结构化系统设计

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,管理信息系统讲义之系统设计,*,第五章 结构化系统设计,第一节 系统设计概述,第二节 系统结构设计,第三节 代码设计,第四节 数据库设计,第五节,I/O,设计,第一节 系统设计概述,系统设计的任务,-(,回忆一下系统分析的任务,),在系统逻辑模型的基础上建立,( ),。,新系统的物理模型,管理信息系统讲义之系统设计,系统设计的目标,：,(1),基本目标：使所设计的系统必须满足系统逻辑模型的各项具体要求，同时要尽可能地提高系统性能。,(2),评价设计目标实现程度的指标主要有：,系统可靠性,系统可变更性,系统的效率,系统的通用性,系统的工作质量,系统的经济性,问题：通过前面的叙述，请你分析在这,6,个指标中，哪个应该是评价系统设计方案优劣时应该首要考虑的一个标准。,想一想，如何做才能提高系统的可变更性。,管理信息系统讲义之系统设计,水波效应（,Water wave effect,）,管理信息系统讲义之系统设计,第二节 系统总体结构设计,是从,计算机实现的角度出发，对已划分的子系统进行逐层分解，直到分解到模块。,一、结构化设计,(structured design),的原理,(1),结构化设计的原理,将,系统分解成由,相对独立,、,功能单一,的模块组成的结构。,采用,结构化设计方法,。,管理信息系统讲义之系统设计,总体设计的基本概念,1,、模块（,Module,）,:,通常指用一个名字可以调用的一段程序。,一个模块应具备以下四个要素：,输入和输出,功能,内部数据,程序代码,外部特性,内部特性,管理信息系统讲义之系统设计,2,、,模块结构图（,Structured Chart,）,也称作控制结构图，是用来描述系统的模块结构及模块间的联系的图形。,组成元素：,(1),模块，用长方形表示。,(2),调用，从一个模块指向另一模块的箭头表示前一个模块调用后一个模块。,(3),数据，用带圆圈的小箭头表示从一个模块传向另一个模块数据。,(4),控制信息，用带圆点的小箭头表示从一个模块传向另一个模块的控制信息。,例：,管理信息系统讲义之系统设计,结构图示例：,计 算,获得有效数据,生成报表,打印报表,有效数据,结果,结 果,EOF,有效数据,EOF,获得编辑数据,核对数据,打印表头,打印表尾,管理信息系统讲义之系统设计,3,、模块间的联系,(,两个标准,),(1),耦合,(coupling),块间联系,耦合反映模块之间的连接的紧密程度。,(2),内聚,(cohesion),块内联系,内聚指一个模块内各元素彼此结合的紧密程度。,n=0,Total=0,Do while .t.,Input ,请输入一个数,to value,If value0,exit,Endif,n=n+1,total=total+value,Enddo,average=total/n,?”,平均值为：”,average,管理信息系统讲义之系统设计,模块的内聚,(,七类,),A,：,偶然内聚,B,：,逻辑内聚,C,：,时间内聚,D,：,步骤内聚,E,：通讯内聚,F,：,顺序内聚,G,：,功能内聚,注：上述七种内聚类型的程度依次增强。,P,Q,R,S,k=y,m=n,x=l,偶然内聚,准备,取,平均成绩？,算平均成绩,求,最高成绩,Y,N,返回,逻辑内聚,修改库存,购,货单,开发货票,库存,通讯内聚,读入,数据,编辑数据,顺序内聚,0,分,1,分,3,分,5,分,7,分,9,分,10,分,管理信息系统讲义之系统设计,A,顺序内聚,B,C,D,E,功能内聚,功能,1,功能,2,管理信息系统讲义之系统设计,2,、调用（符号）,三种调用方式：,无条件调用选择调用循环调用,A,B,A,B,C,A,B,C,D,管理信息系统讲义之系统设计,3,、数据（符号）,调用模块可把数据传送到被调用模块供处理，而被调用模块又可将处理的结果返回到调用模块。,查职工简历,读人事文件,职,工,号,简,历数据,管理信息系统讲义之系统设计,4,、控制信息（符号）,为指导下一步的执行，模块间有时还必须传送某些控制信息。