管理信息系统的设计课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,5,章,管理信息系统的设计,5.1,系统设计概述,5.2,系统结构框架设,5.3,系统总体结构设计,5.4,系统代码设计,5.5,数据库设计,5.6,系统输出设计,5.7,系统输入设计,5.8,模块处理过程设计与模块设计 说明书,5.9,系统设计说明书与设计报告,第,5,章,管理信息系统的设计,【,学习目标,】,通过本章的学习，使读者了解系统设计的原则，掌握计算模式的选择和系统结构框架的设计，熟练掌握系统总体结构设计中的模块结构图设计以及详细设计中的代码和数据库设计，了解系统设计说明书的编写方法。,5.1,系统设计概述,系统设计中必须根据实际需要和可能性进行综合分析，选择其中的最重要原则作为优先实现的设计指标。例如，财务系统的设计首先应该考虑的是可靠性，一个大规模的系统首先应该关注的是系统性，经常进行输入、输出和查询的系统可能首先要考虑系统的效率。而且这些原则有时是相互矛盾的，例如，在提高系统的可靠性时，往往以降低系统的效率为代价,.,5.2,系统结构框架设计,系统结构框架设计的任务主要包括系统总体布局设计、系统数据布局设计、系统硬件配置设计、系统软件平台设计和系统计算模式设计。,5.2.1,系统的总体布局设计,系统的总体布局方式主要有：集中式系统,(Centralized Systems),和分布式系统,(Distributed Systems),两种。,进行系统布局设计时候，一般需要考虑以下几个问题：,系统类型。根据系统的分布距离、数据的安全需要确定是采用集中式还是分布式。,处理方式。根据用户对信息处理速度的要求确定是采用批处理方式、还是联机处理方式，或者是混合使用方式。,数据存储。根据数据量的多少、存储方式的要求、数据资源的安全性来确定系统的数据存储是采用分布存储还是集中存储。,硬件配置。,软件配置。,5.2.2,系统的数据布局设计,系统的数据布局设计主要涉及到数据的分类、数据存储结构的确定、数据存储规模的确定、数据存储空间的分布设计和数据库管理系统,(DBMS),的选择。,数据的分类,数据存储结构的确定,数据存储规模的确定,数据存储空间的分布设计,数据库管理系统,(DBMS),的选择,5.2.2,系统的数据布局设计,数据的分类,根据不同数据的类型确定数据的存储结构和存储方式。系统中所涉及到的数据一般可分为基础数据、中间数据、工作数据和临时数据。,数据存储结构的确定,各类数据记录和数据项的逻辑描述，各类数据文件的组织方式确定，各类数据文件之间的逻辑关系。,数据结构的合理性、数据存储的安全性 、数据维护和管理的便利性,5.2.2,系统的数据布局设计,数据存储规模的确定,依据数据字典的描述来确定现有数据量的存储规模、预见未来数据量的增长趋势。在对数据分类的基础上合理地组织数据的存储格式、各种必要的数据压缩技术、选择合适的外部存储设备。,数据存储空间的分布设计,基础数据、共享数据一般应集中存储于分布式网络环境中的服务器上；最新的数据、独享数据、中间数据、工作数据就近分别存储于各自应用部门的工作站；需要分析数据在网络上的传输量，一些共享数据考虑是否在不同的工作站上存储备份数据。,数据库管理系统,(DBMS),的选择,从系统总体设计角度出发，选择既可满足系统总体布局设计的需要，又能够实现数据存储设计目标的,DBMS,。,5.2.3,系统的硬件配置设计,系统的硬件配置设计主要是指为信息系统选择合适的硬件配置，即选择合适的计算机系统和网络平台计算机系统配置的选择可以考虑以下几个方面的因素：,选择依据。,功能要求。,市场因素。,系统的配置。,培训要求。,5.2.4,系统的软件平台设计,信息系统软件支持平台的构建原则,软件平台环境须符合开放式系统的发展方向。,所设置的软件平台必须支持必要的软件开发工具。,软件平台对新技术的支持能力。,信息系统软件支持平台的选择,信息系统的软件支持平台主要是指操作系统,平台。能够支持信息系统的软件平台主要,是,Unix,、,Windows NT/2000,和,Linux,三,大类型,.,信息系统的数据库支持平台选择,信息系统的数据库支持平台包括数据库及相关的工具软件。信息系统的数据库一般选择采用,SQL,标准查询语言的关系数据库系统主流产品。