第九讲 MIS的系统设计

第九讲MIS的系统设计教学计划教学进度表授课主题 学时状态备注1:MIS的基本概念 （6）2:MIS的技术基础 （4）3:数据资源管理 （6）4:MIS的应用 （6）5:信息系统规划（2）6:MIS的开发方法 （6）7:MIS的分析与设计 （6）No.18:MIS的实施 （4）9:实验项目 （10）10:课程评价 （2）教学内容本讲共计4学时第十九章4学时第十九章系统设计主要内容系统总体设计代码设计数据结构和数据库设计输入输出设计模块功能与处理过程设计系统设计报告19.0引言人们对设计定义是“应用各种技术和原理,对设备、过程或系统做出足够详细的定义,使之能够在物理上得以实现”系统设计系统设计是新系统的物理设计阶段根据系统分析阶段所确定的新系统的逻辑模型,

综合考虑各种约束,

利用一切可用的技术手段和方法,

进行各种具体设计,

提出一个能在计算机上实现的新系统的实施方案,

解决“系统怎样做”的问题。19.0续系统设计阶段的主要任务包括:系统的总体设计包括信息系统流程图设计、功能结构图设计和功能模块图设计等。代码设计和设计规范的制定系统物理配置方案设计系统的平台设计，包括设备配置、通信网络的选择和设计以及数据库管理系统的选择等。计算机处理过程设计包括输入设计、输出设计、处理流程图设计数据库或数据文件设计、模块内部的算法设计以及编写程序设计说明书等。最后写出系统设计报告。19.0续从系统分析的逻辑模型设计到系统设计的物理模型的设计是一个由抽象到具体的过程,有时并没有明确的界限,甚至可能有反复。经过系统设计,设计人员应能为程序开发人员提供完整、清楚的设计文档,并对设计规范中不清楚的地方做出解释。19.0续从工程管理的角度来看,软件设计分两步完成概要设计将软件需求转化为数据结构和软件的系统结构。详细设计即过程设计。通过对结构表示进行细化,得到软件的详细的数据结构和算法。从管理和技术两个不同的角度对设计的认识,可以用下图表示19.0续建立MIS总的目标是在面对复杂多变的企业外部环境及内部条件下，能够在正确的时刻，将正确的信息提供给正需要的管理与决策人员，使他们能够及时地了解企业的生产经营情况，做出有效的决策。具体地来讲，应该达到以下几方面的目标:具有较高的运行效率。具有较高的可靠性。具有较好的人机接口和可操作性。具有较好的维护性。19.0续信息系统设计的原则四个原则:系统性、灵活性、可靠性、经济性。系统性代码统一、设计规范标准、传递语言和传递参数要尽可能一致；对系统的数据采集要做到源出一处、全局共享，使一次输入得到多次利用。灵活性要求系统具有很强的环境适应性，为此，系统应具有较好的开放性和结构的可变性。在系统设计中，应尽量采用模块化结构，提高各模块的独立性；尽可能减少模块间的数据耦合，使各子系统间的数据依赖减至最低限度。这样，既便于模块的修改，又便于增加新的内容，提高系统适应环境变化的能力。即较低的数据耦合和模块耦合。19.0续信息系统设计的原则（续）可靠性可靠性是指系统抵御外界干扰的能力及受外界干扰时的恢复能力。一个成功的管理信息系统必须具有较高的可靠性,如安全保密性、检错及纠错能力、抗病毒能力等。经济性经济性是指在满足系统需求的前提下,尽可能减小系统的开销。一方面,在硬件投资上不能盲目追求技术上的先进,而应以满足应用需要为前提；另一方面,系统设计中应尽量避免不必要的复杂化,各模块应尽量简洁,以便缩短处理流程、减少处理费用。19.1系统总体设计系统设计阶段首先要确定系统的总体结构即系统总体功能结构的确定和子系统与模块的划分结构化系统设计的思想是采用自顶向下、逐层分解的方法把系统划分为若干子系统而子系统又划分为若干功能模块模块又划分为子模块层层划分直到每一个模块是相对独立、功能单一的独立程序为止。19.1续子系统划分划分的原则子系统要具有相对独立性子系统之间的数据依赖性尽量小子系统的划分的结果应使数据冗余较小、便于分阶段完成子系统划分一般以功能/数据分析结果为主,兼顾组组实际情况的划分方法。19.1续模块（子系统）的划分按理想程度从高到低有功能划分法:（按业务的处理功能划分）如:按职能部门的管理功能划分为:生产计划、销售、库存管理、财务、劳资等子系统。顺序划分法（按业务的处理顺序划分）如:帐务划分为凭证录入模块、凭证汇总模块、记帐模块等。性质划分法（按业务处理的性质划分）如:各种台帐的处理，划分为:台帐录入模块、台帐汇总模块、台帐统计打印等。