给每段分类对象赋予一定的顺序编码。例如，企业内的单位编号：01——19为车间码；20——79为科室码；80——99为仓库码。优点：能表示一定的信息属性。缺点：空码较多，不适应较复杂的分类体系。1、代码设计

代码的种类4）分组码（区间码、层次码）——按分类对象的从属层次关系为排列顺序。优点：能明确表示分类对象的类别，有严格的隶属关系，容量大，便于机器分类、排序与汇总。缺点：当分类属性众多时，使用位数较多。XXXXXXXXXX1、代码设计

代码的种类例：学号入学年份院系专业班级学生序号1、代码设计

代码的种类5）十进位码——由若干组十进制数组成，每组数用圆点隔开。编码的每一组数是一个分类层次。常用于图书的分类编码、软件的版本编码等。例：瑞星杀毒软件的版本编号：16.36.301、代码设计

代码的种类6）特征组合码——将分类对象按其属性或特征分成若干面，每个面内的诸类目按其规律分别进行编码。例：对机制螺钉的编码

第一位第二位第三位第四位材料直径形状表面处理1—不锈钢1—Φ0.51—圆头1—不锈钢2—黄铜2—Φ12—平头2—镀铬3—钢3—Φ1.53—六角头3—镀锌…………4—方形4—发兰…………2342表示黄铜制的直径为1.5毫米方形镀铬螺钉1、代码设计

代码的种类7）助忆码——用字母、文字或数字表示对象的名称或某种特征。例：电视机的型号：TV-C-29汽车车牌号的前两位：皖A-省或城市代码：BJ、HF、……其它：CCTV-5、B2（铅笔型号）……1、代码设计

代码容量的计算若已知代码的位数为P，每一位上可用字符数为Si，则代码的容量为：1、代码设计

代码容量的计算例：合肥市汽车车牌编号的容量皖A-XXXXX方案一：五位X均由阿拉伯数字表示。容量为：C=105=100000方案二：第一位X用英文字母表示，其它四位X均由阿拉伯数字表示。容量为：C=26×104=2600001、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。1、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=11、代码设计

校验码设计权因子的取法：几何级数法(取一个等比级数)，如：20，21，22，……算数级数法(取一个等差级数)，如：7，6，5，……质数法(取一串质数)，如：17，13，7，5，……取一串交叉数，如：1，2，1，2，1，2,……也可取一串相同的数，如都取1。模一般可取11，10或多13。1、代码设计

校验码设计取权因子：6，5，4，3，2加权求和：S=1×6+2×5+3×4+4×3+5×2=50取模数：1150/11=4……余6得校验码：123456例：原编码为12345，用算数级数法求检验码。校验位2、物理配置方案设计

物理配置的含义根据应用和开发的需要选用各种计算机软、硬件产品。2、物理配置方案设计

设计依据系统吞吐量——每秒钟执行的作业数。系统的响应时间——从用户发出请求到系统返回处理结果所花费的时间。系统的可靠性——系统可连续工作的时间。系统的处理方式——集中式/分布式。地域范围——系统覆盖的范围。数据管理方式——文件系统/数据库系统。2、物理配置方案设计

计算机硬件的选择系统的处理方式为集中式时，采用主机—终端系统，以大型机或中小型机作为主机。系统的处理方式为分布式时，采用微机网络系统。配置服务器和网络终端设备。选择计算机机型：CPU、内存、硬盘、显示器、打印机、……要注意考虑计算机的性价比！2、物理配置方案设计

计算机网络的选择网络拓扑结构——总线型？星型？环型？……；应尽量使信息流量最大的应用放在统一网段上。网络的逻辑设计——配置各种网络设备，并考虑各设备之间的连接结构。网络操作系统——UNIX？Netware？WindowsNT？……。2、物理配置方案设计

数据库管理系统的选择选择数据库管理系统时，应考虑：数据库的性能；数据库管里系统的系统平台；数据库管里系统的安全保密性能；数据的类型。目前市场上流行的DBMS有：Oracle、Sybase、SQLServer、Informix、DB2、FoxPro、……2、物理配置方案设计