,信息系统专用支撑软件平台选择,数据库开发工具、文字,/,文件处理软件包、商业图形软件、统计软件包和预测计划软件包等。,5.2.5,系统计算模式设计,主机终端模式、文件服务器模式、客户,/,服务器模式（,Client/Server,，,C/S,）,和浏览器,/,服务器模式,(Browser/Server,，,B/S),四种。,客户,/,服务器模式,C/S,模式主要由客户应用程序,(Client),、,服务器管理程序,(Server),和中间,(Middleware),三种部件组成。,5.2.5,系统计算模式设计,浏览器,/,服务器模式,它把传统,C/S,模式中的服务器分解为一个数据服务器及一个或多个应用服务器构成一个三层结构的客户服务器体系。,C/S,与,B/S,的比较,B/S,模式的优势：简化客户端、简化系统开发和维护、用户操作简单、适于网上信息发布。,B/S,模式缺点 ：安全性较差、个性化性能低、操作速度慢、功能实现受到限制。,5.2.5,系统计算模式设计,C/S,模式的优势：交互性强、安全的存取模式、降低网络通信量。,C/S,模式缺点 ：开发成本较高、移植困难、维护复杂，升级麻烦、信息内容和形式单一。,C/S,模式与,B/S,模式相结合的方案,5.3,系统总体结构设计,系统总体设计又称系统结构设计或系统概要设计。系统总体设计的核心任务是完成系统模块结构设计，即在系统逻辑模型的基础上，将系统划分为若干个子系统，再将子系统分解成功能单一、彼此相对独立的模块，形成具有层次关系的模块结构，确定系统模块的组成、模块的功能和模块间的相互关系。,主要包括系统功能结构设计的原则、结构化设计方法、模块结构图及评价标准、转换策略、优化技巧等。,系统的功能结构是在遵循结构化和模块化设计思想的基础上，以信息系统功能结构图和信息系统流程图来表示的。,一、系统功能结构设计的原则,应遵循以下的主要原则：,分解,-,协调原则,模块化原则,自顶向下的原则,抽象的原则,明确性原则,系统功能结构设计方法,功能结构设计的,方法包括,，,结构化设计方法,(Structured Design,，,SD),、,Jackson,方法、,Parnas,方法等。,常使用的设计工具主要有：系统流程图，,HIPO(,分层和输入,-,处理,-,输出,),技术，控制结构图，模块结构图等。,结构化设计方法,结构化设计方法是,1974,年由美国,IBM,公司的,W.Stevens,等人首先提出的。,其思想是,以数据流程图为基础，,采用自顶向下、逐层分解的方法，把系统划分为若干子系统，子系统又划分为若干功能模块，模块又划分为子模块，层层划分直到相对独立、功能单一的独立程序为止,。,结构化设计的宗旨是要使设计工作简单化、标准化,。,5.3.1,系统结构化设计方法,模块,在系统设计阶段要将一个系统分解成若干彼此独立，且又具有一定联系，能够完成某项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。,模块结构图,(,图,5-1),选择调用,模块之间关系,1,数据耦合。,2,特征耦合。,预测计算,计算水费,预测计算处理,计算工资,计算电费,水电费文件,循环调用,直接调用,控制耦合。如果模块间传递的是控制信号，那么模块间的耦合就为控制耦合。,公共耦合。如果两个模块都与同一个公共数据域有关，那么这两个模块间的耦合就是公共耦合。,内容耦合。如果一个模块与另一个模块的内部属性有关，不经直接调用关系而使用了另一个模块的程序代码或内部数据，那么这两个模块之间就存在内容耦合。,模块的聚合度,功能聚合。若一个模块内各组成部分全都为执行同一个功能而存在，且只执行同一个功能，那么这种聚合就称为功能聚合。,顺序聚合。顺序聚合指模块内各组成部分的执行顺序以某一固定顺序进行，不能随意改变。,通信聚合。如果模块内部各组成部分的处理动作因具有相同的输入数据或输出数据而聚合在一起，那么这种聚合就称为通信聚合。,过程聚合。一个模块内部的各个组成部分的处理动作各不相同，也没有很强的联系，但都受同一个控制流支配，决定它们的执行次序。,暂时聚合。如果模块内的各个子功能因经常需要在同一个时间段内完成而聚合在一起，那么这种聚合就称为暂时聚合，又称时间聚合。,逻辑聚合。如果一个模块内的各个组成部分的处理动作在逻辑上相似，但功能彼此不同或无关，那么这种聚合就是逻辑聚合。