时间划分法（按业务处理的时间顺序划分）如:初始化模块、清算执行模块。环境划分等，模块的划分要求遵循高内聚、低耦合、影响范围在控制范围之内的原则。参考P330表19-119.1续系统平台设计问题提出：随着信息技术的发展，各种计算机软、硬件产品竞相投向市场。多种多样的计算机技术产品为信息系统的建设提供了极大的灵活性，使我们可以根据应用的需要选用不同生产者的性能各异的软、硬件产品，但同时也给系统设计工作带来了新的困难，那就是如何从众多厂家的产品中作出最明智的选择？19.1续管理信息系统的平台设计包括计算机处理方式软硬件选择网络系统的设计网络系统的设计要用网络结构图来表示,VISIO软件工具是一种方便的制图软件。数据库管理系统的选择19.1续系统平台设计的依据系统的吞吐量每秒钟执行的作业数称为系统的吞吐量。系统的吞吐量越大,则系统的处理能力就越强。系统的响应时间从用户向系统发出一个作业请求开始,经系统处理后,给出应答结果的时间称为系统的响应时间。（CPU/通讯线路）系统的可靠性系统的可靠性可以用连续工作时间表示。（24h/双机双工）集中式还是分布式地域范围广域、局域数据管理方式文件、数据库19.1续软硬件设备选配硬件:计算机主机、外围设备、连网设备软件:1）操作系统:单机操作系统、网络操作系统2）网络协议:3）数据库产品:Oracle,Sybase,SqlServer,Informix,Foxpro等4）应用软件:功能性、灵活性、技术支持。19.1续系统软硬件的配置计算机系统（软件、硬件及其附属设备）的配置，总的原则应该是:技术上具有先进性实现上具有可能性使用上具有灵活性发展上具有可扩充性投资上具有受益性19.1续系统软硬件的配置应考虑的具体问题（1）计算机软件、硬件配置应能满足系统的要求，这些要求主要是:功能要求能满足新系统的各种功能要求，包括联网要求。性能要求根据用户提出的对系统的处理速度、精确度等要求，确定计算机的运行速度、网络的传输速度等指标。容量要求根据新系统近期所要处理的最大数据量以及若干年以后的发展规划，配置计算机内存、外存容量。安全性和可靠性的要求应保证系统的数据、信息等资源安全可靠，防止信息的破坏和丢失，确保系统的正常运行。19.1续系统软硬件的配置应考虑的具体问题（2）系统硬件的选择应服从于系统软件的选择即首先根据新系统的功能、性能要求，确定系统软件，再根据系统软件确定系统硬件。硬件的选择原则是: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。系统软件、硬件的选择在技术上应具有一定的先进性。19.1续系统软硬件的配置应考虑的具体问题（3）系统的软件和硬件应尽量符合国际标准或某些开放系统标准,使系统便于扩充或与其它系统集成。系统的软件和硬件应尽量选用成熟的产品,保证系统运行的安全性和可靠性。供应厂家应具有较好的信誉和技术服务,能获得及时、有效的技术支持。坚持效益驱动的原则,设备的配置不宜贪大求全。系统配置力争做到最佳的性能／价格比。19.1续系统软硬件的配置应考虑的具体问题（4）MIS的系统软件主要涉及到操作系统、数据库管理系统、系统开发工具等。在集成化的网络环境下的信息系统在客户一服务器模式下,应考虑服务器和工作站两种操作系统的选择。在服务器上,选择操作系统主要是考虑满足多用户、多进程的要求。图形用户接口的要求。在目前的情况下,可以选择各种UNIX操作系统或WindowsNT。在工作站上,选择操作系统主要是考虑系统的处理能力、图形用户接口。例如,MS－Windows等。19.1续系统软硬件的配置应考虑的具体问题（5）数据库管理系统的选择是一个关键问题。MIS的核心任务是信息的采集、存储、加工处理；选择时,应着重考虑所选数据库管理系统的数据存储能力数据查询速度数据恢复与备份能力分布处理能力以及与其它数据库的互连能力。19.1续系统软硬件的配置应考虑的具体问题（6）如何选择合适的开发工具呢？考虑系统的环境，应根据所选择的体系结构、操作系统类型、数据库管理系统以及网络协议等，选择开发工具，即，所选择的开发工具应支持所选择的操作系统、数据库、网络通讯协议等。考虑系统的开放性，开发工具本身要尽可能开放，符合开放系统标准，独立于硬件平台及系统软件平台的选择，甚至能够独立于数据库的选择，这样，才有利于系统的扩充。同时，开发工具要有与高级语言的接口，便于系统特殊功能的开发。