第6章 结构化系统设计

第六章结构化系统设计

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第六章结构化系统设计

第一节系统设计的任务

1、系统分析与系统设计关系：系统分析也称粗略设计，系统设计也称详细设计。从系统分析到系统设计是一个由抽象到具体的过程，没有明显界定，还可能有反复。2、系统设计的目的：产生目标系统的物理系统，即系统施工的依据。3、系统设计的原则：（1）系统性：整体考虑问题，统筹兼顾。（2）灵活性：对环境的高度适应性，如动物的颜色变化。（3）可靠性：对外界干扰的抵御能力和应变能力。如安全保密、检错纠错能力、抗病毒能力。（4）经济性：在满足需要的前提下，尽量减少支出。能简化的决不能复杂。2第六章结构化系统设计

第一节系统设计的任务4、系统设计任务：（1）总体设计：信息系统流程图设计、功能结构图设计、功能模块图设计。（2）代码设计和设计规范的制定。（3）系统物理配置方案设计：设备配置、网络设计与选择、软件（操作系统、编程语言、数据库管理系统）选择。（4）数据存储设计：数据库设计、数据安全性设计。（5）计算机处理过程设计：输出设计、输入设计、处理流程图设计、编写程序设计说明书等。3第六章结构化系统设计

第二节代码设计代码：代表事物名称、属性、状态等方面的符号。用数字、字母组合表示，代码的设计在系统分析阶段就应开始。一、代码的功能：1、便于数据的存储与检索。为事物提供了概要和准确的认定。2、用代码可以提高处理的效率和精度。3、提高了数据的全局一致性。4、代码是人和计算机的共同语言。二、代码的设计要求1、代码在逻辑上满足用户需要，结构上与处理方法一致。如：统计代码，在不调出数据文件时，也能按代码进行运算。2、代码能唯一标识事物。不能出现二义性理解。4第六章结构化系统设计

第二节代码设计3、代码的预留位置。适度的留有余地。4、代码的系统化、标准化，尽量使用国家标准；5、代码要避免使用容易引起混淆的符号：如O、Z、I、S、V与0、2、1、5、u易混；6、尽量使用不宜出错的代码结构。如字母-字母-数字的结构（如WW2）比字母-数字-字母（如W-2-W）的结构出错机会少。7、代码长于4个字母或5个数字字符时，应分成小段。减少读、写错误。如726-499-6135比7264996135易于记忆。8、代码容量：代码位数为P，每一位上可用字符数为S，则可以组成码的总数为：C=S例如：对每位字符为0~9的三位码，共可以组成C=10*10*10=1000种码。P5第六章结构化系统设计

第二节代码设计三、代码种类（1）顺序码：也称系列码，用连续数字代表编码对象的码。如：学号，01、02、03；…工号：0101、0102、0103，…优点：简单、易于管理。缺点：没有逻辑基础，代码本身没有含义，只能顺序增加，中间删除留有空码。一般作为其它码分类中细分类的一种补充手段。（2）区间码：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含义。如邮政编码，050018，分为3个区间，05代表河北；00代表石家庄市，18代表裕华路邮区；汽车车牌号：冀A-Z1136，分为三个区间：冀：代表河北省，A代表石家庄市，Z代表出租车，1136：表示汽车顺序号；身份证号等。区间码的特点：信息处理可靠、分组排序、检索方便，码的位数多。6第六章结构化系统设计

第二节代码设计1、多面码：一个数据项可能具有多方面的特性。即同一数码在不同的组中表示不同的含义。如下图所示。2、上下关联区间码：由几个意义相关的区间码组成。如会计核算方面的“科目代码”，由几个区间码组成：（款项目节）或科目、细目、子目。101201140，前三位：资金占用类；中三位：库存资金占用；后三位：成品资金占用。身份证号的结构。3、十进制码：使用带小数点的十进制的代码。以小数点为界，左边：大类，右边：小类，如：622.566，虽然方便，但由于位数不等，不便于计算机处理。最好是固定位数。（三）助忆码：有易于记忆的符号组成的代码。如：TV-C-54、

