工学第六章系统设计

管理信息系统管理信息系统5-1第六章第六章 系统设计系统设计管管理理信信息息系系统统系统设计5-2n 系统设计的目标与原则系统设计的目标与原则n 系统概要设计系统概要设计n 系统详细设计系统详细设计 系统设计的任务主要是解决系统设计的任务主要是解决“怎么做怎么做”的问题。的问题。其目标是进一步实现系统分析阶段推出的系统模型，其目标是进一步实现系统分析阶段推出的系统模型，详细地确定新系统的结构、应用软件的研制方法和详细地确定新系统的结构、应用软件的研制方法和内容。内容。管管理理信信息息系系统统数数 据据 设设 计计模块结构设计模块结构设计接口设计接口设计过程设计过程设计平平 台台 设设 计计系统设计系统设计管管理理信信息息系系统统系统设计的目标与原则系统设计的目标与原则系统设计的目标系统设计的目标q 系统的工作质量系统的工作质量准确及时性准确及时性用户友好性用户友好性q 系统的可变性系统的可变性可修改性可修改性易维护性易维护性q 系统的经济性系统的经济性直接、间接经济效益直接、间接经济效益社会效益社会效益q 系统工作效率系统工作效率处理能力处理能力处理速度处理速度响应时间响应时间q 系统的可靠性系统的可靠性可抗性可抗性平均无故障时间平均无故障时间平均修复时间平均修复时间5-4管管理理信信息息系系统统q系统性系统性代码统一，设计规范标准，数据一次输入多次利用。代码统一，设计规范标准，数据一次输入多次利用。q灵活性灵活性开放性和结构可变性，尽量采用模块化结构，提高模开放性和结构可变性，尽量采用模块化结构，提高模块的独立性。块的独立性。q可靠性可靠性安全保密性、检错及纠错能力等。安全保密性、检错及纠错能力等。q经济性经济性硬件投资应以满足需要为前提，系统设计应尽量避免硬件投资应以满足需要为前提，系统设计应尽量避免不必要的复杂化，各模块应尽量简洁。不必要的复杂化，各模块应尽量简洁。5-5系统设计的目标与原则系统设计的目标与原则系统设计的原则系统设计的原则管管理理信信息息系系统统 系统概要设计是根据系统分析所得到的系统逻辑系统概要设计是根据系统分析所得到的系统逻辑模型（模型（数据流图数据流图和和数据字典数据字典），借助一套标准化的图、，借助一套标准化的图、表工具，导出系统的功能模块结构图。表工具，导出系统的功能模块结构图。5-6系统概要设计系统概要设计功能模块设计功能模块设计管管理理信信息息系系统统在从数据流图导出初始模块结构图时采用一组基本的设计在从数据流图导出初始模块结构图时采用一组基本的设计策略策略变换分析与事务分析。变换分析与事务分析。在对初始模块结构图改进和优化方面有一组基本的设计原在对初始模块结构图改进和优化方面有一组基本的设计原则则耦合小、内聚大，和一组质量优化技术。耦合小、内聚大，和一组质量优化技术。5-7系统概要设计系统概要设计功能模块设计功能模块设计管管理理信信息息系系统统q模块结构图模块结构图q模块结构图的导出模块结构图的导出q模块结构图的评价模块结构图的评价q模块结构图的改进模块结构图的改进5-8系统概要设计系统概要设计功能模块设计功能模块设计管管理理信信息息系系统统5-9系统概要设计系统概要设计功能模块设计功能模块设计管管理理信信息息系系统统系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统Y全用全用参数参数传递传递按名按名调用调用内容耦合内容耦合N N直接转入直接转入传送传送信息信息全是全是数据数据控制耦合控制耦合N N有控制信息有控制信息公共环境耦合公共环境耦合数据耦合数据耦合有共享信息有共享信息N NY YY Y图图8.7b 8.7b 模块耦合级别判定示意图模块耦合级别判定示意图系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统管管理理信信息息系系统统系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统管管理理信信息息系系统统系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统管管理理信信息息系系统统系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统完 成完 成单 一单 一功能功能使几件使几件事相关事相关的因素的因素顺序的顺序的顺序内聚顺序内聚通信内聚通信内聚功能内聚功能内聚在同一控在同一控制结构中制结构中过程内聚过程内聚时间内聚时间内聚动作相似动作相似逻辑内聚逻辑内聚偶然内聚偶然内聚Y YY YY YY YN NN NN N数据流程数据流程共享数据共享数据处理逻辑处理逻辑(控制流控制流)同一时间同一时间段内执行段内执行压缩编码压缩编码或使模块变大或使模块变大图图8.7 8.7 模块内聚评价判别示意图模块内聚评价判别示意图系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统 a.a.调用调用 b.b.判断调用判断调用ABCBABCDA c.c.循环调用循环调用5-31系统概要设计系统概要设计功能模块设计功能模块设计管管理理信信息息系系统统BAX,YZ简历数据简历数据读人事文件读人事文件查职工简历查职工简历职工号职工号无此职工无此职工5-32系统概要设计系统概要设计功能模块设计功能模块设计管管理理信信息息系系统统C1ABD11EF5-33系统概要设计系统概要设计功能模块设计功能模块设计管管理理信信息息系系统统（1 1）事务分析）事务分析 以事务为中心的转换方法。以事务为中心的转换方法。一个抽象的高层数据流图一个抽象的高层数据流图CYAXBZF1F2ABCSYSTEM分解后的系统结构图分解后的系统结构图5-34系统概要设计系统概要设计功能模块设计功能模块设计管管理理信信息息系系统统123654ABCDEFGH输入输入主加工主加工输出输出数据流图数据流图5-35（2 2）变换分析）变换分析 以变换为中心的转换方法。