开发工具应尽量面向终端用户，使用方便，使用户自己能比较容易学会，便于维护所开发的系统。开发工具应尽可能支持系统开发的整个生命周期。19.1续网络系统的设计计算机网络系统的设计主要包括中小型主机方案与微机网络方案的选取网络拓扑结构互连结构及通信介质的选型网络计算模式网络操作系统及网络协议等的选择网络计算模式原来一般采用客户机/服务器(C/S)模式随着Internal技术的发展和广泛应用,MIS的网络计算模式开始更多的采用浏览器/Web服务器/数据库服务器(B/W/D)模式。19.1续网络的选型网络拓扑结构网络拓扑结构一般有总线型、星型、环形、混合型等。在网络选择上应根据应用系统的地域分布、信息流量进行综合考虑。一般来说,应尽量使信息流量最大的应用放在同一网段上。网络的逻辑设计通常首先按软件将系统从逻辑上分为各个分系统或子系统,然后按需要配备设备,如主服务器、主交换机、分系统交换机、子系统集线器（HUB）、通讯服务器、路由器和调制解调器等,并考虑各设备之间的连接结构。网络操作系统。目前,流行的网络操作系统有UNN、Netware、WindowNT等。19.1续选择网络时，应着重考虑下列因素:应具有标准的网络协议例如TCP／IP等，便于MIS内部及MIS与其它系统的互联与集成。传输能力在MIS中，传输的信息可能是文本数据、图形、图像、声音等。网络的选择应保证快速、有效、正确地传输可能的信息。互联能力即能连接多种机型和网络系统，为系统集成奠定基础。19.1续选择网络时，应着重考虑下列因素(续):响应时间所选网络系统对信息传输的响应时间应能满足用户对信息处理的要求。考虑环境条件和覆盖范围根据企业的环境条件和覆盖范围选择网络的类型（如广域网或局域网）以及信息传输媒体，例如用细缆或粗缆或光纤等。应考虑系统的安全性和可靠性所选网络产品应非常成熟，运行安全、可靠。19.1续数据库管理系统的选择管理信息系统都是以数据库系统为基础，一个好的数据库管理系统对管理信息系统的应用有着举足轻重的重要影响。在数据库管理系统的选择上，主要考虑:数据库的性能；数据库管理系统的系统平台；数据库管理系统的安全保密性能；数据的类型。19.1续数据库管理系统选型的主要原则:满足当前和未来发展的需要，着重考虑系统的应用需求。支持Browser/server模式和Client/Server模式，其优势在于对前端工作站的系统配置简单灵活，网络扩充性强，对离线式服务能力强大。支持具有分布处理资料、多线索查询和优化查询资料、联机事务处理（OLPT）等能力或特性。具有良好图形接口的开发工具包。具有较高的性能价格比。具有良好的技术支持和培训。数据库管理系统（DBMS）19.1续系统环境的配置报告1.确定系统的网络结构体系（网络设计）网络拓扑结构，传输介质，组网方式，网络设备，网络协议，网络操作系统等。2.硬件的配置对C/S，B/S服务器和工作站，机型、性能指标、数量、涉及的机构（或部门）、外围设备。3.软件的选择（系统软件和工具软件）对C/S，B/S分服务器和工作站上的软件选择，操作系统，网络管理软件、数据库系统，开发平台与工具，中间介质。19.1续系统环境的配置报告结果:提交如下材料硬件网络结构图服务器:硬件、软件选型工作站:硬件、软件选型硬件配置清单等表格。19.1续计算机处理流程设计计算机处理方式可以根据系统功能、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。19.1续计算机处理流程图例磁带磁盘键盘手工操作判别处理端点、中断符联机存储打印文件读取信息显示器辅助操作（脱机）处理流程线网络信息流向线19.1续计算机处理流程图绘制举例一19.1续计算机处理流程图绘制举例二19.2代码设计引言MIS覆盖企业从市场预测,产品设计、生产制造、产品销售及售后服务的全过程,是一种集成化的管理信息系统。要实现MIS的集成化、必须在以计算机网络支持下的物理集成的基础上,实现信息集成,也就是说使整个企业范围的信息达到共享,并且在不同的部门之间,使信息保持完整一致而且不冗余。为了实现信息集成,除了建立全企业范围内的信息模型外,对整个企业范围的信息进行统一的分类编码也是至关重要的。信息分类编码是利用计算机辅助企业管理必要的前提条件。一般情况下,信息的分类在先,编码在后。19.2续代码:代表事物名称、属性、状态等的符号，一般用数字、字母或它们的组合来表示。代码设计是科学管理的体现。编码的目的唯一化规范化系统化