TV-B-47；MIS-B/S-01；DFD-M-01等。特点：代码数量不宜太多（＜50个），否则记忆困难，存储容量大。7第六章结构化系统设计

第二节代码设计8第六章结构化系统设计

第二节代码设计四、代码结构中的校验位：在代码的尾部增加一位或若干位，通过对该位和其它位的计算，可知道代码在书写、传递中是否有错。该位称为校验位。校验位可以发现的错误：抄写错误：如1写成7易位错误：如1234写成1324双易错误：如26913写成21963随机错误：上面错误的综合；可以使用很多方法，如算术级数法、几何级数法、质数法等方法的核心：对原代码的每一位乘以系数，求和后，除以一个模数（如11）得到的余数就是校验码。校验代码是否正确，可以反向计算。9第六章结构化系统设计

第二节代码设计1、算术级数法：原代码：12345乘以权数：65432乘积之和：6+10+12+12+10=50除模数11，得余数：650/11=4……6新代码：1234561、几何级数法：原代码：12345乘以权数：3216842乘积之和：32+32+24+16+10=114除模数11，得余数：4114/11=10……4新代码：12345410第六章结构化系统设计

第二节代码设计1、质数法：原代码：12345乘以权数：1713753乘积之和：17+26+21+20+15=99除模数11，得余数：099/11=9……0新代码：123450注意：以11为模时，若余数为10，则按0处理。校验时按反方向进行计算。11第六章结构化系统设计

第三节功能结构设计一、概述：1、在系统分析中的“功能分析和划分子系统”部分，已经讲了如何划分子系统和确定功能结构的思路，在此，我们需要确定系统实际的功能结构。2、功能结构的设计内容：（1）、确定模块的大小与内容；（2）、确定各个模块之间的关系（联系）。3、功能结构的设计原则：（1）总体上是树状模块结构，或层次模块结构，上级调用一个或几个下级（最好只是指令关系，不传送数据），同层模块不相互调（2）模块的独立性好（凝聚度高），在运行时最好不与其它模块有数据关系。12第六章结构化系统设计

第三节功能结构设计二、功能结构图符号1、功能结构图：是描述功能结构的主要工具。（也称层次方块图）2、符号：（1）功能模块：（2）调用：（3）选择调用与循环调用：见P169图9.2（4）调用时数据传送：3、模块内容（大小）确定：原则：内部聚合度高，模块间关联度小

聚合度：反映模块内各个组成部分之间联系的紧密程度；越大越好

关联度：反映模块之间的联系程度。越小越好。模块名称13第六章结构化系统设计

第三节功能结构设计4、模块内部聚合度类型：（1）偶然性聚合：将几个毫无联系的程序组合成一个模块。只是为节省存储空间，提高运算速度。（2）逻辑性聚合：将几个逻辑上相似的程序组合成一个模块。内部功能靠控制变量选择调动，类似子程序调动。（3）时间性聚合：将几个需要在同一时间段内执行的程序聚合成一个模块。如系统的初始化模块，关机模块等。（4）过程性聚合：将为完成某一工作，执行条件受同一控制流支配的几个程序聚合成一个模块。如若干报表的制作。（5）数据性聚合：将对同一数据库（数据文件）加工处理的几个程序聚合成一个模块。如工资输入、工资查询、做工资报表的聚合。14第六章结构化系统设计

第三节功能结构设计（6）顺序性聚合：将几个顺序执行，一个程序的输出是另一个程序输入的程序聚合成一个模块。如：“销售数据采集程序”与“销售数据分析”程序的聚合。（7）功能性聚合：将为完成一项工作所必须的几个小程序聚合成一个模块。如“打印工资发放表”由“打印机设置”、“读工资数据”、“打印表头”、“循环输出每行数据”，“打印表尾”聚合而成，缺一不可，切不宜再分。总之：从（1）到（7）聚合度越来越高，关联度越来越小。15第六章结构化系统设计