以变换为中心的转换方法。系统概要设计系统概要设计功能模块设计功能模块设计管管理理信信息息系系统统(1)(1)确定确定逻辑输入逻辑输入离物理输入端最远的，离物理输入端最远的，但仍可被看作系统输入的那个数据流但仍可被看作系统输入的那个数据流 方法方法：从物理输入端开始，一步步向系统的：从物理输入端开始，一步步向系统的中间移动，直至达到这样一个数据流：它已中间移动，直至达到这样一个数据流：它已不能再被看作为系统的输入，则其前一个数不能再被看作为系统的输入，则其前一个数据流就是系统的逻辑输入。据流就是系统的逻辑输入。1、数据流图分析、数据流图分析系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统(2)(2)确定确定逻辑输出逻辑输出离物理输出端最远的，离物理输出端最远的，但仍可被看作系统输出的那个数据流但仍可被看作系统输出的那个数据流 方法方法：从物理输出端开始，一步步向系统：从物理输出端开始，一步步向系统的中间反方向移动，直至达到这样一个数据的中间反方向移动，直至达到这样一个数据流：它已不能再被看作为系统的输出，则其流：它已不能再被看作为系统的输出，则其后一个数据流就是系统的逻辑输出。后一个数据流就是系统的逻辑输出。1、数据流图分析、数据流图分析系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统(3)(3)对系统的每一股输入和输出，都用上对系统的每一股输入和输出，都用上 面面的方法找出相应的逻辑输入、输出的方法找出相应的逻辑输入、输出(4)(4)确定确定主加工主加工位于逻辑输入和逻辑输出位于逻辑输入和逻辑输出之间的加工，就是系统的主加工之间的加工，就是系统的主加工1、数据流图分析、数据流图分析系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统(1)(1)设计一个顶层模块设计一个顶层模块(主模块主模块)，它的功能是完成整个程序要做，它的功能是完成整个程序要做的工作。的工作。(2)(2)设计结构的第一层：设计结构的第一层：n为逻辑输入设计一个为逻辑输入设计一个输入模块输入模块，它的功能是向主模块提供数据，它的功能是向主模块提供数据n为逻辑输出设计一个为逻辑输出设计一个输出模块输出模块，它的功能是输出主模块提供的，它的功能是输出主模块提供的数据数据n为主加工设计一个为主加工设计一个变换模块变换模块，它的功能是将逻辑输入变换成逻，它的功能是将逻辑输入变换成逻辑输出辑输出 第一层模块同顶层主模块之间传送的数据应与数据流图相对第一层模块同顶层主模块之间传送的数据应与数据流图相对应。这里主模块控制并协调一层的输入、变换、输出模块的工应。这里主模块控制并协调一层的输入、变换、输出模块的工作，注意识别出选择或循环调用以及调用条件。作，注意识别出选择或循环调用以及调用条件。2 2 设计设计SCSC的的顶层和第一层模块：顶层和第一层模块：系统概要设计系统概要设计系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统(1)(1)为每一个为每一个输入模块输入模块设计两个下层模块，一个是输入设计两个下层模块，一个是输入模块，接受数据来源；另一个是变换模块，模块调用模块，接受数据来源；另一个是变换模块，模块调用时传送的参数应同数据流图相对应时传送的参数应同数据流图相对应(2)(2)输出模块输出模块也有两部分组成，一部分是变换模块，将也有两部分组成，一部分是变换模块，将数据变换成输出的形式；另一部分是输出模块数据变换成输出的形式；另一部分是输出模块 上述设计过程由顶向下递归进行，直至达到系统上述设计过程由顶向下递归进行，直至达到系统的输入端或输出端的输入端或输出端(3)(3)变换模块变换模块的下层模块，根据数据流图中相应加工的的下层模块，根据数据流图中相应加工的组成情况而定。组成情况而定。3 3、第二级分解第二级分解(分解分解SC各分支各分支)自顶向下分解，设计出每个分自顶向下分解，设计出每个分支支(输入、加工、输出输入、加工、输出)的中、下层模块：的中、下层模块：系统概要设计系统概要设计系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统SYSTEMGET CMAKE CINTO D&EPUT EPUT DD&ECCEDGET BMAKE BINTO CMAKE EINTO GPUT GMAKE DINTO FPUT FBBCEGGDFFGET AMAKE AINTO BMAKE GINTO HPUT HAABGHH图图B B 123654ABCDEFGH输入输入主加工主加工输出输出C图图A A5-41（2 2）变换分析）变换分析 系统概要设计系统概要设计功能模块设计功能模块设计管管理理信信息息系系统统123654ABCDEFGH输入输入主加工主加工输出输出数据流图数据流图管管理理信信息息系系统统SYSTEMGET CMAKE CINTO D&EPUT EPUT DD&ECCEDGET BMAKE BINTO CMAKE EINTO GPUT GMAKE DINTO FPUT FBBCEGGDFFGET AMAKE AINTO BMAKE GINTO HPUT HAABGHH管管理理信信息息系系统统1格式格式检查检查3产生产生收据收据2计算计算汇费汇费4记账记账汇款单汇款单合格的合格的汇款单汇款单处理后的处理后的汇款单汇款单收据收据明细账明细账变换中心变换中心输出输出输入输入业务业务数据数据管管理理信信息息系系统统汇款处理系统汇款处理系统取得合格取得合格汇款单汇款单计算汇费计算汇费记账记账输出处理后输出处理后的汇款单的汇款单 