,机械（偶然）聚合,表,4-2,模块内部的七种聚合形式的比较,块内聚合,联接形式,可修改性,可读性,通用性,联系程度,功能聚合,好,好,好,好,高,低,顺序聚合,好,好,好,中,通讯聚合,中,中,中,不好,过程聚合,中,中,中,不好,时间聚合,不好,不好,中,最坏,逻辑聚合,最坏,最坏,不好,最坏,偶然聚合,最坏,最坏,最坏,最坏,No,No,No,Yes,Yes,Yes,其 他,控制流,数据流,No,Yes,功能聚合,该模块,执行一个功能吗？,模块内,各组成,部分关,系如何,？,次序重,要吗？,次序重,要吗？,逻辑相似吗？,顺序聚合,通讯聚合,过程聚合,时间聚合,逻辑聚合,偶然聚合,图,4-14,块内聚合程度判定,5.3.,3,从数据流程图向模块结构图的转换,DFD,一般有变换中心型和事务中心型两种典型结构，将变换中心型结构,DFD,和事务中心型结构,DFD,转换为模块结构图时，可分别应用变换分析设计法和事务分析设计法。,变换分折设计法,确定主处理、逻辑输入及逻辑输出,(,图,5-2),设计模块结构图的顶层及第一层模块,第一层模块一般设计成输入、主处理、输出三种模块，它们由顶层模块调用。,设计模块结构图的中、下层模块,(,图,5-3),从第一层模块开始自顶向下，逐层分解和细化，直止分解到,DFD,的物理输入和物理输出为止。其具体做法是将,DFD,中的各个处理逻辑转换成相应模块，即将,DFD,中所有输入部分的处理逻辑转换为输入模块的下级模块。同理，将所有输出部分的处理逻辑转换为输出模块的下级模块，将变换中心的各个处理逻辑转换为主处理的下级模块。,图,5-3,变换中心的模块结构图,输出,解,逻辑输出,逻辑输入,已格式,化的解,解,正确,数据,机内,数据,物理,输入,编辑,检查,读入,数据,编辑解格式,预测计算,主处理,图,5-2,变换中心数据流程图,预测计算,编辑预测结果,获取输入数据,预测计算处理,预测结果输出,读取数据,编辑检查,输出预测结果,物理输出,2.,事务分析设计法,将输入数据流分解成一束平行的数据流输出，然后有选择性地执行后面的某个事务处理（见图,5-4,）。,类型标志,B,事务记录,类型标志,A,事务记录,事务文件,事务类型输入,事务类型分析,A,事务编辑,B,事务编辑,C,事务编辑,A,事务处理,B,事务处理,C,事务处理,C,事务记录,事务记录,类型标志,图,5-4,事务类型数据流程图,事务记录,C,事务,B,事务,A,事务,类型标志,事务记录,事务记录,类型标志,事务记录,类型标志,分析事务类型,读事务文件,调度处理,获得事务类型,事务处理,处理,C,类事务,编辑,A,类事务,编辑,B,类事务,编辑,C,类事务,.,处理,A,类事务,处理,B,类事务,转换策略,（,1,）,以变换为中心的设计,步骤：,找出主加工、逻辑输入和逻辑输出,设计模块结构的顶层和第一层,设计中、下层模块,（,1,）以变换为中心的设计,1,格式,检查,3,产生,收据,2,计算,汇费,4,记账,汇款单,合格的汇款单,处理后的汇款单,收据,明细账,变换中心,输出,输入,业务数据,（,1,）以变换为中心的设计,汇款处理系统,取得合格汇款单,计算汇费,记账,输出处理后的汇款单,输入汇款单,格式检查,产生收据,打印收据,合格的汇款单,处理后的汇款单,合格的汇款单,业务数据,处理后的汇款单,汇款单,合格的汇款单,汇款单,处理后的汇款单,收据,收据,业务数据,转换策略,（,1,）,以事务为中心的设计,步骤：,确定事务的来源；,确定以事务为中心的系统结构；,确定每一种事务以及它所需要的处理动作；,合并具有相同处理动作的模块，组成公共处理模块加入系统；,为每个事务处理模块设计下面的操作模块，再为操作模块设计细节模块。某些操作模块和细节模块可以被几个上一层模块共用,。