,查职工简历,读人事文件,职,工,号,简,历数据,无此,职工,控制信息,管理信息系统讲义之系统设计,4,、模块的扇入和扇出,模块的扇出是指模块的直属下层模块的个数，一般认为，设计好的系统平均扇出数是,3,或,4,。,一个模块的扇入是指有多少个上级模块调用它。扇入越大，表示该模块被更多的上级模块共享。,管理信息系统讲义之系统设计,A,B,C,B1,C1,C2,C3,A,的扇出为,2,C,的扇出为,3,B,的扇出为,1,管理信息系统讲义之系统设计,练习题：,1,、在进行系统实现方案的设计过程中，应该从提高系统的,性入手，为了提高系统的这个性能，应该从系统自身的,入手，所以，应采用,方法。,5,、在模块的七种内聚形式中，内聚程度最大的是,，最小的是,。,4,、为衡量模块的相对独立性，提出了,和,两个标准。,2,、结构化设计方法的主要思想是：把系统设计成由,、,的模块组成的层次结构。,3,、模块通常指由一个名字可以调用的一段,。,6,、模块间传递的信息数量越多，则其耦合程度越,。,7,、,数据流程图主要有两种：即,和,。,系统总体结构设计（模块结构图）,两个阶段：,第一阶段：从,DFD,导出初始的模块结构图,第二阶段：对结构图进行修改，以提高模块的独立性，增加内聚，减少耦合。,三种方法：,(1),变换分析方法,(2),事务分析方法,(3),变换分析与事务分析结合使用,注：,DFD,的两种类型,例：,管理信息系统讲义之系统设计,（,1,）变换分析方法,变换型,DFD,是一种线状结构，可以明显分为输入、主处理和输出三部分。所以变换分析方法就是通过对该数据流程图的分析，将其转换为系统结构图。一般分为三步：,1,把,DFD,划分成主处理、逻辑输入、逻辑输出三部分，主处理（变换中心）就是几股数据流的汇合处。,2,以主处理为中心，设计结构图的最上层和下层模块。有了最上层模块以后，就可以在此基础上分别按,输入,、,变换,和,输出,设计出下一层模块。,3,进一步设计中下层模块，直到,物理输入,与,物理输出,为止。,管理信息系统讲义之系统设计,例：会计账务处理数据流程图,凭证输入,A,B,凭证校验,C,分类汇总,登记账簿,D,F,编制报表,E,G,主,处理,管理信息系统讲义之系统设计,账务处理,凭证处理,报表处理,账簿处理,C,分类汇总,C,DE,E,D,输入凭证,A,编辑,B,A,输入编辑,B,校验,C,B,编制报表,E,打印,G,G,格式转换,D,登记,F,F,管理信息系统讲义之系统设计,(2),事务分析方法,事务分析是根据事务型结构的,DFD,导出系统结构图的一种设计方法。在事务型,DFD,中，输入的数据流通过某一个主处理后被分隔成一串平行的数据流，然后有选择的执行后面的某个处理。,首先找出事务处理中心，并据此设计主模块和第一层模块；第一层模块一般包括：,输入检验,和,选择处理,两部分；接下来进一步分解，为每一类型的事务处理设计一个事务处理模块。,管理信息系统讲义之系统设计,输入检验,A,A、B,处理,3,分类汇总,处理,1,C,F,处理,2,D,G,E,H,事务处理,输入数据,判别类型,处理,1,处理,2,处理,3,A,A,A,C,D,E,B,输入检验,选择处理,A,A,B,B,管理信息系统讲义之系统设计,(3),变换分析与事务分析结合使用,由于,DFD,往往是变换型和事务型的混合，在这种情况下，我们一般以,变换分析为主,，,事务分析为辅,进行设计，即先找出变换中心，设计出结构图的上层，然后再根据,DFD,中各部分的结构特点，适当地选用变换分析和事务分析方法加以适当扩展、细化，最后得到系统结构图。,管理信息系统讲义之系统设计,系统结构图与,DFD,的区别,：,1,、,DFD,是从数据在系统中的流动情况来考虑系统的，而结构图是从功能的层次关系上来考虑系统，前者从数据流着眼，后者从控制层次着眼。,2,、,DFD,的绘制过程是从具体到抽象，逐步去掉各种处理方法，只表示抽象的系统逻辑功能。而结构图正好相反，由一个总的抽象的系统功能出发，逐步加入具体的实现方法和技术手段，最后得到一个物理模型。,两者作用和绘制过程正好相反，分别用于表述对目标系统的要求和实现步骤。