输入输入汇款单汇款单格式检查格式检查产生收据产生收据打印收据打印收据合格的合格的汇款单汇款单处理后的处理后的汇款单汇款单合格的合格的汇款单汇款单业务数据业务数据处理后的处理后的汇款单汇款单汇款单汇款单合格的合格的汇款单汇款单汇款单汇款单处理后的处理后的汇款单汇款单收据收据收据收据业务数据业务数据管管理理信信息息系系统统要求类要求类型处型处理理图书管理图书管理要求要求无效输入无效输入1.11.1新书入库新书入库1.21.2还还入库单入库单罚款单罚款单1.51.5注销图书注销图书1.31.3还书还书1.41.4目录文件目录文件借书单借书单书书单单注销单注销单借书借书借书文件借书文件罚款单罚款单事务事务中心中心管管理理信信息息系系统统图书处理系统图书处理系统取得图书取得图书处理要求处理要求修改目修改目录文件录文件操作层操作层细节层细节层新书入库新书入库注销图书注销图书借书借书还书还书 打印打印罚款单罚款单修改借修改借书文件书文件图书管图书管理要求理要求入库单入库单借书单借书单 还书单还书单注销单注销单管管理理信信息息系系统统5-48系统概要设计系统概要设计功能模块设计功能模块设计管管理理信信息息系系统统（3 3）消除重复的功能消除重复的功能 同一功能的程序多次出现会浪费编码时间，并不同一功能的程序多次出现会浪费编码时间，并不易调试和维护，应予以合并。易调试和维护，应予以合并。YXQQQ1 Q2YXQQ Q1 Q2YXQYXQQ1*Q2*QX*Y*正确的正确的合合 并并错误的错误的合合 并并5-49系统概要设计系统概要设计功能模块设计功能模块设计管管理理信信息息系系统统5-50系统概要设计系统概要设计功能模块设计功能模块设计管管理理信信息息系系统统 示例：图例：判定 判定的作用范围 判定的作用范围不在控制范围内顶XYABB1B2顶XYABB1B2顶XYABB1B2顶XYABB1B2判定太高，需多次传递基本合适 耦合最小5.2 系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统5.2 系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统一、平台的总体结构设计基本内容一、平台的总体结构设计基本内容1系统平台总体布局结构设计 指系统设备的构成、布局及其相互间的联系，独立于具体的设备与实际连接，但指导着具体设备的选型与布局。具体设备的更新换代，一般不影响总体结构。2计算机系统逻辑设计 设计出计算机系统的逻辑功能，按总体结构布局配置。3.数据通信网络系统的逻辑设计 解决不同机种，不同设备，不同地理位置之间的计算机系统互连通信的网络拓扑结构和通信设备的布点及其逻辑功能。管管理理信信息息系系统统4.系统软件、工具软件、开发环境软件、通信管理软件的逻辑功能设计 包括对网络操作系统及其实用程序、数据库管理系统、程序设计语言软件、工具软件、开发环境软件、通信管理软件以及其他系统软件的逻辑功能设计。管管理理信信息息系系统统二、系统平台总体结构设计的步骤二、系统平台总体结构设计的步骤1.1.确定设备的地理位置分布，确定总体结构类型确定设备的地理位置分布，确定总体结构类型一幢办公大楼内（相距最远不超过百米）一幢办公大楼内（相距最远不超过百米）单机多用户单机多用户 局域网局域网一个组织，其内部范围在几公里以内一个组织，其内部范围在几公里以内 单机联机结构单机联机结构局域网：根据单位的大小，可分为有大、中、小型机支持局域网：根据单位的大小，可分为有大、中、小型机支持的局域网的局域网一个组织，其属下各部门相距几公里之外一个组织，其属下各部门相距几公里之外带远程通信的局域网互连带远程通信的局域网互连(可分为大、中、小型机支持可分为大、中、小型机支持)内联网内联网(Intranet)(Intranet)(现在即使在近距离也往往采用内联网现在即使在近距离也往往采用内联网)几个城市之间甚至全球几个城市之间甚至全球广域网广域网(或远程联机结构或远程联机结构)互联网互联网(Internet)(Internet)上的内联网。上的内联网。系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统2.2.信息处理及信息存储设备总体设计信息处理及信息存储设备总体设计 决定具有处理和存储功能的设备的逻辑功决定具有处理和存储功能的设备的逻辑功能、配置及分布位置。逻辑功能包括档次级别、能、配置及分布位置。逻辑功能包括档次级别、服务方向、性能指标及应用特性等。服务方向、性能指标及应用特性等。档次级别档次级别:由计算机的价格、性能、技术特点由计算机的价格、性能、技术特点和系统结构来决定的，可分为微型机、小型机、和系统结构来决定的，可分为微型机、小型机、中型机、大型机、巨型机。中型机、大型机、巨型机。服务方向：指主要的服务领域，是事务处理和服务方向：指主要的服务领域，是事务处理和数据处理还是办公自动化；是科学和工程计算数据处理还是办公自动化；是科学和工程计算还是实时过程控制；是开发支持为主还是生产还是实时过程控制；是开发支持为主还是生产性的使用；是批处理为主还是联机交互式为主，性的使用；是批处理为主还是联机交互式为主，或是两者混合使用。或是两者混合使用。性能指标及应用特性：包括速度、容量、安全性能指标及应用特性：包括速度、容量、安全性、可靠性、可维护性性、可靠性、可维护性系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统3.3.人人-机接口设备总体设计机接口设备总体设计 确定人机接口设备确定人机接口设备的逻辑功能、配置及分布的逻辑功能、配置及分布位置。逻辑功能包括档次级别、服务方向、性能位置。逻辑功能包括档次级别、服务方向、性能指标及应用特性等，与指标及应用特性等，与信息处理及信息存储设备信息处理及信息存储设备总体设计中的讨论类似总体设计中的讨论类似。4.4.数据通信设备总体设计数据通信设备总体设计 数据通信设备逻辑设计的主要问题是：如何数据通信设备逻辑设计的主要问题是：如何与已有的通信资源配合起来，组成快速、有效、与已有的通信资源配合起来，组成快速、有效、经济、实用的数据通信系统。解决不同地域、不经济、实用的数据通信系统。解决不同地域、不同类型计算机联网及数据资源共享问题。