为事物提供一个概要而不含糊的认定，便于数据的存储和检索。

即编码要有规律，符合某一类事物的聚集，提高处理的效率和精度。

也即标准化，符合国家或行业标准，提高数据全局一致性。19.2续信息分类的基本原则一般可归纳为；科学性、系统性、可延性和兼容性科学性即稳定性。系统性即合理的顺序排列。可延性即具有足够的空位。兼容性即相关的信息分类体系间的协调性。19.2续信息分类常用的基本方法有线分类法、面分类法和混合分类法3种。线分类法比较有代表性的国家标准有:GB2260－90《中华人民共和国行政区划代码》，GB4754－84《国民经济行业分类和代码》，GB6665－86《职业分类和代码》等面分类法国家标准GBI2403－90《干部职务名称代码》混合分类法奥匹兹分类编码系统的主分类选用了5个面:1——零件类别，

2——总体形状或主要形状，

3——回转面加工，

4——平面加工，

5——辅助孔、齿成形。19.2续代码的设计原则唯一性和统一性尽管编码对象有不同的名称、不同的描述,但编码必须保证一个编码对象仅被赋予一个代码,一个代码只反映一个编码对象。适应性、可扩性代码结构必须能适应编码对象不断增加的需要,也就是说,必须为新的编码对象留有足够的备用码。以适应分类编码对象的特征或属性以及其相互关系可能出现的变化。可识别性和含义性代码应尽可能反映分类编码对象的特点,以助记忆并便于人们了解和使用,并减少机器处理时间。稳定性和规范化代码不宜频繁变动,编码时应考虑其变化的可能性,尽可能保持代码系统的相对稳定性19.2续代码的种类顺序码区间码助记码以某种顺序形式编码。简单,易管理,但可识别性差以多区间代表多组,位置代表含意。可靠且易操作也叫混合码。比较常用,易记忆易管理,但不易校对。19.2续代码结构中的校验位代码作为计算机的重要输入内容之一,其正确性直接影响到整个处理工作的质量。特别是人们重复抄写代码和将它通过人手输入计算机时,发生错误的可能性更大。为了保证正确输入,有意识地在编码设计结构中原有代码的基础上,另外加上一个校验位,使它事实上变成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接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。19.2续校验位可以发现以下各种错误:抄写错误，例如1写成7；易位错误，例如1234写成1324；双易错误，例如26913写成21963；随机错误，包括以上两种或三种综合性错误或其他错误。19.2续确定校验位值的方法19.2续代码的应用