,管理信息系统讲义之系统设计,P1,读入,数据,P2,编辑,数据,P3,求,解,P4,编排,格式,P5,打印,输出,原始数据,机内数据,正确数据,解,格式化解,输出解,物理输入,物理输出,习题：试根据此,DFD,绘制出系统结构图,管理信息系统讲义之系统设计,计算,取得正确数据,输出解,正确数据,求解,解,解,编辑数据,正确数据,编排格式,打印解,格式化解,读入,数据,原始数据,正确,数据,解,格式化解,原始数据,管理信息系统讲义之系统设计,第三节 代码设计,代码是指用以代表系统中客观存在的事物名称，属性或状态的符号。,代码的功能：,利用代码便于反映数据或信息间的逻辑关系，使其具有,唯一性,。,便于计算机进行识别和处理。,节省计算机的存储空间，提高运算速度。,可以提高系统的可靠性。,校验码,管理信息系统讲义之系统设计,代码举例：,一、班级内部学号，从,1,到,30,。,二、学校内部学生的学号。,三、身份证号码。,四、电视机型号。,TV,C,30,五、化学、物理符号。如,KG,、,CM,。,管理信息系统讲义之系统设计,代码的种类,b,、,区间码,按编码对象特点把代码分成若干个区段，每一个区段表示编码对象的一个类别。,a,、,顺序码：用一连串的数字来代表编码对象，是最常见的一种编码形式。它是一种无实义代码。,优缺点：简单、易处理，缺点是不能反映编码对象特征，代码本身无任何意义，另外，由于代码顺序排列，删除代码不方便，易造成空码，缺乏灵活性，常用于其它代码的一种补充部分。,管理信息系统讲义之系统设计,优点：码中数字值和位置都代表一定意义，信息比较可靠，排序、分析、检索等操作易于进行。缺点：码长与分类属性数量有关，有时可能造成很长的码，码的维护比较困难。,c,、,助记码,用文字、数字或两者结合的描述，其特点是可能通过联想来帮助记忆，它适用于数据项目较少的情况，否则可能引起联想差错，对于太长的助记码占用计算机存储量太大，也不宜采用。,如：,TV-B-30,表示,30CM,黑白电视机,优点：直观、便于记忆和使用。缺点：不便于计算机处理，容易联想出错。,管理信息系统讲义之系统设计,代码的校验,为了保证输入的正确性，人们在设计代码时，可以在原代码的基础上，加上一个,校验位,，使其成为代码的一部份，校验位通过事先定义好的数学方法计算出来，当带有校验位的代码输入计算机时，计算机也用同样的方法，计算代码的校验位，并把它和输入的代码校验位相比较，以检验代码输入的正确性。,代码校验可查出：抄写错误、易位错误、双易位错误、随机错误。,问题：如果原始单据错误，代码校验是否能检验出来？,管理信息系统讲义之系统设计,A B C D E F,6,位原代码,G,+,校验码,通过事先定义好的数学方法计算出来,A B C D E F,G,=,7,位新代码,输入到计算机,由计算机按同样的,数学方法计算,G,如果,G= G,原代码正确,如果,G G,原代码错误,例：,G=(A+2B+3C+4D+5E+6F)%11,问题,:,你认为校验码的计算,方法应该有什么样的规律,?,管理信息系统讲义之系统设计,(1),校验码设计,设原代码有,N,位：,C1,、,C2,Cn,1,对原代码的每一位乘以一个权数，然后求乘积之和,。,C1,、,C2,Cn,权因子,P1 P2,Pn,乘积之和,S=C1P1+C2P2+,CnPn,管理信息系统讲义之系统设计,2,对,S,取模,R=MOD(S,，,M),3,校验位,Cn+1= R,或,M,R,问题,:,权因子的选择有什么要求,?,模,M,的选择有什么要求,?,说明：,权因子的选择,算术级数,1,、,2n,几何级数,2,、,42,n,质数,1,、,3,、,5,、,7,、,11,模的选择,11,较好。另外可取,10,、,13,、,9,等。,管理信息系统讲义之系统设计,例：原代码为：,12345,权：,32,、,16,、,8,、,4,、,2,S,132,216,38,44,52,114,M,11,R,MOD,（,114,11,）,4,C6,R,4,新代码为：,12345,4,若,此代码出现易位错误，即：,12345,误抄写为,14325,，试用此方法算出其检验位，体会校验码的作用。如果权因子设为,1,，,2,，,1,，,2,是否可以。,122,1,1,123451,管理信息系统讲义之系统设计,试一试,阅读教材,215,页关于身份证号码最后一位检验码的计算说明，试着根据自己自己身份证前,17,位计算最后一位校验位的值，看看和实际的结果是否一致。