包括设同类型计算机联网及数据资源共享问题。包括设备的类型、主要功能、性能指标、基本配置等。备的类型、主要功能、性能指标、基本配置等。系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统5.5.系统处理结构的总统设计系统处理结构的总统设计指信息系统的逻辑功能在物理系统上的配置、分布与控制。指信息系统的逻辑功能在物理系统上的配置、分布与控制。现在普遍采用的系统处理结构有如下三种：现在普遍采用的系统处理结构有如下三种：集中式系统处理结构：全部逻辑功能都集中在一台计算集中式系统处理结构：全部逻辑功能都集中在一台计算机上。机上。分散式系统处理结构：指逻辑功能分散在几台计算机上，分散式系统处理结构：指逻辑功能分散在几台计算机上，各台计算机互不相关。各台计算机互不相关。分布式系统处理结构：指信息处理的逻辑功能分布在若分布式系统处理结构：指信息处理的逻辑功能分布在若干台计算机上，各台计算机是相互协调、相互配合的。干台计算机上，各台计算机是相互协调、相互配合的。在技术复杂程度、响应速度、可靠性、有效性、通信在技术复杂程度、响应速度、可靠性、有效性、通信费用等方面各有优缺点，但是分布式系统处理容易适应不费用等方面各有优缺点，但是分布式系统处理容易适应不同地点、不同用户的不同需求，使系统具有高度的灵活性同地点、不同用户的不同需求，使系统具有高度的灵活性和可靠性。随着和可靠性。随着Internet/Intranet/ExtranetInternet/Intranet/Extranet的发展与日的发展与日益广泛应用，分布式系统处理结构将成为今后计算机系统益广泛应用，分布式系统处理结构将成为今后计算机系统处理结构的主流。处理结构的主流。系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统6.6.通信网络拓扑结构总体设计通信网络拓扑结构总体设计 即互连结构的类型。是点对点的网络，还是多点即互连结构的类型。是点对点的网络，还是多点式网络，是分布式还是集中式，是星型、树型、环型、式网络，是分布式还是集中式，是星型、树型、环型、总线型还是网状型。要根据数据通信系统的类型、网络总线型还是网状型。要根据数据通信系统的类型、网络软件的功能、通信线路、地理分布、可靠性要求、数据软件的功能、通信线路、地理分布、可靠性要求、数据量、技术力量等因素来决定。量、技术力量等因素来决定。7.7.系统软件的逻辑功能与性能设计系统软件的逻辑功能与性能设计 包括网络操作系统的逻辑功能与性能要求包括网络操作系统的逻辑功能与性能要求 、数、数据库管理系统的逻辑功能与性能要求、需要哪些功能的据库管理系统的逻辑功能与性能要求、需要哪些功能的程序设计语言软件、要哪些功能的通信管理软件、要哪程序设计语言软件、要哪些功能的通信管理软件、要哪些功能的工具软件（如文字处理软件、文本编辑软件、些功能的工具软件（如文字处理软件、文本编辑软件、表格处理软件等等）、要哪些功能的开发环境软件及其表格处理软件等等）、要哪些功能的开发环境软件及其他系统软件等等。他系统软件等等。管管理理信信息息系系统统系统平台总体设计的成果是系统平台总体布局图系统平台总体设计的成果是系统平台总体布局图及其说明。系统平台总体布局图描述的是拓扑结及其说明。系统平台总体布局图描述的是拓扑结构，只描述系统平台各类节点的逻辑功能及其相构，只描述系统平台各类节点的逻辑功能及其相对位置的布局，而不管其绝对距离与方位，不管对位置的布局，而不管其绝对距离与方位，不管节点的物理大小和具体实现与选择。每个节点只节点的物理大小和具体实现与选择。每个节点只用矩形、圆型、三角形等简单图形来示意，而不用矩形、圆型、三角形等简单图形来示意，而不表示其具体形状、大小，更不必用图片或象形图表示其具体形状、大小，更不必用图片或象形图来表示。连接一般用简单的线条表达，也不表示来表示。连接一般用简单的线条表达，也不表示其长短与连线类型。说明也只要简单介绍节点中其长短与连线类型。说明也只要简单介绍节点中设备的类别、逻辑功能与一般性能，系统软件的设备的类别、逻辑功能与一般性能，系统软件的逻辑功能与性能要求，而不涉及物理性能与具体逻辑功能与性能要求，而不涉及物理性能与具体选型。选型。系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统WebWeb服务服务器器应用应用服务服务器器数据数据服务服务器器DBDB交换机交换机代理代理服务服务器器防防火火墙墙客户机客户机客户机客户机客户机客户机客户机客户机客户机客户机客户机客户机客户机客户机集线器集线器系统平台总体布局图系统平台总体布局图服务器端服务器端系统概要设计系统概要设计管管理理信信息息系系统统代码设计代码设计 划分子系统划分子系统输出设计输出设计输入设计输入设计人机界面设计人机界面设计数据存储设计数据存储设计处理过程设计处理过程设计 编写系统设计说明书编写系统设计说明书5-62系统详细设计系统详细设计管管理理信信息息系系统统q 代码的概念代码的概念 代码是客观实体或属性的一种表示符号。在管理信息系统中，代码是客观实体或属性的一种表示符号。在管理信息系统中，代码是人与计算机的共同语言，起着沟通人与计算机的作用。代码是人与计算机的共同语言，起着沟通人与计算机的作用。q 代码设计的目的代码设计的目的 采用代码，可以使数据表达标准化，简化程序设计，加快输入，采用代码，可以使数据表达标准化，简化程序设计，加快输入，减少出错，便于计算机处理（记录、检索、排序等），节省存储空减少出错，便于计算机处理（记录、检索、排序等），节省存储空间，提高处理速度。间，提高处理速度。q 代码设计的意义代码设计的意义 代码设计是一项重要的基础工作，设计质量的好坏，不仅关系代码设计是一项重要的基础工作，设计质量的好坏，不仅关系到计算机的处理效率，而且直接影响到计算机的处理效率，而且直接影响MISMIS的推广与使用。的推广与使用。