第三节功能结构设计三、功能结构图的产生方法：从DFD导出。导出方法：把DFD看作是一个数据处理器，即认为DFD描述了数据的输入、存储、传输、处理及输出等过程。可以把系统分为数据输入、数据处理、信息输出、及系统管理四大部分。这就把系统看作是一个大的，具有多环节的数据变换器，一头输入数据，一头输出信息。对于某些系统，还应具有事务分类功能，如银行的业务分类，政府机关的业务分类等。系统管理包括：户名与口令分配与管理、系统的运行准备、数据的备份、数据库结转（跨年度管理），打印机参数设定等。从DFD中导出功能结构图思路如下：P176图9.10给出工资管理子系统功能结构图。16第六章结构化系统设计

第三节功能结构设计从DFD中导出功能结构图思路DFD数据输入数据处理1事务分类系统管理数据处理N信息输出……17第六章结构化系统设计

第三节功能结构设计四、功能结构设计例子：银行储蓄业务管理信息系统分析：这是一个典型的带事务分类环节的系统。分为存款处理、取款处理。如果代收话费，还应增加新的事务处理。试画出系统的功能结构图如下：18第六章结构化系统设计

第三节功能结构设计储蓄业务管理信息系统代收话费存款业务取款业务系统管理数据输入数据输入数据输入数据处理话单输出新户处理老户处理打印存折取款金额检查数据备份记帐打印存折数据结转口令管理打印机选择储蓄业务MIS功能结构图19第六章结构化系统设计

第四节系统处理流程设计一、概述：系统处理流程设计内容是设计出“系统流程图”，来表明整个系统的处理过程和具体环节（包括数据存储）。二、设计思路1、为功能结构图上的每一个功能画出数据关系图；2、将各个数据关系图综合起来，形成信息系统流程图。三、数据关系图设计，见P177图9.11四、系统流程图设计，见P177五、程序框图及程序设计说明书设计1、程序框图：程序流程图，用符号和文字表明程序的内容和执行过程，但应注意程序的结构化设计。2、程序设计说明书：包括程序框图、程序名称、程序所属系统和子系统名称、编程语言、数据输入方式与格式、数据输出方式与格式、数据处理过程说明，如数学模型等、程序运行环境等。20第六章结构化系统设计

第五节系统物理配置方案设计一、设计依据：1、系统的吞吐量。每秒钟执行的作业数；2、系统的响应时间：从用户发出作业申请到系统给予应答的时间；3、系统的可靠性，可以用连续工作时间表示；4、集中式还是分布式。决定使用主机系统还是网络系统。5、地域范围。决定使用广域网还是局域网。6、数据管理方式：文件系统或数据库系统。21第六章结构化系统设计

第五节系统物理配置方案设计二、计算机硬件选择：取决于数据处理方式和要运行的软件。集中式的处理方式，要选择主机-终端系统；分布式的处理方式，要选择微机网络系统。（企业应用）选主机系统指标：RAM、CPU、输入/输出和通信的通道数、显示方式、外存与外设。选服务器指标：与上相似。在硬件的选择上要考虑性能/价格比，不要光追求性能。22第六章结构化系统设计

第五节系统物理配置方案设计三、网络选择与设计：1、产品选择：（1）要根据地域分布选择拓扑结构，尽量把信息流量最大的应用放到同一网段上。（2）根据响应时间选择网络产品，

ETHERNET（以太网）：带宽100MB、1000MB、10000MB、1GB；星型，树形、总线型。

ATM（异步传输模式）：带宽：155MB或更高；星型。FDDI（光纤分布式接口）：100MB以上，环型。23第六章结构化系统设计

第五节系统物理配置方案设计2、网络设计（1）确定网络建设目标（2）网络主干设计：网络数据交换中心（3）办公大楼网络设计：信息中心所在地（4）实时系统的互连设计：网关与专线（5）相关子网建设：远距离网络互连（6）零散用户连网设计：远程访问详见P197~20024第六章结构化系统设计

