管理信息系统第七章.ppt

第7章 管理信息系统的系统设计,内容,7.1 系统设计概述 7.2 系统总体结构设计 7.3 代码设计 7.4 数据存储设计 7.5 输出设计 7.6 输入设计 7.7 信息系统处理流程设计 7.8 物理配置方案设计 7.9 系统设计说明书,7.1 系统设计概述,1. 系统设计的任务 2. 系统设计的原则,7.1.1 系统设计的任务,在系统分析的基础上,按照逻辑模型的要求,科学合理地进行系统的总体设计和详细设计,为下一阶段系统实施提供必要的技术资料。 总体设计包括：将系统划分成模块、决定每个模块的功能和调用关系、画出模块结构图设计等； 详细设计包括：代码设计、数据存储文件设计、输出输入/人机界面设计、处理过程设计、系统物理配置方案设计、系统设计说明书等。,图,系统设计的任务,逻辑模型,物理模型,做什么,怎么做,科学合理地提出,从具体到抽象,从抽象又回到具体,系统分析,系统设计,按键,7.1.2 系统设计的原则, 系统性 灵活性 可靠性 经济性, 系统性,系统是作为一个整体而存在的。因此，在系统设计中要从整个系统的角度进行考虑,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，使一次输入得到多次利用。,7.1.2 系统设计的原则, 灵活性,系统对外界环境条件的变化有很强的适应性。这样其可保持长久的生命力。为此，系统应具有较好的开放性和结构的可变性。 采用模块化结构，提高模块的独立性，减少依赖性。使系统便于修改，便于增加新的内容。,7.1.2 系统设计的原则, 可靠性,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MIS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。,7.1.2 系统设计的原则, 经济性,在满足系统需求的前提下，尽可能的减少系统的开销。 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。,7.1.2 系统设计的原则,7.2 系统总体结构设计,1. 功能模块划分 2. 结构化系统设计方法 3. 模块与模块结构图 4. 模块间的联系 5. 模块结构图的设计,7.2.1 功能模块划分,总体结构设计主要是划分管理信息系统的子系统（模块）。 常用的子系统划分与当前的功能部门对应。有一个独立的功能管理部门，就有一个管理信息子系统。致命问题：当管理部门的组织机构或职责范围调整时，会导致该MIS子系统需重新设计。 为了保证MIS与企业功能组织结构之间的相对独立性，MIS子系统（模块）的划分是从信息的角度来划分的。MIS的各子系统可以看做系统目标下层的功能。系统功能分解过程就是一个由抽象到具体、由复杂到简单的过程。,7.2.1 功能模块划分,所谓功能结构图，就是按功能从属关系画成的图表，图中每一个方框称为一个功能模块，所以功能结构图也称模块结构图。功能模块可以根据具体情况划分得大一点或小一点。分解得最小的功能模块可以是一个程序中的每个处理过程，而较大的功能模块则可能是完成某一任务的一组程序。 经过层层分解，把一个复杂的系统分解为多个功能单一的功能模块，这种把一个信息系统设计成若干个模块的方法称为结构化系统设计方法。,7.2.2 结构化系统设计方法, 结构化系统设计方法的含义 结构化系统设计的基本思想 结构化系统设计的特点, 含义,结构化系统设计方法是运用一套标准的设计准则和工具，采用模块化的方法进行系统结构设计。该方法适用于管理信息系统的总体设计，可以同系统分析阶段中的结构化系统分析与实施阶段中结构化程序设计方法前后衔接起来使用。,7.2.2 结构化系统设计方法, 基本思想,结构化系统设计的基本思想是采用分解的方法，将系统设计成由相对独立、功能单一的模块组成的结构，它是以系统的逻辑功能和数据流关系为基础，根据数据流程图和数据字典，借助于一套标准的设计准则和图表工具，通过“自上而下”和“自下而上”的反复，把系统逐层划分为多个大小适当、功能明确、具有一定独立性且容易实现的模块，从而把复杂系统的设计转变为多个简单模块的设计，使系统开发的整体工作量变小。,7.2.2 结构化系统设计方法, 特点,相对独立、功能单一的模块结构 块内联系紧密、块间联系松散 采用模块结构图的描述方式,7.2.2 结构化系统设计方法,7.2.3 模块与模块结构图, 模块 把一个系统分解成若干彼此独立，且又具有一定联系，能够完成某个特定任务的组成部分。这些组成部分就称为功能模块，简称模块。 一个模块的规模可大可小。