5-63系统详细设计系统详细设计 代码设计代码设计 管管理理信信息息系系统统q 代码设计的原则代码设计的原则 唯一确定性唯一确定性 每一代码仅代表唯一的实体或属性，每一实体和每一代码仅代表唯一的实体或属性，每一实体和属性都用一个确定的代码来表示。属性都用一个确定的代码来表示。标准化与通用性标准化与通用性 尽可能利用国际、国内、部门的标准代码。尽可能利用国际、国内、部门的标准代码。可扩充性可扩充性 考虑系统的发展与变化，当增加新的实体（或属性）考虑系统的发展与变化，当增加新的实体（或属性）时，不需要变动原代码体系。时，不需要变动原代码体系。简明性简明性 尽可能简短、统一。尽可能简短、统一。系统性系统性 代码要有规律，逻辑性强。这样既便于计算机处理，代码要有规律，逻辑性强。这样既便于计算机处理，也便于识别和记忆及人工处理使用。也便于识别和记忆及人工处理使用。易修改性易修改性 这是代码具有标准化又具有灵活性的一面，当系统这是代码具有标准化又具有灵活性的一面，当系统条件发生某些变化时，代码应容易进行修改。条件发生某些变化时，代码应容易进行修改。5-64系统详细设计系统详细设计 代码设计代码设计 管管理理信信息息系系统统 明确代码目的；明确代码目的；确定代码对象；确定代码对象；确定代码的使用范围和期限；确定代码的使用范围和期限；分析代码对象特征。包括代码使用频分析代码对象特征。包括代码使用频率、变更周期、追加及删除情况等；率、变更周期、追加及删除情况等；决定采用何种代码，确定代码结构及决定采用何种代码，确定代码结构及内容；内容；编制代码表；编制代码表；编制相应的代码使用管理维护制度，编制相应的代码使用管理维护制度，保证代码使用。保证代码使用。5-65系统详细设计系统详细设计 代码设计代码设计 q 代码设计步骤代码设计步骤按文字种类分：按文字种类分：数字代码数字代码字母代码字母代码数字字母混合码数字字母混合码 按功能划分：按功能划分：顺序码顺序码 层次码层次码 十进制码十进制码 助记码助记码q 代码代码管管理理信信息息系系统统用连续数字表示编码对象。用连续数字表示编码对象。5-66系统详细设计系统详细设计 代码设计代码设计 q 顺序码顺序码作为顺序码的一个特例是分区顺序码，它将顺序码分为若干个区，作为顺序码的一个特例是分区顺序码，它将顺序码分为若干个区，给每个区以特定的意义，并可在每个区预留些空码，为以后插入给每个区以特定的意义，并可在每个区预留些空码，为以后插入之用。之用。例如企业职工代码可以编为例如企业职工代码可以编为“0001“0001，00020002，00030003等。顺序码简等。顺序码简单明了，易扩充，但不便于分类汇总，删除数据易造成空码。单明了，易扩充，但不便于分类汇总，删除数据易造成空码。例如课程分区顺序码：例如课程分区顺序码：0109 公共课（如公共课只有公共课（如公共课只有6门，从门，从0106，预留，预留3个位置）个位置）1029 基础课基础课 3039 专业基础课专业基础课 4060 专业课专业课缺点：使用中预留多少备用码不好估计。缺点：使用中预留多少备用码不好估计。管管理理信信息息系系统统层次码也称区间码。这种代码按位被分成若干个区间，每个区间有层次码也称区间码。这种代码按位被分成若干个区间，每个区间有不同的意义，这样每位码本身和其所在的位置都代表一定的意义。不同的意义，这样每位码本身和其所在的位置都代表一定的意义。如：某住宅小区工程项目采用两位区间码代表分项分部。如：某住宅小区工程项目采用两位区间码代表分项分部。第一位为分部工程代码第一位为分部工程代码 1小区小区1号楼号楼 2小区小区2号楼号楼第二位分项工程代码第二位分项工程代码 1土方工程土方工程 2砌筑工程砌筑工程 则：代码则：代码1212表示小区表示小区1 1号楼砌筑工程号楼砌筑工程 代码代码2121表示小区表示小区2 2号楼土方工程号楼土方工程5-67系统详细设计系统详细设计 代码设计代码设计 q 层次码层次码管管理理信信息息系系统统例：我国公民身份证代码的含义12345678910 11 12 13 14 15 16 17 18所所在在省省市市所所在在地地区区所所在在县县区区年年月月日日出生日期出生日期户口所归属户口所归属的派出所的派出所性别：男为奇数性别：男为奇数 女为偶数女为偶数校验码校验码优点：是分类基准明确，码中的数字优点：是分类基准明确，码中的数字(或字母或字母)与位置都代表一定与位置都代表一定 的意义，因而检索、分类或排序都很方便。的意义，因而检索、分类或排序都很方便。缺点：有时会造成代码过长。缺点：有时会造成代码过长。5-68系统详细设计系统详细设计 代码设计代码设计 q 层次码层次码管管理理信信息息系系统统先把整体分成十份，进而把每一份再分成十份，这样继续不断。先把整体分成十份，进而把每一份再分成十份，这样继续不断。5-69系统详细设计系统详细设计 代码设计代码设计 q 十进制码十进制码例如：例如：500 自然科学自然科学 510 数学数学 520 天文学天文学 530 物理学物理学 531 机构机构 5311 机械机械 53111 杠杆与平衡杠杆与平衡 这种编码方法对于那些事先不清楚会产生什么结果这种编码方法对于那些事先不清楚会产生什么结果的情况十分有效的。的情况十分有效的。管管理理信信息息系系统统5-70系统详细设计系统详细设计 代码设计代码设计 q 助记码助记码例如：例如：“SX-2”表示表示2厘米直径的石硝建材；厘米直径的石硝建材；“YSZE”表示预算总额；表示预算总额；“PMIS”表示项目管理信息系统。表示项目管理信息系统。管管理理信信息息系系统统q 部门代码部门代码 一般采用区间码或分组码。一般采用区间码或分组码。2 2位部门码又可以采用区间码。位部门码又可以采用区间码。例如：例如：00004949表示基本生产部门表示基本生产部门 50 509999表示管理科室。表示管理科室。一般采用部门代码加顺序码。一般采用部门代码加顺序码。