,（,2,）以事务分析为中心的设计,要求类,型处理,图书管理要求,无效输入,1.1,新书入库,1.2,还,入库单,罚款单,1.5,注销图书,1.3,还书,1.4,目录文件,借书单,书,单,注销单,借书,借书文件,罚款单,事务,中心,（,2,）以事务分析为中心的设计,图书处理系统,取得图书,处理要求,修改目录文件,操作层,细节层,新书入库,注销图书,借书,还书,打印罚款单,修改借书文件,图书管理要求,入库单,借书单,还书单,注销单,返回本章首页,市,场,客,户,销售管理系统,生产部门,财务部门,主管领导,图,4-7,销售管理系统的第,0,层数据流程图,销售管理系统,返回本章首页,销售计划,客,户,市,场,物资部门,财务部门,主管领导,p1,制定销售计划,p2,订单,管理,潜在需求,订单,p3,客户,管理,客户资料,订单,F1,客户资料,F2,销售计划,F3,库存,F4,销售管理系统,制定销售计划,客户管理,订单管理,事务类型判断,返回本章首页,p2.1,录入,客,户,财务部门,订单,p2.2,修改,订单修改,p2.3,发货,物资部门,p2.4,付款,付款,订单数据,F1,库存,F4,销售管理系统,制定销售计划,客户管理,订单管理,事务类型判断,订单录入,订单修改,订单付款,事务类型判断,5.3.4,系统结构的完善与优化,在模块结构图优化时，遵循以下几个原则。,提高模块聚合度，降低模块间的耦合度。高聚合、低耦合的功能模块可以使系统模块功能明确、独立性好、模块易实现,.,模块的规模适中。,加大模块的扇入数，模块的扇出数应控制在合适的范围之内。模块的扇出数是指一个模块拥有的直属下级模块的个数。模块的扇入数是指一个模块的直接上级模块个数（见图,5-6,）。,(b),扇入数,4,(a),扇出数,3,图,5-6,模块结构图的扇入与扇出,模块的作用域应是它控制域的子集。模块的作用域是指该模块中判断处理功能所影响的其它模块集合。模块的控制域是指从属于它的所有下级模块集合。一个理想的模块结构是模块的作用域应是它的控制域一个子集。当模块的作用域不在其控制域内时，必须改进。例如，图,5-7(a),中模块,B,的判断影响到模块,C,、,B,和,H,，,模块,C,已经超出模块,B,的控制范围，模块,H,虽然在模块,B,的控制范围内，但是离模块,B,太远。（见图,5-7(b),）。,(b),A,D,E,F,G,A,D,G,C,H,B,B,C,H,E,F,图,5-7,模块结构图中的作用域与控制域关系,(a),销售管理系统,制定销售计划,客户管理,订单管理,订单录入,订单修改,订单付款,系统流程图,绘制系统流程图时主要根据：,信息处理的步骤和内容。,每一步骤根据内容所涉及的物理过程。主要包括：输入,/,输出的内容和形式，存储要求，加工所用的物理设备。,各步骤之间的物理和逻辑关系。,输入,/,输出,辅助处理,卡片,预处理,脱机,储存,人工输入,人工,操作,处 理,联机存储,文 件,纸 带,判 断,通讯联结,联 结,显示,端 点,磁带,直接访问存储器,磁盘,离页联结符,系统流程图的常用符号,库存系统的流程图,入库单,出库单,供应商,编辑事务,修正文件,错误,报表,新品单,报废单,配件库存,供应商,编辑后的事务,配 件,配 件,库存,历史,事务,历史,HIPO,（,Hierarchy plus Input/Process /Output,）,技术，即用图形方法表达一个系统的输入和输出功能以及模块的层次。,HIPO,技术包含两个方面的内容：,H,图,IPO,图,(,输入,-,处理,-,输出图,),用途：应用,HIPO,技术可以进行系统设计、评价，在系统实施之前加工、修改已设计的系统。,HIPO,技术 应用实例库存管理系统中“修改库存数据”,第一步：绘制,H,图。,此时系统需具备以下几种数据处理过程,提取库房收发数据。,提取原有库存数据。,处理收发数据。,重写库存数据主记录。,修改库存,数据,刷新库存,记录,提取库房收发数据,提取,库存数据,处理收,发数据,第一轮,H,图,修改库存数据,提取库存数据,处理收发数据,提取库房收发数据,刷新库存记录,增加,记录,减少,在库数,增加,在库数,删除,记录,第二轮,H,图,进一步分解,：,修改库存数据,提取库存数据,处理收发数据,提取库房收发数据,增加,记录,减少,在库数,增加,在库数,删除,记录,刷新库存记录,H,图的另一种形式,IPO,图的形式,系统名：,制图者：,IPO,图,日 期：,模块名：,由下列模块调用：,调用下列模块：,输入：,处理内容：,输出：,内部数据元素：,备注：,系统,名,:,库存管理,日期,:1/5/88,模块名,:,处理收发数据,制图者,:,白,XX,由,下列模块调用,:,修改库存数据,调用下列模块,:,增加在库数,减少在库数,增加记录,删除记录,输入,:,（由修改库存数据模块提供,库房收发数据,库存数据,输出,:,（由修改库存数据模块接收）,修改后的库存数据,无效收发数据,处理内容,:,如库房收入,则调用增加在库数模块；,如库房发出,则调用减少在库数模块；,如增加库存文件纪录,则调用增加记录模块；,如删除文件记录,则调用删除记录模块。