它可以是一个程序，也可以是程序中的一个程序段或一个函数、过程或子程序。模块是模块结构图中最基本、最主要的元素。 模块一般具有输入与输出、逻辑功能、程序代码和内部数据四个属性。,7.2.3 模块与模块结构图, 模块结构图 运用结构化设计方法时，一个系统经过逐层分解，得到具有层次结构的模块，构成系统的功能结构，这就称为模块结构图。模块结构图是结构化设计的主要工具，也是模块结构图设计的成果。它不仅可以表示一个系统的层次结构关系，还反映模块之间的调用关系和模块之间数据的传递关系。,7.2.3 模块与模块结构图, 模块结构图 模块结构图是由模块、调用、模块间的通信等基本符号组成，如下图所示。,数据通讯,控制通讯,模块,调用,图7-1模块结构图的基本符号,7.2.4 模块间的联系, 耦合 耦合是对一个软件结构内不同模块之间互联程度的度量。设计和评价模块结构的一个重要原则是：尽可能的降低模块间的耦合度，从而提高模块的独立性。 模块间的耦合主要有以下四种形式：数据耦合 、控制耦合、 公共环境耦合、内容耦合。,7.2.4 模块间的联系, 内聚 内聚标志着一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度，表示模块功能的专一化程度。模块内各组成部分的凝聚程度越强，模块的独立性越好。 在设计模块时，应尽可能做到系统中的每个模块内部都有很强的聚合度。 内聚按其聚合度的高低分为：低内聚、中内聚和高内聚。,7.2.4 模块间的联系, 模块的扇入和扇出 模块的扇出（Fan Out）是指模块的直属下级模块的个数。一般来说，一个模块的扇出个数应该控制在7个以内。 模块的扇入是指有多少个上级模块调用它。应尽量提高模块的扇入个数。,7.2.5 模块结构图的设计,模块结构图是由系统分析阶段的数据流程图转换过来的，转换方法有两种：变换中心和事务中心，对应的结构图是变换结构的模块结构图和事务结构的模块结构图。 变换中心的转换方法 事务中心的转换方法, 变换中心的转换方法,适用于：数据流程图中，从同一数据来源而进入系统的数据流所经过的逻辑路径几乎都是相同的，并存在下面三种处理逻辑：一是输入功能；二是处理逻辑变换功能；三是输出功能。,7.2.5 模块结构图的设计, 变换中心的转换方法,变换时关键是找出主处理，找到主处理后，以其为中心向两端移动，找出输入和输出，然后再逐步向左、向右两端推移，变换步骤如下： 找出主处理、逻辑输入和逻辑输出 设计顶层模块和第一层模块 设计中、下层模块,7.2.5 模块结构图的设计,图77 由数据流程图导出结构图, 事务中心的转换方法,适用于：进入系统的业务有若干种，要根据判断处理模块的处理结果进行不同的业务处理时，必须采用事务中心转换方法。 转换方法为：首先分析数据流程图，确定其结构类型，找出事务中心的位置和事务类型的标志。画出第一层模块，然后再重复逐层分解和优化，直到得到满意的模块结构图。,7.2.5 模块结构图的设计,7.3 代码设计,代码：代表事物名称、属性、状态等的符号，为了便于计算机对信息的处理，一般用数字、字母或它们的组合来表示。 1. 代码的功能 2. 代码设计的原则 3. 代码的种类 4. 代码结构种的校验位 5. 代码设计的步骤,7.3.1 代码的功能,标识：代码是鉴别编码对象的唯一标志； 分类：当按编码对象的属性或特征（如工艺、材料、用途等）分类，并赋予不同的类别代码时，代码又可以作为区分编码对象类别的标志； 排序：当按编码对象发现（产生）的时间、所占有的空间或其他方面的顺序关系分类，并赋予不同的代码时，代码又可作为编码对象排序的标志； 特定含义：由于某种客观需要采用一些专用符号时，此代码又可提供一定的特定含义。 代码是人和计算机的共同语言，是两者交换信息的工具。,7.3.2 代码设计的原则, 唯一性 标准化与通用性 合理性 稳定性 可扩充性与灵活性 具有规律性 简洁性, 唯一性,每个代码都仅代表唯一的实体或属性。, 标准化与通用性,凡国家和主管部门对某些信息分类和代码有统一规定和要求的，则应采用标准形式的代码，以使其通用化。, 合理性,代码结构要合理，尽量反映编码对象的特征，并与事务分类体系相适应，以便代码具有分类的标识作用。, 稳定性,代码应能适应环境的变化，要具有不能改变的持久性，避免经常修改代码，具有稳定性。, 可扩充性与灵活性,代码系统要考虑系统的发展变化。当增加新的实体或属性时，直接利用原代码加以扩充，而不需要变动代码系统。, 具有规律性,便于编码和识别。代码应具有逻辑性，直观性好的特点，便于用户识别和记忆。, 简洁性,代码的长度应以短小为好，代码的长度会影响所占据的存储单元和信息处理速度，也会影响代码输入时出错的概率及输入、输出速度。