管理信息系统--第6章-系统设计

1系统分析阶段，主要解决的是新系统“做什么”的问题。而在系统设计阶段，需要回答的中心问题是“怎么做”，即通过给出新系统物理模型的方式，描述如何实现在系统分析中规定的系统功能。第6章管理信息系统的系统设计2第6章管理信息系统的系统设计主要内容：系统功能结构设计、系统的平台设计、子系统的分解、模块化设计、代码设计、数据库设计、人机界面设计、处理流程设计等内容。36.1.1系统设计的目的与任务系统设计阶段的主要目的是，将系统分析阶段所提出的、充分反应用户信息需求的新系统逻辑模型转换成可以实施的、基于计算机与网络技术的物理(技术)模型。逻辑模型主要确定系统“做什么”，而物理模型则主要解决“系统怎样做”的问题。6.1系统设计概述46.1.1系统设计的目的与任务主要任务是从信息系统的总体目标出发，根据系统分析阶段对系统的逻辑功能的要求，并考虑到经济、技术和运行环境等方面的条件，确定系统的总体结构和系统各组成部分的技术方案，合理选择计算机和通信的软、硬件设备，提出系统的实施计划。56.1.1系统设计的目的与任务系统设计阶段的工作包括如下主要活动：总体设计详细设计编写“系统设计说明书”66.1.2系统设计的原则应遵循以下的主要原则：系统性灵活性可靠性经济性76.2系统功能结构设计主要包括结构化设计方法、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。8功能结构设计的方法包括，结构化设计方法(StructuredDesign，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。6.2.1结构化设计方法9SD方法采用一组标准的准则和工具设计系统的模块结构，主要考虑以下几个问题：每个子系统如何划分成多个模块。如何确定子系统之间、模块之间传送的数据及其调用关系。如何评价并改进模块结构的质量。如何从数据流程图导出模块结构图。106.2.2模块结构设计模块结构图又称控制结构图或系统结构图，它是反映模块层次分解关系、调用关系、数据流和控制信息流传递关系的一种重要工具。模块结构图由模块、调用、数据、控制信息四种基本符号组成。11（一）结构图基本符号模块调用数据信息控制信息12模块模块可以是一个程序，也可以是一个函数或过程子函数。模块具有四个属性：输入输出、处理功能、程序代码、内部数据修改库存13调用甲乙乙丙甲乙丙丁甲a)调用b)判断调用c)循环调用14数据用带空心圆的箭头表示传送的数据，并标上数据名，箭头的方向为数据传送的方向。查职工读人事职工号简历数据15控制信息查职工读人事用带实心圆的箭头表示控制信息，并标上信息名，箭头的方向为传送的方向。职工号简历数据无此职工166.2.3*模块化模块化：把系统划分为若干个模块，每个模块完成一个特定的功能，然后将这些模块汇集起来组成一个整体，完成指定功能的一种方法。优点：使整个系统设计简易、结构清晰，可读性、可维护性强，提高系统的可行性,同时也有助于管理信息系统开发和组织管理。176.2.3模块化目标：每个模块完成一个相对独立的特定功能；模块之间的关联和依赖程度尽量小；接口简单。度量标准：模块之间的耦合性（块间联系）模块自身的聚合性（块内联系）181.块间耦合块间耦合：系统内不同模块之间互联程度的度量。模块间的耦合度越低，模块的独立性越好。形式有：数据耦合控制耦合公共耦合内容耦合19数据耦合两个模块之间通过数据交换信息，且每一个参数均为数据。开发票计算水费单价数量金额20控制耦合两个模块之间，一个模块通过开关量、标志、名字等控制信息，明显地控制另一模块的功能。开发票计算水费或电费水费/电费金额21控制耦合（续）把控制耦合转化为数据耦合水费计算水费计算电费开发票电费22公共耦合模块之间通过一个公共的数据区域传递信息。A公共数据区BC23内容耦合一个模块需要使用另一个模块的内部信息，或者转移进入另一个模块中时，这种联系方式则称为内容耦合。内容耦合方式是改进模块时发生连锁错误的主要来源。24块间耦合遵循下列原则模块间尽量使用数据耦合；必要时才采用控制耦合；限制公共耦合的范围；坚决避免使用内容耦合。252.块内聚合块内聚合：衡量模块内各组成部分的凝聚程度。模块内的聚合度越高，模块的独立性越好。形式有：功能聚合顺序聚合通讯聚合过程聚合时间聚合逻辑聚合偶然聚合262.块内聚合（续）功能聚合：模块内部各组成部分全部为执行同一功能而结合为一个整体。顺序聚合：模块内部各组成部分，前一部分处理动作的输出是后一部分处理动作的输入。27通讯聚合：模块内部各组成部分的动作都使用相同的输入或产生相同的输出。