,否则，按无效数据处理,内部数据元素,:,备注,:,IPO,图,处理收发数据模块,IPO,图,5.4,系统代码设计,5.4.1,代码的作用,鉴别功能。这是代码最基本的功能，任何代码都必须具备这种基本功能。,提高信息处理效率。使用代码可以提高信息处理的效率和精度。,人机交互工具。代码是人和计算机的共同语言，是两者交换信息的工具。,专用含义。,5.4.2,代码设计原则,惟一性。一个对象可能有多个名称，也可按不同的方式对它进行描述。,合理性。代码结构应与相应的分类体系相对应，应该能够正确地将所标识的对象归类于正确的体系结构中。,可扩充性。应留有充分的余地，以备将来不断扩充的需要。,简单性。结构尽可能简单，尽可能短，以减少各种差错。,适用性。代码尽可能反映对象的特点，以助记忆，便于填写。,规范性。行业、国家或国际的有关编码标准是代码设计的重要依据，已有标准的必须遵循，在一个代码体系中，代码结构、类型和编写格式必须统一。,系统性。有一定的分组规则，从而在整个系统中具有通用性。,设计的代码在逻辑上必须满足用户需要，在结构上应当与处理的方法相一致。,5.4.3,代码的种类与类型,代码种类,顺序码,顺序码的优点是代码简短，使用方便，易于管理，易添加，对分类对象无任何特殊规定。缺点是代码本身没有给出对象的任何其他信息。,系列顺序码,系列顺序码是一种特殊的顺序码。它将顺序代码分为若干段并与分类对象的分段一一对应，给每段分类对象赋给一定的顺序,代码。,区间码,区间码是将分类对象按照其不同的属性进行代码编制，每个属性给予一个特定的区间。这些区间按照相互之间是否有关分成上下关联区间码和多面码。,代码类型,代码的类型指代码符号的表示形式，一般有数字型、字母型和数字字母混合型,5.4.4,代码校验,选定一个适当的模数。通常理想的模数是质数，模数愈大检错的能力也就愈强，常用的模数有,7,，,10,、,11,、,13,、,17,、,19,、,23,、,27,、,31,、,37,等。例如，选择模数为,11,。,选定代码各位的权值。对于原代码的每一位都应有一个加权值，而且各位的权值应不相同。加权值的选定，可以使用与模数互为质数的数字,(,如,13,、,11,、,7,、,3,、,1,等,),或连续的数,(,如,1,、,2,、,3,、,4,、,5,、,6,、,7,、,8,、,9,等,),。这里选择,1,、,2,、,3,、,4,、,5,为加权值。,将代码的每位与对应的加权值分别相乘，并将各个乘积相加得到总和。即,21+72+43+84+35=75,。,将乘积和除以选定的模数，并求得余数。即,7511=69,。,以选定的模数减去上项所得到的余数，其差即为校验码。若校验码的位数有两位，可以利用英文字母将它转换为一位数，如余数为,10,取,A,，,余数为,11,时取,B,等。即,11,9=2,将这个校验码加入代码，一般置于代码的最后一位，即完成整个代码设计。,因此原代码,27483,在系统中实际使用的代码是,274832,。,5.4.5,代码设计的步骤,1.,首先，根据系统所处理的对象确定编码的对象。,2.,然后，考查这些编码对象的现有代码使用情况，是否已有标准代码。如果国家标准局或行业主管部门对编码对象已规定了标准代码，那么应遵循这些标准代码。如果没有标准代码，那么在代码设计时要参考国际标准化组织、其它国家、其它单位的编码标准，设计出便于今后标准化的代码。,3.,接着，根据代码的使用范围、使用时间，根据实际情况选择代码的种类与类型。,4.,其次，考虑代码的检错功能，根据代码在使用中的出错情况增加代码的检错功能。,5.,最后编写代码表。,5.5,数据库设计,数据库设计的主要任务是在,DBMS,的支持下，按照系统的设计要求，为某一部门或组织设计一个结构合理、使用方便、效率较高的数据库系统。,5.5.1,数据模型的转换,模型是对现实世界进行抽象的工具。在信息管理中需要将现实世界的事物及其有关特征转换为信息世界的数据才能对信息进行处理，这种转换需要经历从现实到概念模型，从概念模型到逻辑模型，从逻辑模型到物理模型的转换过程。图,5-8,显示了数据库开发过程中的数据模型变化关系。