,顺序码 区间码 表意码 合成码,7.3.3 代码的种类, 顺序码,又称系列码，是一种用连续数字代表项目名的编码(1：厂长.2：科长)。 优点： 短而简单,记录定位方法简单，易管理。 缺点： 没有逻辑基础，本身不能说明任何信息 的特征，新加的代码只能列在最后，删除则造成空码。 适用于项目比较少、项目内容长且时间不变动的编码。, 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意义。 区间码优点： 信息处理较可靠，检索、分类和排序方便； 区间码缺点： 码的长度与它的分类属性有关，故有时会造成长码，维护困难。,例： 邮政编码 某企业的用户分类和代码 用户分类和代码, 表意码,表意码（或称助记码）是把直接或间接表示编码化对象属性的某些文字、数字、记号原封不动地作为编码。 例： CM 厘米 , MM 毫米 ，KG 千克 优点：见码知意，易记、易理解。 缺点：随着编码数量的增加，其位数亦需增加，给处理带来不便。 适用于物质的性能、尺码、重量、容积、面积和距离等。, 合成码,合成码是把编码对象用两种以上编码进行组合，可以从两个以上的角度来识别、处理的一种编码。它可以由多个数据项/字段构成，每个数据项/字段分别表示分类体系中的一种类别。 优点： 容易进行大分类、增加编码层次，可以从多方面去识别，做各种分类统计非常容易。 缺点： 位数和数据项个数较多。,7.3.4 代码结构中的校验位, 校验位可以发现错误的种类 抄写错误 1(正)7(误) 移位错 1234(正)2341(误) 双移位错 26913(正)21963(误) 其他随机错误 确定校验位值的方法 算术级数法、 几何级数法、 质数法,算术级数法,原代码： 12345 各乘以权：65432 乘积之和：6+10+12+12+10=50 以11为模除以乘积之和，余数作为校验码 50/11=46 代码为：123456,按键,几何级数法,原代码： 1 2 3 4 5 各乘以权：32 16 8 4 2 乘积之和：32+32+24+16+10=114 以11为模除以乘积之和，余数作为校验码 114/11=104 代码为：123454,按键,质数法,原代码： 1 2 3 4 5 各乘以权：17 13 7 5 3 乘积之和：17+26+21+20+1599 以11为模除以乘积之和，余数作为校验码 99/1190 代码为：123450 注意： 以11为模时，若余数是10，则按0处理。,按键,7.3.5 代码设计的步骤,确定代码对象。 考查是否已有标准代码。 确定代码的种类和类型。 考虑检错功能。 编写代码表。,7.4 数据存储设计,大量数据在计算机中的存储管理方式，文件方式、数据库方式。 1.文件分类 2.文件设计 3.数据库设计,7.4.1文件分类,存储介质：磁盘文件、磁带文件、打印文件。 信息流向：输入文件（如卡片文件）、输出文件（如打印文件）、输入/输出文件（如磁盘文件）。 组织方式：顺序文件、索引文件、直接文件。 用途：主文件、处理文件、工作文件、后备文件、周转文件。,7.4.2 文件设计,根据文件的使用要求、处理方式、存储的数据量、数据的活动性以及所能提供的设备条件等，合理地确定文件类别，选择文件介质，决定文件的组织方式和存取方法。,7.4.3 数据库设计,数据库设计是在选定的数据库管理系统基础上建立数据库的过程。数据库设计的内容包括： 概念结构设计(E-R模型) 逻辑结构设计(由E-R模型关系模型) 物理结构设计(存储结构、存取方法), 概念结构设计,概念结构设计是指在对用户需求分析的基础上，建立整个系统的数据库概念结构。首先分析系统数据，确定实体和实体的属性，标识出实体属性之间的依赖关系，确定实体之间的依赖关系。数据库的概念结构通常采用实体(Entity)联系(Relationship)方法来表示。, 概念结构设计, 逻辑结构设计,逻辑结构设计的主要任务是根据数据库管理系统的特征将概念结构转换为相应的逻辑结构。规范的关系数据表中实体不存在多对多的关系，因此如果概念结构存在多对多的联系，必须对概念结构进行简化，转换为一对多的联系。, 逻辑结构设计, 物理结构设计,物理结构设计是为数据模型在设备上选定合适的存储结构和存取方法，以获得数据库的最佳存取效率。物理结构设计的主要内容包括： 库文件的组织形式 存储介质的分配 存取路径的选择 数据块大小的确定,7.5 输出设计,1.输出设计的内容 2.输出设计的方法 3.输出报告 4.