1.检索图书情报检索大型零售商业企业的结算

2.统计统计指标的统一经济效益统计等

3.统一信息体系行业信息代码规划

19.3数据结构和数据库设计内容提要数据管理所需要信息数据结构+数据库范式理论关系数据结构资源分布19.4输入输出设计输入设计输入设计对系统的质量有着决定性的重要影响。输出数据的正确性直接决定处理结果的正确性,如果输入数据有误,即使计算和处理十分正确,也无法获得可靠的输出信息。同时,输入设计是信息系统与用户之间交互的纽带,决定着人机交互的效率输入设计的原则输入设计包括数据规范和数据准备的过程。在输入设计中,提高效率和减少错误是两个最根本的原则。19.4续以下是指导输入设计的几个目标:1．控制输入量。在输入设计中，应尽量控制输入数据总量，在输入时，只需输入基本的信息，而其他可通过计算、统计、检索得到的信息则由系统自动产生。2．减少输入延迟。输入数据的速度往往成为提高信息系统运行效率的瓶颈，为减少延迟，可采用周转文件、批量输入等方式。3．减少输入错误。输入设计中应采用多种输入校验方法和有效性验证技术，减少输入错误。4．避免额外步骤。在输入设计时，应尽量避免不必要的输入步骤，当步骤不能省略时，应仔细验证现有步骤是否完备、高效。5．输入过程应尽量简化。输入设计在为用户提供纠错和输入校验的同时，就保证输入过程简单易用，不能因为查错、纠错而使输入复杂化，增加用户负担。19.4续数据出错的校验方法由人工直接检查、由计算机用程序校验以及人与计算机两者分别处理后再相互查对校验等多种方法。常用的方法是以下几种,可单独地使用,也可组合使用。重复校验视觉校验检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计数校验平衡校验对照校验19.4续出错的改正方法。出错的改正方法应根据出错的类型和原因而异。原始数据错发现原始数据有错时,应将原始单据送交填写单据的原单位修改,不应由键盘输入操作员或原始数据检查员等想当然地予以修改。机器自动检错①待输入数据全部校验并改正后,再进行下一步处理。②舍弃出错数据,只处理正确的数据。这种方法适用于作动向调查分析的情况,这时不需要太精确的输出数据,例如,求百分比等。③只处理正确的数据,出错数据待修正后再进行同法处理。④剔出出错数据,继续进行处理,出错数据留待下一运行周期一并处理。此种方法适用于运行周期短而剔出错误不致引起输出信息正确性显著下降的情况。19.4续出错表的设计。为了保证输入数据正确无误，数据输入过程中需要通过程序对输入的数据进行严格的校验。发现有错时，程序应当自动地打印出出错信息一览表（即出错表）。出错表可由两种程序打出:一种是以数据校验为目的的程序，另一种是边处理、边作数据校验的程序。19.4续原始单据的格式设计输入设计的重要内容之一是设计好原始单据的格式。研制新系统时，即使原系统的单据很齐全，一般也要重新设计和审查原始单据。设计原始单据的原则是:1．便于填写。原始单据的设计要保证填写得迅速、正确、全面。简易和节约，具体地说应做到:填写量小，版面排列简明、易懂。2．便于归档。单据大小要标准化、预留装订位置，标明传票的流动路径。3．单据的格式应能保证输入精度。19.4续原始单据的格式设计19.4续输入屏幕设计从屏幕上通过人机对话输入是目前广泛使用的输入方式。因为是人机对话，既有用户输入，又有计算机的输出。通常人机对话采用菜单式、填表法和应答式三种方式对话设计的原则是:对话界面要美观、醒目；提示要清楚、简单，不能有二义性；要便于操作和学习，有帮助功能；能及时反馈错误信息等。界面设计菜单方式设计:方式、功能安排、优缺点分析会话管理方式设计:因果对话提示方式与权限管理:提示与帮助设计、权限设置方式19.4续输入设计总结输入方式设计:键盘、模/数、数/模输入、网络传送、磁/光盘读输入格式设计:数据库文件与统计报表结构的一致性考虑校对方式设计:人工校对、二次键入校对、数据平衡校对19.4续输出设计输出是系统产生的结果或提供的信息。