,现实世界,概念世界,逻辑世界,计算机世界,信用,特性,属性,列,(,字段、数据项,),张三,个体,实体,记录,客户,整体,同质整体,表（文件）,客户与产品,整体间联系,异质整体,数据库,图,5-8,现实与不同模型的变化联系,5.5.2,数据库模式结构,数据库系统是由外模式、模式和内模式组成的三级模式结构。,外模式,外模式也称子模式或用户模式，它是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关数据的逻辑表示。一个数据库可以有多个外模式。,模式,模式也称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公用数据视图。一个数据库只有一个模式。,内模式,内模式也称存储模式，它是数据物理和存储结构的描述，是数据在数据库内部的表示方式。一个数据库只有一个内模式。,5.5.3,数据库模型,(,图,5-9),层次模型 层次模型是指数据库中的数据按照层次进行组织的数据模型。,网状模型,网状数据模型是指数据库中的数据按照网状进行组织的数据模型,而层次数据模型只是网状数据模型的一个特例。,关系数据模型,用二维表表示实体集之间的联系。,（,a,）,层次数据模型 （,b,）,网络数据模型 （,c,）,关系数据模型,图,5-9,学习关系框架,课程关系框架,S,1,S,2,S,3,S,4,S,5,S,6,S,7,R,1,R,2,R,3,R,4,学生关系框架,学号,姓名,年龄,性别,课程号,课程名,学分数,学号,课程号,成绩,5.5.4,数据库模型设计,数据库概念模型设计,设计局部,ER,图,在多层数据流程图中选择一个适当层次的数据流程图，设计局部,ER,图。例如，在第,4,章中的图,4-8“,销售管理”数据流程图包含两部分，一部分是订单处理，即生成销售计划和库存处理；另一部分是客户资料处理，即生成客户资料并生成订单。根据该数据流程图可以分别转换为对应的,ER,图,(,见图,5-10,和图,5-11),。,m,n,n,1,销售计划,订单,库存,生成,修改,销售计划：计划编号,#,、计划名、商品名称、数量,库存：商品名称、商品编号,#,、货架号,#,订单：订单编号,#,、客户名称、商品名称、数量、,计划编号,#,修改：订单编号,#,、商品编号,#,、货架号,#,图,5-10,订单处理局部,ER,图,1,n,订单,客户,属于,订单：订单编号、客户,ID#,、,商品名称、数量,客户：客户,ID#,、,客户编号、联系人,图,5-11,客户处理局部,ER,图,ER,图的集成,合并局部,ER,图。,三类冲突：属性冲突、命名冲突和结构冲突,修改与重构，生成基本,ER,图。,冗余数据和冗余联系 ，以数据字典和数据流程图为依据，根据数据字典中关于数据项之间逻辑关系的说明来消除冗余,概念模型内部必须具有一致性，不能存在互相矛盾的表达；概念模型准确地反映原来每个,ER,，,包括属性、实体及实体之间的联系；满足需求分析阶段所确定的所有数据处理要求。,例如，将上面的两个局部,ER,图合并相同实体后,如图,5-12,所示。,返回本章首页,销售计划,客,户,市,场,物资部门,财务部门,主管领导,p1,制定销售计划,p2,订单,管理,潜在需求,订单,p3,客户,管理,客户资料,订单,F1,客户资料,F2,销售计划,F3,库存,F4,销售计划：计划编号,#,、计划名、商品名称、数量,库存：商品名称、商品编号,#,、货架号,#,订单：订单编号,#,、客户名称、商品名称、数量,修改：订单编号,#,、商品编号,#,、货架号,#,、数量,客户：客户名称、客户编号,#,、联系人,图,5-12,销售系统全局,ER,图,n,1,m,n,n,1,销售计划,订单,库存,生成,修改,客户,属于,数据库逻辑模型设计,数据库逻辑模型的设计步骤,将,ER,图的实体和联系类型，转换成所选定的,DBMS,支持的记录类型,(,层次、网状、关系,),。,子模式设计。子模式是应用程序与数据库的接口。允许有效访问数据库而不破坏数据库的安全性。,模式评价。,优化模式。,ER,模型向关系数据模型的转换,每个实体类型转换成一个关系模式，关系的属性就是实体的属性，关系的码就采用实体的码。,实体之间的联系需根据不同的情况进行转换。,按照转换的原则可以将图,5-12,的,ER,模型转换为对应的逻辑模型：,销售计划（计划编号,#,、计划名、商品名 称、数量、,）。