示例,7.5.1 输出设计的内容,确定设计内容(用户的需求:目的、速度、频率、数量等，信息形式:表、图、文字) 选择输出设备和介质 确定输出格式,7.5.2 输出设计的方法,表格信息 图形信息 图标,7.5.3 输出报告,输出报告定义了系统的输出。 输出报告中既标出了各常量、变量的详细信息，也给出了各种统计量及计算公式、控制方法。,7.5.4示例 学生成绩核对单(简单组列式),考生成绩表,第 页（共 页）,制表人：,时间：,多窗口关联显示输出示例,01002 查尔斯,按键,直方图,0,1,2,3,4,5,折线图,1,2,3,4,5,7.6 输入设计,1.输入设计的内容 2.输入界面设计的原则 3.输入数据的校验方法,7.6.1 输入设计的内容, 确定输入数据内容 确定输入数据的输入方式 确定输入数据的记录格式 输入数据的正确性校验 确定输入设备, 确定输入数据内容,确定: 输入数据项名称 数据内容 精度 数值范围等, 确定输入数据的输入方式,数据的输入方式与数据发生地点、发生时间、处理的紧急程度有关。 若发生地点远离计算机，发生时间是随机的，又要求立即处理，则采用联机终端输入。 对于数据发生后不需要立即处理的，可采用脱机输入。, 确定输入数据的记录格式,输入设计的主要内容之一。 记录格式是人际之间的衔接形式，十分重要，设计得好，容易控制工作流程，减少数据冗余，增加输入的准确性，并容易进行数据的校验。, 输入数据的正确性校验,输入设计的重要内容。 输入设计最重要的问题是保证输入数据的正确性。 对数据进行必要的检验，是保证输入正确的重要环节。, 确定输入设备, 常用输入设备 选择应考虑因素,常用输入设备与介质,磁性墨水字符识别机、条形码识别机、声音识别仪等。,选择应考虑因素,输入的数据量与频度； 数据的来源、形式、收集环境； 输入类型、格式的灵活程度； 输入速度和准确性要求； 输入数据的校验方法、纠正错误的难易程度; 可用的设备和费用。,7.6.2 输入界面设计的原则,可靠性 简单性 易学习与易使用性 立即反馈性,7.6.3 输入数据的校验方法,输入设计的目标是要尽可能减少数据输入中的错误，在输入设计中，要对全部输入数据设想其可能发生的错误，对其进行校验。 输入数据错误的种类 数据出错的校验方法 出错的改正方法,7.7 信息系统处理流程设计,1.系统处理流程设计 2.程序流程图设计,7.7.1 系统处理流程设计,处理流程设计主要通过处理流程图，描述信息在计算机存储介质之间的流动、转换和存情况，以便为程序框图设计提供详细的输入输出数据。,实例：工资管理系统中建立的主扣款子系统的处理流程图,由图可见，该子系统由四个单一的运行程序组合而成，这些程序是： 建立扣款文件 修改扣款文件程序 排序程序 合并程序,7.7.2 程序流程图设计,程序流程图又称程序框图，是用统一规定的标准符号描述程序运行具体步骤的图形表示。加工步骤用方框、逻辑条件用菱形、控制流用箭头。程序框图的设计是在处理流程图的基础上，通过对输入输出数据和处理过程的详细分析，将计算机的主要运行步骤和内容标识出来。 程序框图是进行程序设计的最基本依据。,在程序框图中设计中只使用三种基本处理结构，就能实现对任何复杂程序运行步骤的描述，任何复杂的处理逻辑都可以由这三种基本结构组成。,图714 程序流程图表示的三种基本结构,7.8 物理配置方案设计,1.设计依据 2.计算机机型的选择 3.网络的设计和选择 4.数据库管理系统的选择,1.设计依据 系统总体结构设计和系统说明书 系统的吞吐量 系统的响应时间 系统的可靠性 单机系统还是多机系统 地域范围 集中式还是分布式 数据管理方式,7.8 物理配置方案设计,2.计算机机型的选择 管理对计算机的基本要求是速度快、容量大、通道能力强、操作灵活方便。但计算机的性能指标越高，其费用也越大。 3.网络的设计和选择 网络的逻辑设计 网络服务器的选择 网络操作系统的选择,7.8 物理配置方案设计,4.数据库管理系统的选择 通常不同型号的计算机系统配备的数据库管理系统性能不尽相同，选择时应考虑硬件条件、应用需求和系统规模。 常用的有Oracle，Sybase，SQL Server, Visual FoxPro和Access等。,7.8 物理配置方案设计,7.9 系统设计说明书,1.编写系统设计说明书的具体要求 2.系统设计说明书的内容,1.编写系统设计说明书的具体要求,应全面、准确和清楚地阐明系统在实施过程中具体采取的手段、方法和技术标准，以及相应的环境要求； 系统建设的标准化问题也是系统设计说明书中应阐明的一项重要内容。,2.系统设计说明书的内容,引言 系统总体技术方案(模块设计、代码设计、输入设计、输出设计、DB设计、网络设计、安全保密设计、实施方案说明等)。,