,如果开发我校学生的学籍管理系统，是否需要自己设计学生、课程及教师编码？,想一想,管理信息系统讲义之系统设计,第四节 数据库设计,数据库设计步骤应与系统开发的各个阶段相对应。,用户需求分析,概念结构设计,逻辑结构设计,物理结构设计,系统分析,系统分析,系统设计,系统设计,系统开发步骤,数据库设计步骤,管理信息系统讲义之系统设计,课堂练习,如果要开发一个高校的图书借阅管理信息系统，根据下面的数据流程图，设计其数据库。,管理信息系统讲义之系统设计,借书审核,学生,借书证信息,借书信息,借书证台账,借阅明细账,图书查询,查询请求,图书馆藏信息,查询结果,借书处理,学生,还书请求,借阅明细账,拒借说明,规章,审核后的借书信息,还书处理,罚款通知,罚款处理,罚款信息,罚款台账,管理员,图书维护,图书丢失破损信息,管理信息系统讲义之系统设计,第五节 输入,/,输出设计,一、输出设计,输出是系统产生的结果或提供的信息。输出设计的目的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。,问题：你认为在进行设计时，应该先进行输入设计还是进行输入设计？,管理信息系统讲义之系统设计,内容,(1),确定输出内容。,(2),选择输出设备与介质。,(3),确定输出的格式,管理信息系统讲义之系统设计,二、输入设计,输入设计的任务就是如何保证将数据正确地传递到系统中去，然后由计算机完成各种各样的后续处理工作。,例：,输入设计的原则：,以通信功能作为界面设计的核心；界面尽量保持始终一致；界面应当能够提供帮助；尽量减少用户操作；输入画面尽可能接近实际；提高容错能力。,管理信息系统讲义之系统设计,输入设计原则：最小量原则、简单性原则、,早检验原则,。,管理信息系统讲义之系统设计,输入检验,校验方法：,1,、重复校验,2,、视觉校验,3,、格式校验,4,、逻辑校验,5,、界限校验,6,、顺序校验,7,、记录个数校验,8,、平衡校验,输入错误的种类：,1,、数据本身错误；,2,、数据数量错误；,3,、数据延迟的错误。,管理信息系统讲义之系统设计,本章总结,(,两条线,),DFD,模块化结构图,系统处理流程,模块处理流程图,数据字典,代码设计,I/O,设计,数据库设计,管理信息系统讲义之系统设计,读,光盘,解压缩,Video,播放,Audio,播放,至,显示器,至声卡,输入,主,加工,输出,光盘,变换型结构的,DFD,分类,报名,付款,注册,查询,复审,事务型结构的,DFD,返回,管理信息系统讲义之系统设计,已知材料供应管理系统和下列实体有关系，试画出其顶层数据流程图,（,1,）生产科，提供,生产计划。,（,2,）工艺科，提供,材料消耗定额,（,3,）供料单位，它接受系统提出的订货合同，并向系统提供发货单。,（,4,）财务科接受系统提出的,采购资金计划和材料核算表,，并向系统提出,调价通知,。,（,5,）各生产车间，它向系统输入,领、退料单,，系统输出,内部核算单,。,材料供应,管理系统,生产科,工艺科,供料,单位,财务科,生产车间,生产计划,材料消耗定额,领料单,退料单,内部核算单,订货合同,发货单,采购资金计划,材料核算表,调价通知,管理信息系统讲义之系统设计,系统设计的工作不包括（）,A,代码设计,B,程序设计,C,输出输入设计,D,数据库设计,系统实施的依据是（）,A,系统总体结构,B,数据流程图,C,系统分析设计的文档,D,业务流程图,管理信息系统讲义之系统设计,控制结构图中的模块，应该基本对应于相应数据流程图中的（）,A,数据流,B,数据结构,C,数据存储,D,数据处理,以变换为中心的分析首先应（）,A,确定系统的物理输入和物理输出,B,找出变换中心，确定主加工,C,确定模块结构的顶层,D,确定系统的逻辑输入和逻辑输出,管理信息系统讲义之系统设计,企业产品种类增加后，需要对管理信息系统进行（）,A,程序维护,B,功能维护,C,代码维护,D,设备维护,输出设计应由（）完成。,A,系统分析员根据用户需要,B,系统设计员根据用户需要,C,程序设计员根据输入数据,D,系统设计员根据输入数据,管理信息系统讲义之系统设计,