,库存（商品名称、商品编号,#,、货架号,#,、现 有量、,）。,订单（订单编号,#,、客户名称、商品名称、 数量、,）。,客户（客户名称、客户编号,#,、联系 人、,）。,修改（订单编号,#,、商品编号,#,、货架号,#,、 出库量、,）。,数据库物理模型设计,数据库物理模型设计的步骤,存储记录的格式设计。,存储方法设计。,访问方法设计。,完整性和安全性考虑。,应用设计。,物理设计的性能改善,查询的响应时间。,更新事务的开销。,报告生成开销。,存储空间开销。,辅助存储空间。,5.5.5,关系模型的规范,第一规范化范式,列属于同一属性。数据模式中每个列的值均来自同一个属性,.,列不得相同。数据模式中不能存在完全相同的列。,行不得相同。数据模式中不能出现完全一致的行。,行、列顺序无关紧要。数据模式中的列或行出现的先后顺序无关紧要，谁先谁后并不影响到数据模式的处理。,表,5-1,非第一范式的数据模式,表,5-2,满足第一范式的数据模式,工号,姓名,工资,扣款,实发工资,基本工资,岗位工资,保险,所得税,09485,张静,2900,400,165,187,2948,09874,李力,2300,360,133,138,2389,09896,王玲,3200,550,188,221,3342,工号,姓名,基本工资,岗位工资,保险,所得税,实发工资,09485,张静,2900,400,165,187,2948,09874,李力,2300,360,133,138,2389,09896,王玲,3200,550,188,221,3342,第二规范化形式,如果一个规范化的数据模式，它所有的非关键字数据元素都完全函数依赖于整个关键字，则称它是第二规范化形式的数据模式，简称第二范式,(2NF),。,例如在表,5-3,中关键字为商品编码与供应商名称，但供应商地址只依赖于供应商名称而不是整个关键字。,将已是第一范式的数据模式变换为第二范式办法是要保证数据模式中的非关键字数据元素必须完全函数依赖于整个关键字，这就需要将数据模式分解成若干个属于,2NF,的数据模式,表,5-3,非第二范式数据模式,表,5-3,满足第二范式数据模式,商品名称,商品编码,#,供应商名称,#,供应商地址,价格,库存量,商品名称,商品编码,#,供应商名称,#,价格,库存量,供应商名称,#,供应商地址,第三规范化形式,如果某一满足,2NF,的关系模式,R(A,，,B,，,C),中的所有非主属性对任何候选关键字都不存在传递函数依赖，则称关系,R,属于第三范式。,例如，关系模式表,5-5,中由于只有一个由学号属性组成的关键字，因此肯定是一个满足,2NF,的关系模式。但是非关键字属性系地址函数依赖于系编号，而系编号又函数依赖于关系模式中的关键字学号，这样系地址就传递函数依赖于关键字学号。,表,5-5,非第三范式数据模式,表,5-6,满足第三范式的数据模式,学号,#,学生姓名,系编号,系名称,系地址,学号,#,学生姓名,系编号,系编号,#,系名称,系地址,数据结构规范化设计的步骤,非规范化的数据（有重复的数据）,1NF,（,没有重复的数据）,2NF,（,所有的非关键字均完全依赖于整个关键字）,3NF,（,所有的非关键字均完全依赖于整个关键字，且只依赖于整个关键字）,把所有非规范化的数据结构分解成若干个二维表形式的数据结构，并指定一个或若干个关键字,若关键字由不止一个元素组成，必须保证所有的非关键字数据元素依赖于整个关键字，否则去掉部分依赖关系。,检查所有非关键字数据元素是否彼此独立，如果不是，去掉传递依赖关系，通过去除冗余的数据元素，构成都是,3NF,的数据结构。,5.6,系统输出设计,管理信息系统能否为用户提供准确、及时、适用的信息是系统优劣的标准之一。从系统开发的角度看，输出决定输入，即输入信息只有根据输出要求才能确定。因此在系统的详细设计过程中首先进行系统的输出设计，然后才进行系统的输入设计。,5.6.1,输出设计原则,用户第一的原则。,灵活性原则。,需求多样性原则。,统一原则。,5.6.2,输出设计内容,确定输出内容,选择输出设备与介质,确定输出格式,5.6.3,报表设计,包括表头、内容明细、表底和备注四个部分,5.6.4,用户界面设计,用户界面设计方式主要有菜单方式、会话方式和提示方式等,下拉、弹出、级联式菜单,5.7,系统输入设计,5.7.1,输入设计原则,控制输入量。