第七章管理信息系统的系统设计1

第七章管理信息系统的系统设计管理信息系统管理工程系信管研究室第七章管理信息系统的系统设计第一节系统设计的主要工作第二节代码设计第三节功能结构图设计第四节信息系统流程图设计第五节系统物理配置方案设计第六节制定设计规范第七节数据存储设计第八节输出设计第九节输入设计第十节处理流程图设计第十一节编写程序设计说明书和系统设计报告教学目的教学重点与难点让学生掌握管理管理信息系统开发中系统设计这一重要环节，进一步明确“怎么做”。包括功能结构设计、代码设计、系统配置物理方案设计、输入输出设计、处理流程设计以及最终形成的系统设计报告。功能结构设计、代码设计输入输出设计、处理流程设计系统设计报告系统设计的任务在系统分析提出的逻辑模型的基础上，科学合理地进行物理模型的设计。主要是解决“怎样做”的问题。系统模型分为逻辑模型和物理模型。逻辑模型逻辑模型主要确定系统做什么，在系统分析阶段提出。物理模型物理模型则主要解决怎样做的问题，在系统设计阶段提出。第一节系统设计的主要工作系统设计的工作总体设计代码设计和设计规范的制定系统物理配置方案设计数据存储设计计算机处理过程设计系统设计的原则系统性灵活性可靠性经济性从整个系统的角度考虑，如系统的代码要统一，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、全局共享等。要求系统具有很强的环境适应性，如尽量采用模块化结构，提高各模块的独立性。如安全保密性、检错、纠错能力、抗病毒能力等。如不要盲目追求技术上的先进，尽量避免不必要的复杂化。为事物提供一个概要而不含糊的认定，便于数据的存贮和检索。使用代码可以提高处理的效率和精度。提高数据的全局一致性。代码是人和计算机的共同语言，如零件号、图号等早已使用代码。代码是代表事物名称、属性、状态等的符号。如何理解代码第二节代码设计一、代码的功能二、代码的设计合理的编码结构是信息系统具有生命力的重要因素。设计的代码在逻辑上必须能满足用户的需要，在结构上应当与处理的方法相一致。一个代码应惟一标志它所代表的事物或属性。代码设计时，要预留足够的位置，以适应不断变化的需要。代码要系统化，代码的编制应尽量标准化，尽量使代码结构对事物的表示具有实际意义，以便于理解及交流。要注意避免引起误解，不要使用易于混淆的字符。要注意尽量采用不易出错的代码结构。当代码长于4个字母或5个数字字符时，应分成小段。若已知码的位数为P，每一位上可用字符数为Si，则可以组成码的总数为：示例例如，对每位字符为0-9的三位码，共可组成C=10*10*10=1000种码。Piisc1三、代码的种类（1）顺序码顺序码是一种用连续数字代表编码对象的码。优点短而简单，记录的定位方法简单，易于管理。缺点没有逻辑基础，不易记忆。此外新加的代码只能列在最后，删除则造成空码。（2）区间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。典型的例子是邮政编码。优点信息处理比较可靠，排序、分类、检索等操作易于进行。缺点码的长度与其分类属性相关，可能造成很长的码。产生多余的数，或者维护困难。①多面码一个数据项可能具有多方面的特性，在码的结构中，为每个特性各规定一个位置，就形成了多面码。例如，对于机制螺钉，可作如下表那样的规定。代码2342表示材料为黄铜的φ1.5mm方形头镀铬螺钉。②上下关联区间码由几个意义上相关的区间码组成，其结构一般从左到右排列。例如，会计核算方面，用最左位代表核算种类，下一位代表会计核算项目。③十进位码相当于图书分类中的十进位分类码。例如，610.736，小数点左边的数字代表主要分类，右边指出子分类。必须把代码的位数固定才适合计算机处理。（3）助忆码用文字、数字来描述，也可用文字和数字结合来描述。特点是通过联想来帮助记忆。例如，用TV-B-12代表12寸黑白电视机，用TV-C-20代表20寸彩色电视机。适用范围适用于数据项数目较少的情况（一般小于50个），否则容易引起联想出错。四、代码结构中的校验位为了保证正确输入，在原有代码的基础上，另加一个校验位，作为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按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。检验错误种类：抄写错误易位错误双易错误随机错误（1）算术级数法（2）几何级数法（3）质数法原代码12345各乘以权65432乘积之和6+10+12+12+10=50以11为模去除乘积之和（若余数是10,则按0处理），把得出的余数作为校验码：50/11=4……6，因此代码为123456。原理同上，但把所乘权数改为3216842等。原理同上，但把所乘权数改为质数系列，如1713753等。第三节功能结构图设计如何理解功能结构图功能结构图就是按功能从属关系画成的图表。管理信息系统的各子系统可以看作是系统目标下层的功能。上层功能包括(或控制)下层功能，愈上层功能愈笼统，愈下层功能愈具体。功能分解的过程就是一个由抽象到具体、由复杂到简单的过程。功能模块可以根据具体情况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。（1）功能模块功能结构图中每一个框称为一个功能模块。各个模块具有相对独立性，可以分别加以设计实现；模块之间的相互关系（如信息交换、调用关系）通过一定的方式予以说明。各模块在这些关系的约束下共同构成一个统一的整体，完成系统的功能。（2）模块化把一个复杂的系统分解为多个功能较单一的功能模块的方法称作模块化。模块化是一种重要的设计思想，它把一个复杂的系统分解为一些规模较小、功能较简单的、更易于建立和修改的部分。第四节信息系统流程图设计信息系统流程图表达了各功能之间的数据传送关系。如何理解信息系统流程图是以新系统的数据流程图为基础绘制的。步骤如下：首先为数据流程图中的处理功能画出数据关系图。