5-71系统详细设计系统详细设计 代码设计示例代码设计示例 班组码班组码部门码部门码*班组码班组码部门码部门码顺序码顺序码*管管理理信信息息系系统统q 物资代码物资代码 一般采用分组码或区间码，并辅以助记码。一般采用分组码或区间码，并辅以助记码。q 设备代码设备代码 一般按类别设置代码。一般按类别设置代码。5-72系统详细设计系统详细设计 代码设计示例代码设计示例 大类大类 中类中类 小类小类 序号序号（大类）（品种）（规格）（序号）（大类）（品种）（规格）（序号）*型号型号产品品种产品品种序列号序列号*q 产品代码产品代码 一般采用分组码或助记码设计。一般采用分组码或助记码设计。管管理理信信息息系系统统q工程代码工程代码 一般采用分组码。一般采用分组码。5-73系统详细设计系统详细设计 代码设计示例代码设计示例 性质性质 年份年份 序号序号*邮编邮编 序号序号一级科目一级科目 二级科目二级科目 三级科目三级科目 四级科目四级科目*q会计科目代码会计科目代码 一般采用一般采用3 32 22 22 2代码结构。代码结构。q业务往来单位代码业务往来单位代码 一般采用邮政编码加序号。一般采用邮政编码加序号。管管理理信信息息系系统统输出设计所要解决的问题是针对不同用户的特点输出设计所要解决的问题是针对不同用户的特点和要求，以最适当的形式，输出最切合需要的信息。和要求，以最适当的形式，输出最切合需要的信息。5-74系统详细设计系统详细设计 输出设计输出设计 管管理理信信息息系系统统管管理理信信息息系系统统管管理理信信息息系系统统q输出方式的选择输出方式的选择5-77系统详细设计系统详细设计 输出设计输出设计 q 输出报表的设计输出报表的设计应考虑：应考虑：标准化，使用方便，符合用户习惯，便于计算机标准化，使用方便，符合用户习惯，便于计算机实现。实现。q 输出设计说明输出设计说明内容包括：内容包括：选用的输出设备、信息输出的频率和数量、选用的输出设备、信息输出的频率和数量、各种输出文件及输出报表的格式及表格样本等。各种输出文件及输出报表的格式及表格样本等。显示器：内容不多，无需保存的检索信息。显示器：内容不多，无需保存的检索信息。打印机、绘图仪：系统最终结果，以图表或文件的形式输出。打印机、绘图仪：系统最终结果，以图表或文件的形式输出。音箱：以声音方式输出。音箱：以声音方式输出。磁盘：以磁盘文件的形式输出中间结果信息。磁盘：以磁盘文件的形式输出中间结果信息。网络：可通过网络传至其他系统。网络：可通过网络传至其他系统。管管理理信信息息系系统统控制输入量控制输入量:在输入时，只需输入基本的信息，而其他可通在输入时，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。过计算、统计、检索得到的信息则由系统自动产生。减少输入延迟减少输入延迟: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、批量输入等方效率的瓶颈，为减少延迟，可采用周转文件、批量输入等方式。式。减少输入错误减少输入错误: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。性验证技术，减少输入错误。避免额外步骤避免额外步骤:在输入设计时，应尽量避免不必要的输入步在输入设计时，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、高骤，当步骤不能省略时，应仔细验证现有步骤是否完备、高效。效。输入过程应尽量简化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输入设计在为用户提供纠错和输入校验的同时，必须保证输入过程简单易用，不能因为查错、纠验的同时，必须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。错而使输入复杂化，增加用户负担。5-78系统详细设计系统详细设计 输入设计输入设计 管管理理信信息息系系统统在保证输入信息正确性和满足输出需要的前提下，在保证输入信息正确性和满足输出需要的前提下，做到输入方法简便、迅速、经济。做到输入方法简便、迅速、经济。键盘、鼠标、扫描仪、声音等。键盘、鼠标、扫描仪、声音等。q输入数据的获得及输入格式的设计输入数据的获得及输入格式的设计考虑数据产生的部门，了解数据的产生周期、平均发考虑数据产生的部门，了解数据的产生周期、平均发生量及最大量，确定收集的时间和方法等。生量及最大量，确定收集的时间和方法等。输入格式一般与单据格式一致或设计专门的输入记录输入格式一般与单据格式一致或设计专门的输入记录单，按屏幕填表或对话方式输入。单，按屏幕填表或对话方式输入。5-79系统详细设计系统详细设计 输入设计输入设计 管管理理信信息息系系统统5-80系统详细设计系统详细设计 输入设计输入设计 q输入数据的校验（检验方法）输入数据的校验（检验方法）静态校验：输入，打印，校对静态校验：输入，打印，校对;声音校验：边输入计算机边读声音校验：边输入计算机边读;词典校验：以预先存入的词典作为校验样本词典校验：以预先存入的词典作为校验样本;格式检验：检验数据是否符合预先规定格式格式检验：检验数据是否符合预先规定格式;逻辑校验：检验数据值是否合理逻辑校验：检验数据值是否合理;界限校验：检验数据值是否在规定范围内界限校验：检验数据值是否在规定范围内;顺序校验：检查顺序排列的记录顺序校验：检查顺序排列的记录;记录计数检验：通过记录个数检查是否遗漏记录计数检验：通过记录个数检查是否遗漏;平衡校验：检验数据的合计是否正确平衡校验：检验数据的合计是否正确.