,减少输入延迟。,减少输入错误。,避免额外步骤。,输入过程应尽量简化。,5.7.2,输入设计内容,输入原始表格设计,输入信息内容设计,5.7.3,数据输入设备的选择,终端输入。,键盘,/,磁盘输入装置。,光电阅读器。,多媒体输入设备。,5.7.4,输入检验设计,输入错误的种类,数据本身错误。,数据的延误。,数据出错的校验方法,重复校验,视觉校验,控制总数校验,数据类型校验,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,出错改正方法,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,机器自动检错,待输入数据全部校验并改正后，再进行下一步处理。,舍弃出错数据，只处理正确的数据。这种方法适用于市场动向调查分析的情况,只处理正确的数据，出错数据待修正后再按同样方法进行处理。,删除出错数据，继续进行处理，出错数据留待下一运行周期一并处理。,5.8,模块处理过程设计与模块设计说明书,模块处理基本功能,传递、核对和变换。,分类、合并、更新和存储。,检索、抽出、分配和生成。,计算。,表现。,模块设计说明书,编制说明书的目的是说明系统各个层次中每一个模块（子程序）的实施考虑，作为系统实施中编写程序的惟一依据。,5.8,模块处理过程设计与模块设计说明书,二、系统模块设计说明,模块,1,设计说明,模块名称、编号等描述；,模块功能；,模块性能；,实现语言，即编写本模块的程序语言；,启动条件，模块在何种情况下使用；,模块输入项；,模块输出项；,5.8,模块处理过程设计与模块设计说明书,模块流程逻辑与算法；,模块接口；,模块存储分配 ；,模块注释设计；,模块限制条件；,模块测试计划；,可能存在的问题。,模块,2,设计说明,5.9,系统设计说明书与设计报告,系统设计人员应在满足系统需求的基础上，提出多个设计方案。并由有关专家评审这些方案，从中选择一个最适合的设计方案投入实施。系统的设计方案由系统概要设计说明书与模块设计说明书组成。,概要设计说明书又称系统设计说明书，编制的目的是说明系统的设计方案。其中包括应用系统的设计、系统运行平台以及系统运行网络结构和设备的设计。,5.9,系统设计说明书与设计报告,一、引言,摘要,系统名称、目标和功能。,背景,项目的承担者、用户；本项目和其它系统或机构的关系与联系。,专门术语定义,参考和引用资料,5.9,系统设计说明书与设计报告,二、系统总体技术方案,硬件、软件和运行环境方面的限制；,系统保密和安全的限制，国家安全保密条例和系统的安全保密设计；,有关部门业务人员所需数据来源及分布；,系统总体布局、数据布局、硬件配置和软件平台；,网络设计,系统的网络结构、功能设计。,5.9,系统设计说明书与设计报告,系统模块结构设计,各主要模块结构图，相应的过程结构图或伪码，它们的名称，功能和接口说明；,模块设计的评价与验收标准。,三、系统详细设计方案,编码设计,编码表的类型，名称、功能，使用范围、使用要求的说明等；,5.9,系统设计说明书与设计报告,编码设计的评价与验收。对编码的识别、标准化、存储情况、运算速度以及编码的特性进行评价。,输入设计,输入项目；,输入的承担者。对输入工作承担者的安排，指出操作人员的水平与技术专长，说明与输入数据有关的接口软件；,主要功能要求。从输入的正确性、速度和方便用户等方面进行说明；,5.9,系统设计说明书与设计报告,输入要求。输入数据类型、来源、所用设备、介质、格式、数值范围和精度等；,输入校验。校验方法和效果；,输入设计的评价与验收标准。,输出设计,输出项目；,输出接收者；,主要功能；,5.9,系统设计说明书与设计报告,输出要求。输出数据类型、所用设备介质、格式、数值范围与精度等；,输出设计的评价与验收标准。,数据库设计,概述。目标、主要功能及用户的安排；,需求规定。精度、有效性、时间要求及其他专门要求；,运行环境要求。设备、支撑软件、安全保密等要求；,5.9,系统设计说明书与设计报告,逻辑结构设计。本系统内所使用的数据结构中有关数据项、记录、文件的标识、定义、长度及它们之间的关系；,物理结构设计。本系统内所使用的数据结构中有关数据项的存储要求、访问方法、存取单位、存取的物理关系、设计考虑和安全处理；,四、本方案附加说明,方案审查说明，包含本方案审查结果与审查人员名称。,