应用软件的选择选择应用软件时，应考虑：软件是否能够满足用户的需求；软件是否有足够的灵活性；软件是否能够获得长期、稳定的技术支持。2、物理配置方案设计

开发工具的选择VisualFoxProVisualBasicPowerBuiderDelphiVisualC++界面设计工具2、物理配置方案设计

开发工具的选择OracleSQLServerSybaseInformixAccessDBMS2、物理配置方案设计

开发工具的选择FrontPageDreamweaverFreehandFireworksFlash网页设计工具3、输出设计

输出设计的内容有关输出信息使用方面的内容输出信息的内容输出格式输出设备输出介质包括信息的使用者、使用目的、报告量、使用周期、有效期、保管方法和复写份数等。包括输出项目、位数、数据形式（文字、数字、声音、图像）等。表格、图形或文件。打印机、显示器、存储设备、语音设备等。打印纸、磁盘、磁带等。3、输出设计

输出设计的格式以原有表格形式为依据考虑计算机的输出特点尽量标准化，满足用户的要求3、输出设计长兴机械厂200544、输入设计

输入设计的原则提高效率，减少错误。4、输入设计

输入设计的目标控制输入量——只输入基本信息，可通过计算、统计、检索得到的信息由系统自动生成。减少输入延迟——采用周转文件、批量输入等方式减少延迟。较少输入错误——采用校验和有效性验证减少输入错误。避免额外输入步骤输入过程应尽量简化4、输入设计

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4、输入设计

输入数据的校验方法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4、输入设计

输入屏幕设计目前广泛采用人机对话的方式输入。人机对话又分为菜单式、填表式和应答式三种。会计凭证输入界面5、数据存储设计

数据组织方式单项数据记录文件数据库5、数据存储设计

数据库设计用户需求分析概念结构设计逻辑结构设计物理结构设计系统分析(详细调查)系统分析(逻辑设计)系统设计系统设计数据库设计步骤系统开发步骤了解用户要存储哪些方面的数据。用E—R法描述概念模型。将概念模型转换成数据模型。选定合适的存储结构和存取方法。5、数据存储设计

数据库的逻辑结构设计概念模型(E-R图)关系数据模型转换5、数据存储设计

数据库的逻辑结构设计转换规则一

E-R图中的每一实体对应转换成一个关系。实体名作为关系名，实体的属性作为关系的属性，实体的主码作为关系的主码。5、数据存储设计

数据库的逻辑结构设计转换规则二

E-R图中的每一联系对应转换成一个关系。联系名作为关系名，联系两端实体的主码和联系自身的属性一起作为关系的属性，关系主码的确定分三种情况。

1:1的联系时，可取联系任一端实体的主码作为关系的主码；

1:N的联系时，取N端实体的主码作为关系的主码；

M:N的联系时，取联系两端实体主码的组合作为关系的主码；5、数据存储设计

数据库的逻辑结构设计转换规则三

对具有相同主码的关系进行优化合并。例：某公司正在建设多个工程项目，每个工程项目均要使用多种材料，而每种材料可用于不同的工程项目；假设每种材料可由不同的供应商供给，而每个供应商只供应一种材料。该公司项目管理系统需要记录的数据（属性）如下：

属性名含义属性名含义属性名含义Pno项目编号Pna项目名称Pm项目投资额Pman项目负责人Sno供应商代号Sna供应商名称Sadd供应商地址Ste供应商电话Mno材料编号Mna材料名称Cu材料的计量单位Mup材料单价Pmq项目需要用的各种材料数Smq供应商供给的各种材料数项目材料供应商使用供给SuMupPmPmanPmqSmqSno#SnaSteSaddMno#Mnamnn1Pno#PnaE-R图关系数据模型使用（Pno#，Mno#，Pmq）供给（Sno#，Mno，Smq）项目（Pno#，Pna，Pm，Pman）材料（Mno