把各个处理功能的数据关系图综合起来，形成整个系统的数据关系图，即信息系统流程图。数据关系图信息系统流程图符号绘制信息系统流程图应当使用统一符号。从数据流程图到信息系统流程图并非单纯的符号改换。信息系统流程图与数据流程图的区别信息系统流程图表示的是计算机的处理流程，而数据流程图还反应了人工操作的那一部分。绘制信息系统流程图的前提是已经确定了系统的边界、人一机接口和数据处理方式。还要考虑哪些处理功能可以合并，或者可以进一步分解，然后把有关的处理看成是系统流程图中的一个处理功能。从数据流程图导出信息系统流程图的例子工资管理子系统生产计划优化系统系统第五节系统物理配置方案设计一、设计依据系统的吞吐量系统的响应时间系统的可靠性集中式还是分布式地域范围数据管理方式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。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。它与CPU运算速度和通讯线路的传递速率等有关。系统的可靠性可以用连续工作时间表示。局域网或者广域网。数据库管理系统。二、计算机硬件选择计算机硬件的选择取决于数据的处理方式和要运行的软件。在计算机机型的选择上则主要考虑应用软件对计算机处理能力的需求。计算机主存;CPU时钟;输入、输出和通信的通道数目;显示方式;外接转储设备及其类型。三、计算机网络选择在信息系统开发中，应根据应用需要选择主机-终端方式或微机网络方式。网络拓扑结构网络的逻辑设计网络操作系统四、数据库管理系统的选择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。五、应用软件的选择选择应用软件应考虑：软件是否能够满足用户的需求。软件是否具有足够的灵活性。软件是否能够获得长期、稳定的技术支持?第六节制订设计规范如何理解设计规范是整个系统的“公用标准”。规定了文件名和程序名的统一格式、编码结构、代码结构、统一的度量名等。例如，某工资管理信息系统的设计规范中对程序名的规定：GAABBXG表示工资系统程序或程序文件。AA表示文件类型，由两个拼音字母组成。BB表示文件作何种处理。X由一位数字组成，用以区分同类型程序。第七节数据存储设计在系统分析阶段进行新系统逻辑模型设计时，已从逻辑角度对数据存储进行了初步设计。到系统设计阶段，就要根据已选用的计算机软硬件及使用要求，进一步完成数据存储的详细设计。文件是系统中存放数据的基本方式。一、文件的分类按文件的存储介质不同可把文件分为卡片文件、纸带文件、磁盘文件、磁带文件和打印文件等。按文件的信息流向可把文件分为输入文件、输出文件和输入输出文件。按文件的组织方式可把文件分为顺序文件、索引文件和直接存取文件。按文件用途分类可把文件分为主文件、处理文件、工作文件、周转文件、其他文件。三、文件设计文件是系统中存放数据的基本方式。文件设计就是根据文件的使用要求、处理方式、存储量、数据的活动性以及硬件设备的条件等，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。设计文件之前，首先要确定数据处理的方式、文件的存储介质、计算机操作系统提供的文件组织方式、存取方式和对存取时间、处理时间的要求等。文件设计通常从设计共享文件开始。文件由记录组成，所以设计文件主要是设计文件记录的格式。三、数据库设计数据厍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。（1）数据厍的概念结构设计如前所述,概念结构设计应在系统分析阶段进行。任务是根据用户需求设计数据库的概念数据模型(简称概念模型)。概念模型是从用户角度看到的数据库,它可用第三章中介绍的E-R模型表示,也可以用3NF关系群来表示。（2）数据库的逻辑结构设计逻辑结构设计是将概念结构设计阶段完成的概念模型转换成能被选定的数据库管理系统(DBMS)支持的数据模型。数据模型可以由实体联系模型转换而来,也可以用基于第三范式(3NF)的方法来设计。接着是用DBMS提供的数据描述语言DDL定义数据模型。（3）数据库的物理结构设计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。内容包括：选用库文件的组织形式、存储介质的分配和存取路径的选择等。现实世界数据分析用户业务活动分析概念设计功能模型逻辑设计事务设计物理设计程序说明子模式设计应用程序设计加载试验数据程序编码调试性能考核满意?是否加载数据库运行和维护数据库设计的全过程第八节输出设计一、输出设计的内容输出是系统开发的目的和评价系统开发成功与否的标准。因此系统设计与实施过程是从输出设计到输入设计。有关输出信息使用方面的内容输出信息的内容输出格式输出设备输出介质不同输出介质的特点二、输出设计的方法三、输出报告输出报告定义了系统的输出。既标出了各常量、变量的详细信息，也给出了各种统计量及其计算公式、控制方法。设计输出报告时要注意以下几点：方便使用者；尽量利用原系统的输出格式；输出表格要考虑系统发展的需要；输出的格式和大小要根据硬件能力，认真设计，并试制输出样用户同意后才能正式使用。四、输出设计示例屏幕显示的设备调拨单中国长江三峡开发总公司设备调拨单请购单位：工程建设部：右岸工程部1997年5月21日97调字第设备名称棒磨机型号规格数量计划1账面价格单价180,200.00总价180,200.00单位设备编号15073001-001实收数1结算价款单价180,200.00总价180,200.0000台合同号10号仓库发货仓库中国建设银行开户银行32100876543账号备注总计金额其他有关费用运输费管理费保险费包装费610.45保险费包装费（大写）壹拾捌万贰佰元整180,200.00□存根□财务会计□请购单位□发货仓库□财务稽查□业务单位主管：收款：提货：发货：制单：000016号打印输出的设备调拨单输出格式定义第九节输入设计输入设计对系统质量有决定性的重要影响，同时