管管理理信信息息系系统统5-81系统详细设计系统详细设计 用户界面设计用户界面设计 用户界面的分类用户界面的分类 图形用户界面（图形用户界面（Graphics User Graphics User InterfaceInterface，GUIGUI）网页用户界面（网页用户界面（Web User InterfaceWeb User Interface，WUIWUI）手持设备用户界面（手持设备用户界面（Handset User Handset User InterfaceInterface，HUIHUI）管管理理信信息息系系统统管管理理信信息息系系统统管管理理信信息息系系统统管管理理信信息息系系统统管管理理信信息息系系统统q数据存储结构规范化数据存储结构规范化q文件分类文件分类q文件设计步骤文件设计步骤q数据库设计数据库设计5-86系统详细设计系统详细设计 数据存储设计数据存储设计 管管理理信信息息系系统统5-87系统详细设计系统详细设计 数据存储设计数据存储设计 管管理理信信息息系系统统1 1、实体、实体表表2 2、m:nm:n联系联系-表表3 3、其它联系、其它联系-字段字段5-88系统详细设计系统详细设计 数据存储设计数据存储设计 管管理理信信息息系系统统为了使数据存储有一定的标准和简化数据存储的结构，为了使数据存储有一定的标准和简化数据存储的结构，美国美国IBMIBM公司的科德（公司的科德（E.F.E.F.CoddCodd）在在19711971年首先提出了规范年首先提出了规范化理论。规范化理论是以关系数据模型为背景，设计一个关化理论。规范化理论是以关系数据模型为背景，设计一个关系数据库，但是它对一般的数据库逻辑设计，同样具有重要系数据库，但是它对一般的数据库逻辑设计，同样具有重要的指导意义。如今这个理论有了很大的发展。的指导意义。如今这个理论有了很大的发展。用规范化方法设计数据存储结构，可以提高数据的完整用规范化方法设计数据存储结构，可以提高数据的完整性，一致性和可修改性。性，一致性和可修改性。5-89系统详细设计系统详细设计 数据存储设计数据存储设计 管管理理信信息息系系统统第一范式（第一范式（1 1NFNF）5-90系统详细设计系统详细设计 数据存储设计数据存储设计 在一个数据结构中没有重复出现的数据项。在一个数据结构中没有重复出现的数据项。例如：例如：职工档案所表示的数据结构（不是规范化的）职工档案所表示的数据结构（不是规范化的）管管理理信信息息系系统统将上表中的数据项分解成如下两表所示的两个文件存储，这将上表中的数据项分解成如下两表所示的两个文件存储，这两个文件表示的数据结构是规范化的。两个文件表示的数据结构是规范化的。职工号职工号 日期日期 工作单位工作单位 职职 务务 0001 1952.9 永红小学永红小学 学生学生0001 1958.9 二十二中学二十二中学 学生学生0001 1964.9 哈建大哈建大 学生学生0001 1969.8 哈二建公司哈二建公司 助工、工程师助工、工程师 .职工基本情况文件职工基本情况文件职工号职工号 姓姓 名名 性别性别 出生日期出生日期 0001 丁一丁一 男男 1945.10.5 .职工简历文件职工简历文件5-91系统详细设计系统详细设计 数据存储设计数据存储设计 第一范式（第一范式（1 1NFNF）管管理理信信息息系系统统函数依赖（函数依赖（Functional Dependence）如果在一个数据结构如果在一个数据结构R中，数据元素中，数据元素B的取值依赖于数据元的取值依赖于数据元素素A的取值，我们称的取值，我们称B函数依赖于函数依赖于A。换句话说，换句话说，A决定决定B，用用“A B”表示。表示。5-92系统详细设计系统详细设计 数据存储设计数据存储设计 第二范式（第二范式（2 2NFNF）管管理理信信息息系系统统供应商文件供应商文件*供应商名称供应商名称 供应商地址供应商地址例如：例如：“材料材料-供应商供应商-库存库存”中的数据元素关系中的数据元素关系5-93系统详细设计系统详细设计 数据存储设计数据存储设计 第二范式（第二范式（2 2NFNF）管管理理信信息息系系统统 一个属于第三范式的数据结构，所有的非关键字数据元素一个属于第三范式的数据结构，所有的非关键字数据元素都是彼此函数独立的。都是彼此函数独立的。5-94系统详细设计系统详细设计 数据存储设计数据存储设计 第三范式（第三范式（3 3NFNF）管管理理信信息息系系统统如如:材料库存结构，已是第二范式，但存在着传递依赖关系。材料库存结构，已是第二范式，但存在着传递依赖关系。即库存占用资金即库存占用资金”函数依赖于函数依赖于“库存量库存量”和和“价格价格”，这三个元，这三个元素均为非关键字域，而素均为非关键字域，而“库存量库存量”和和“价格价格”都完全依赖于整个都完全依赖于整个关键字。关键字。显然，显然，“库存占用资金库存占用资金”是冗余数据元素。去掉它，就去掉了传是冗余数据元素。去掉它，就去掉了传递依赖关系，而转换成第三范式的数据结构。递依赖关系，而转换成第三范式的数据结构。5-95系统详细设计系统详细设计 数据存储设计数据存储设计 第三范式（第三范式（3 3NFNF）管管理理信信息息系系统统第二步：第二步：如果关键字多于一个数据元素，如果关键字多于一个数据元素，确保每个非关键字数据元素完全函数确保每个非关键字数据元素完全函数 依赖于整个关键字依赖于整个关键字第一步：第一步：把所有有重复的数据结构分解为把所有有重复的数据结构分解为 若干个二维表的数据结构，指定关键若干个二维表的数据结构，指定关键 字唯一标识出每个元组。字唯一标识出每个元组。第三步：第三步：检查所有的非关键字数据元素是检查所有的非关键字数据元素是 彼此独立，如果不是，消除函数传递彼此独立，如果不是，消除函数传递 依赖关系，通过去掉冗余或分解的办依赖关系，通过去掉冗余或分解的办 法转换成若干个满足这种要求的数据法转换成若干个满足这种要求的数据 结构。结构。