对于大多数用户来说,输出是系统开发的目的和评价系统开发成功与否的标准。尽管有些用户可能直接使用系统或从系统输入数据,但都要应用系统输出的信息,输出设计的目的正是为了正确及时地反映和组成用于生产和服务部门的有用信息。因此,系统设计过程与实施过程相反,不是从输入设计到输出设计,而是从输出设计到输入设计。19.4续输出设计的内容包括: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、卡片输出机等。对行打机尚须注明字／行，行／页5．输出介质如输出到磁盘还是磁带上，输出用纸是专用纸还是普通白纸等19.4续输出方式（1）报表设计:报表模块的设计报表模块报表格式定义报表清单报表选择报表格式文件数据文件打印报表19.4续输出方式（2）图形显示:图形结果显示的方法方法一方法二软件编程（作图工具）（图形函数）DBF文件EXCELDDE19.4续设计输出报告时要注意以下几点: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，确需修改，应与有关部门协商，征得用户同意；4．输出表格要考虑系统发展的需要。例如:是否必要在输出表中留出备用项目，以满足将来新增项目的需要。5．输出的格式和大小要根据硬件能力，认真设计，并试制输出样品，经用户同意后才能正式使用。19.5模块功能与处理过程设计概述主要任务:在概要设计基础上，对总体结构设计中产生的功能模块进行过程描述，设计功能模块的内部细节，解决如何实现各个模块的内部功能。即为设计模块内详细算法、内部数据结构和程序逻辑结构。逻辑实现（描述）物理实现（编程）19.5续从软件需求分析到软件设计的过渡软件的结构包括两部分程序模块的层次结构数据的结构通常,软件的体系结构通过一个划分过程来完成。该划分过程从需求分析确立的目标系统的模型出发,对整个问题进行分割,使其每一个部分用一个或几个软件成分加以解决,整个问题就解决了。19.5续模块数量与系统成本的关系19.5续程序结构表明了程序各个部件（模块）的组织情况,它通常是树状结构或网状结构,并蕴含了在程序控制上的层次关系。但要注意的是,程序结构是软件的过程表示,但并未表明软件的某些过程性特征。比如,软件的动态特性,在程序结构中就未明确体现。19.5续结构图（StructureChart，SC）是精确表达程序结构的图形表示方法。它作为软件文档的一部分，清楚地反映出程序中模块之间的层次调用关系和联系:它不仅严格地定义了各个模块的名字、功能和接口，而且还集中地反映了设计思想。结构图的主要内容有:模块——在结构图中，模块用矩形框表示，并用模块的名字标记它。模块的名字应当能够表明该模块的功能。对于现成的模块，则以双纵边矩形框表示。19.5续结构图的基本符号19.5续结构图（StructureChart,SC）19.5续详细设计设计出一个个模块和它们之间的联接方式,而且还要具体地设计出每个模块内部的功能和处理过程。系统设计的描述工具HIPO图层次模块结构图结构化英语决策树判断表19.5续描述工具一:HIPO

（hierarrchyplusinput-process-output）是IBM公司于70年代中期在层次结构图的基础上推出的一种描述系统结构和模块内部处理功能的工具（技术）。由以下两部分组成:层次结构图描述整个系统的设计结以及各类模块之间的关系；IPO图描述了某个特定模块内部的处理过程和输入/输出关系。19.5续HIPO图检索1ISBN号检索2题名检索3著者检索1ISBN号检索命令ISBN号打开ISBN号索引有效性检