第五节系统物理配置方案设计3、网络操作系统选择：UNIX、LINUX、NETWARE、WINDOWSNT、（局域网）因特网的应用：产生了B/S结构。四、数据库管理系统的选择：考虑因素：性能、系统平台、安全保密性能、数据结构。常用产品：ORACLE、SYBASE使用C/S结构（大型）INFORMIX中型；FOXPROSQLSERVER中小型。五、编程高级语言的选择：C++、C#；JAVA（MICROSOFT.NET）；VB等25第六章结构化系统设计

第五节系统物理配置方案设计五、应用（商品）软件的选择1、功能是否满足要求；（1）处理的事件或数据（2）系统的输出方式、格式、文档或其他输出；（3）系统的存储要求；（4）系统的查询要求；（5）系统的不足之处。2、软件的灵活性（适应性）；3、对企业BPR的要求；4、软件的技术支持。26第六章结构化系统设计

第六节输出设计概述：输出是系统产生的结果或提供的信息。对于用户，输出是系统开发是否成功的标志。一、输出设计的内容：1、有关输出信息使用方面的内容，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。2、输出信息的内容，包括输出项目、位数、数据形式（文字、数字）。3、输出格式，如表格、图形或文件。4、输出设备，如打印机、显示器、绘图仪等，对行打机尚需注明字/行、行/页；5、输出介质，如磁盘、磁带、输出用纸是专用纸，还是普通白纸等。参见P186表9.327第六章结构化系统设计

第六节输出设计二、输出种类：1、表格2、图形3、图标：表示数据间的比例关系和比较情况。三、输出报告：设计输出报告的原则：1、方便使用者；2、要考虑系统的硬件性能；3、尽量利用原系统的输出格式；4、输出表格要考虑系统发展的需要；5、输出的格式与大小要考虑硬件能力，试制成样品，经过用户同意。请参考P187表9.4输出设计报告书28第六章结构化系统设计

第六节输出设计四、输出设计示例哈尔滨工业大学管理学院为中国长江三峡开发总公司设备MIS设计的调拨单屏幕显示、打印输出格式示意图。实际操作可以用热键或鼠标来调整视窗中的可见内容。1、在屏幕输出中，可以用系统的条件查询程序查询有关内容；2、也可以在输出前对显示格式内容进行描述，对输出数据的栏目、栏目排列顺序、输出宽度、表头及栏目标题等进行预先定义，从而改变输出内容与格式。详见下页的打印输出格式、输出定义设计例子。2930第六章结构化系统设计

第六节输出设计31第六章结构化系统设计

第七节输入设计引言：输入设计关乎系统输入质量。对于系统可靠性影响很大。一、输入设计的原则：1、控制输入量：输入基本数据，能少则少；2、减少输入延迟；可采用周转文件、批量输入等；3、减少输入错误；4、避免额外步骤；5、输入过程应尽量简化。二、输入设备的选择1、读卡机，信用磁卡、IC卡、无接触型射频卡等；2、键盘-磁盘输入装置，如统计局使用的系统；3、光电阅读器，如条形码阅读器；4、终端输入，键盘输入数据。32第六章结构化系统设计

第七节输入设计三、输入检验（一）、输入错误的种类：1、数据本身错误：原始数据错、或穿孔错等；2、数据多余或不足；3、数据延误，如股票数据，用昨天数据作为今天数据；（二）、数据出错的校验方法：1、重复输入由二人各输入一次，结果比较，一致者，正确；否则显示出错信息，均由程序控制完成。2、视觉校验：输入数据、打印数据、用眼睛比较原始数据与打印数据，发现问题，查错率：75%~85%。33第六章结构化系统设计