非规范化的数据结构非规范化的数据结构（含有重复出现的数据组项）（含有重复出现的数据组项）第一规范化模式第一规范化模式（没有重复组项的数据结构）（没有重复组项的数据结构）第二规范化形式第二规范化形式（所有非关键字数据元素都（所有非关键字数据元素都 完全依赖于整个关键字）完全依赖于整个关键字）第三规范化形式第三规范化形式（所有的非关键字数据元素都（所有的非关键字数据元素都 完全函数依赖于整个关键字完全函数依赖于整个关键字 并且仅依赖于整个关键字）并且仅依赖于整个关键字）5-96系统详细设计系统详细设计 数据存储设计数据存储设计 管管理理信信息息系系统统(1)(1)去掉重复的数据项，转换成去掉重复的数据项，转换成1 1NFNF A B E FCD*A B E F*A *C D(2)(2)去掉部分函数依赖，转换成去掉部分函数依赖，转换成2 2NFNF(3)(3)去掉传递依赖，转换成去掉传递依赖，转换成 3 3NFNF*A*B C D*A*B C*A D*A B C*A B5-97系统详细设计系统详细设计 数据存储设计数据存储设计 管管理理信信息息系系统统q 主文件主文件 长期保存、用以存储重要数据，对主文件经常进行长期保存、用以存储重要数据，对主文件经常进行调用和更新。调用和更新。q 业务文件业务文件 临时存储数据、实时记载业务过程中数据发生的临时存储数据、实时记载业务过程中数据发生的变化，用于统一更新主文件。变化，用于统一更新主文件。q 输入文件输入文件 需要输入的大量数据先建立数据文件，经校验后，需要输入的大量数据先建立数据文件，经校验后，一次输入进行处理。一次输入进行处理。q 输出文件输出文件 输出的结果文件，它可以是打印文件或其他形式输出的结果文件，它可以是打印文件或其他形式的文件的文件。q 工作文件工作文件 在处理过程中暂时使用的中间文件，处理结束后在处理过程中暂时使用的中间文件，处理结束后文件即可删除。文件即可删除。q 转存文件转存文件 用于存储在一定恢复点上系统部分状态的拷贝文用于存储在一定恢复点上系统部分状态的拷贝文件。转存文件主要是为了安全目的。件。转存文件主要是为了安全目的。5-98系统详细设计系统详细设计 文件设计文件设计 管管理理信信息息系系统统5-99系统详细设计系统详细设计 文件设计的步骤文件设计的步骤 q 了解已有的或可提供的计算机系统功能文件了解已有的或可提供的计算机系统功能文件外存配备：磁盘、磁带、光盘的配备数量、功能、容量外存配备：磁盘、磁带、光盘的配备数量、功能、容量和有关文件的转贮条件等；和有关文件的转贮条件等；终端和其他外设的配备：涉及文件可能使用的范围，终端和其他外设的配备：涉及文件可能使用的范围，多终端操作的可能性及文件输入、输出和更新的条件；多终端操作的可能性及文件输入、输出和更新的条件；系统所能提供的文件组织方式和存取方法等系统所能提供的文件组织方式和存取方法等管管理理信信息息系系统统与其他文件的接口：与其他文件的接口：搞清有关文件之间的相互关系及数据项的协调。搞清有关文件之间的相互关系及数据项的协调。文件的数据量：文件的数据量：根据文件用途和记录长度，并从将来的需要量考虑，估算文根据文件用途和记录长度，并从将来的需要量考虑，估算文件的数据量（记录数）。件的数据量（记录数）。文件的逻辑结构：文件的逻辑结构：根据需要，确定文件记录的长度、逻辑结构组成以及各数根据需要，确定文件记录的长度、逻辑结构组成以及各数据项的描述。据项的描述。文件处理方式：文件处理方式：由用途决定文件的处理方式，可以是批处理、实时处理或混由用途决定文件的处理方式，可以是批处理、实时处理或混合方式等。合方式等。文件的更新情况：文件的更新情况：从文件使用情况考虑，估计插入、修改和删除等操作的频从文件使用情况考虑，估计插入、修改和删除等操作的频率和更新要求。率和更新要求。文件的使用率：文件的使用率：估算文件记录的实际使用频率。估算文件记录的实际使用频率。文件存取时间：文件存取时间：根据业务处理的需要，对文件存取时间提出的不同要求根据业务处理的需要，对文件存取时间提出的不同要求文件的保密性：文件的保密性：用户对文件机密程度的要求。用户对文件机密程度的要求。5-100系统详细设计系统详细设计 文件设计的步骤文件设计的步骤 q确定文件设计的基本指标确定文件设计的基本指标管管理理信信息息系系统统 文件的组织方式、存取方法和介质的确定应该考虑文件用途和使文件的组织方式、存取方法和介质的确定应该考虑文件用途和使用频率等情况。通过以上各种因素的综合考虑和分析研究后，确定较用频率等情况。通过以上各种因素的综合考虑和分析研究后，确定较为合适的文件组织及存取方式，并对介质的需要量作初步计算。为合适的文件组织及存取方式，并对介质的需要量作初步计算。5-101系统详细设计系统详细设计 文件设计的步骤文件设计的步骤 q 确定合适的文件组织方式、存取方法和介质确定合适的文件组织方式、存取方法和介质q 编写文件设计说明书编写文件设计说明书文件组织方式、存取方法和存储介质等的选择和确定的根据；文件组织方式、存取方法和存储介质等的选择和确定的根据；文件用途、使用范围、处理方式、使用要求、存取时间和更新文件用途、使用范围、处理方式、使用要求、存取时间和更新要求等；要求等；文件逻辑结构、各数据项描述以及键（码）的确定原则；文件逻辑结构、各数据项描述以及键（码）的确定原则；文件数据量和存储介质需要量的初步估算；文件数据量和存储介质需要量的初步估算；文件保密要求及有关安全措施；文件保密要求及有关安全措施；对于文件数据的收集、整理和格式要求的说明；对于文件数据的收集、整理和格式要求的说明；对建立和更新文件所需要的程序选行说明及提出要求；对建立和更新文件所需要的程序选行说明及提出要求；关于建立文件的注意事项及其他需要说明的内容。关于建立文件的注意事项及其他需要说明的内容。管管理理信信息息系系统统数据库设计步骤数据库设计步骤用户需求分析用户需求分析概念结构设计概念结构设计逻辑结构设计逻辑结构设计物理结构设计物理结构设计系统分析（详细调查）系统分析（详细调查）系统分析（逻辑设计）系统分析（逻辑设计）系统设计系统设计系统设计系统设计数据库设计与系统开发阶段对照 数据库系统已形成一门独立的学科，所以，当把数据库设计原数据库系统已形成一门独立的学科，所以，当把数据库设计原理应用到管理信息系统开发中时，数据库设计的几个步骤就与系统理应用到管理信息系统开发中时，数据库设计的几个步骤就与系统开发的各个阶段相对应，且融为一体。开发的各个阶段相对应，且融为一体。系统