第七节输入设计3、控制总数校验：手工计算出一组数据的累计数；输入数据和累计数；用程序重新计算输入数据的累计数，与手工累计数比较，一致者，认为输入正确，否则有错。4、数据类型校验：数字型、或字符型的对比校验。在输入程序中，用输入类型设定，解决此问题。5、格式校验：在指定位置上，用位数校验某数据项的输入是否正确。如姓名：规定8位，输入7位，则有空位，认为有错。6、逻辑校验：根据某些逻辑性校验数据项输入是否正确，如出生时间+18≤工作时间，（当然也有10岁参加工作的，杂技演员等）7、界限校验：根据设定的某些输入数据项范围检查输入的正确性：如参加工作时间在0~40之间；性别在男、女之间；季节在四季之间（第五季饮料）34第六章结构化系统设计

第七节输入设计8、顺序校验：检查数据项的顺序：如用学号的连续性检查输入是否漏输、重输；9、记录计数校验：通过计算记录个数来检查记录是否遗漏和重复。10、平衡校验：检查相反项目间是否平衡。如借方金额=贷方金额；现金帐余额=现金库存余额等。11、对照校验：将新输入的数据与原来已经输入的数据相对照，检查是否一致，如职工代码、学生号码的输入等。35第六章结构化系统设计

第七节输入设计（三）出错的改正方法：1、原始数据：交数据产生单位处理。2、机器自动纠错：自动检错、改正错误、也可剔除不主要错误。（四）出错表的设计输入程序要设计《出错表》，发现错误，及时提示。四、原始单据的格式设计设计原则：1、便于填写；2、便于归档；3、单据的格式能保证精度。下表为《人事变动通知单》，程序会依据此单，自动更新原工资主文件。36

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01500.0050.0090.0001004吴天02400.0040.0060.0021005赵光01450.0050.0090.0021006马芳芳02600.0060.0080.001科长签字

备注栏：0—调离1—新进2—修改数据

37第六章结构化系统设计

第七节输入设计五、输入屏幕设计人机对话方式：（一）菜单式一般菜单光带菜单下拉菜单（二）填表式（三）选择性问答式38第六章结构化系统设计

第八节数据存储设计概述：1、MIS都基于文件系统、数据库系统，解决数据存放问题。2、文件设计，用高级语言编MIS程序，如C++、VB、COBOL等包括：确定文件类型、介质、组织方式、存取方式等3、数据库设计：用数据库系统建造MIS。确定数据库的数据结构（字段名、字段类型、位数），使之符合3NF。4、方法：原型法：用E-R方法产生数据结构结构化方法：在数据字典（DD）的基础上归纳优化39第六章结构化系统设计

第八节数据存储设计一、文件的分类1、存储介质：磁盘文件、磁带文件、闪存文件、打印文件等；2、信息流向：输入文件、输出文件、输入输出文件；3、组织方式：顺序文件、索引文件、直接存取（随机）文件；4、用途：(1)主文件：存放固定值属性数据，基本文件；(2)处理文件（事务文件）：存放事务数据的临时文件，包含了对主文件更新用的全部数据；（3）工作文件：处理过程中暂时存放数据的文件如：如排序文件、打印文件等；40第六章结构化系统设计

第八节数据存储设计

(4)周转文件：存放固定个体变动属性的数据，输入、输出（周转用），如住户电费扣款文件；《电费扣款清单》见下页。（5）其他文件：如后备文件（主文件、处理文件、周转文件）的副本，用于恢复；档案文件：存放历史数据。41第六章结构化系统设计

第八节数据存储设计人员代码姓名用电量电费扣款

合计

42第六章结构化系统设计

第八节数据存储设计二、文件设计1、根据计算机提供的文件技术资料，如组织方式、存取方式等，确定数据处理方式、文件的存储介质等2、根据待存放的数据类型和关系，确定数据结构（数据项及其关系）3、P192-193给出了有关文件设计的参考资料。三、数据库设计概述：主要介绍使用原型法设计系统的过程。数据库设计既是在选定的数据库管理系统（如ORACLE）基础上建立数据库的过程。而这一过程在学习《数据库原理与应用