过程聚合：模块内部各组成部分的动作彼此间无关系，但必须以特定的次序（控制流）执行。时间聚合：模块内部各组成部分的动作的动作必须在同一时间执行。28偶然聚合：模块内部各组成部分之间无关系或关系松散。逻辑聚合：模块内部各组成部分在逻辑上具有相似的处理动作，但功能上、用途上却彼此无关。293.块内聚合比较组合名称联结形式可读性可修改性通用性紧凑性功能组合好好好好10顺序组合好好好中9通讯组合中中中不好7过程组合中中中不好5时间组合不好中不好较坏4逻辑组合较坏不好较坏较坏0偶然组合最坏最坏最坏最坏0模块是否执行单一功能模块组成部分关系判断顺序重要吗？功能聚合顺序聚合模块形式判断树是否偶然聚合顺序重要吗？通讯聚合时间聚合逻辑上相似吗？控制流过程聚合逻辑聚合数据流316.2.4*DFD导出初始结构图从数据流程图导出系统的初始结构图，首先要区分数据流程图的结构类型，然后根据不同的类型采用不同的方法把数据流图映象成相应的模块结构。转换方法是建立在数据流程图(DFD)与模块结构图(MSC)之间关系的基础上的。321.数据流程图的结构类型（1）变换型DFD一个数据流程图可以明显地分成输入、处理和输出三部分。33输入信息物理输入正确信息结果物理输出数据变换中心输出逻辑输入逻辑输出输入格式检查处理显示34（2）事务型DFD事务型数据流程图一般呈束状形。接受路径动作路径…事务中心1.0352．转换策略步骤:a)找出变换中心确定主加工、逻辑输入和逻辑输出ABCDEF0FFF1F2P1P2P5P4P3原始数据（1）以变换为中心的设计ABCDEF0FFF1F2P1P2P5P4P3原始数据逻辑输入逻辑输出362．转换策略b)设计模块结构的顶层和第一层XX系统输入C输出FFF1F1372．转换策略c)设计中、下层模块ABDXX系统输入C理输出EP1P2P4P5FFF1F1F0F0F1F2F2F38（1）以变换为中心的设计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格式检查2计算汇费3产生收据4记账39（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业务数据40（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412．转换策略（2）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。42（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1.41目录文件借书单书单注销单借书2借书文件罚款单事务中心43（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446.2.5*优化设计将初始结构图根据模块独立性原则进行精化，对模块进行合并、分解修改、调整，得到高内聚、低耦合模块，得到易于实现、易于测试和易于维护的软件结构，产生设计文档的系统最终结构图。456.2.5优化设计（续）优化设计基本原则：合理控制系统的深度与宽度模块的扇入和扇出数要合理（扇出数5—7）模块的大小要适当（一张A4纸）消除重复的功能作用范围和控制范围设计单入口单出口模块466.3系统平台设计主要包括管理信息系统的平台设计包括计算机软硬件选择、网络系统的设计、数据库管理系统的选择等。476.3.1设计依据从几个方面进行考虑：系统的吞吐量系统的响应时间系统的可靠性结构模式地域范围或计算模式数据管理方式486.3.2计算机系统方式的选择计算机处理方式可以根据系统功能、业务处理的特点，性能/价格比等因素选择批处理、联机实时处理、联机成批处理、分布式处理等方式。在一个管理信息系统中，也可以混合使用各种方式。496.3.3计算机硬件的选择选择技术上成熟可靠的系列机型：处理速度快；数据存储容量大；具有良好的兼容性与可扩充性、可维护性；有良好的性能/价格比；售后服务与技术服务好；操作方便；在一定时间内保持一定先进性的硬件。主要有：服务器、客户机、网络主要设备、输入输出设备、后援设备506.3.4计算机软件的选择1．操作系统2．数据库管理系统3．开发工具：4．应用软件516.3.5计算机网络的选择计算机网络系统的设计主要包括中小型主机方案与微机网络方案的选取、网络拓扑结构、互连结构及通信介质的选型、网络计算模式、网络操作系统及网络协议等的选择等。网络计算模式原来一般采用客户机/服务器(C/S)模式，但随着Internal技术的发展和广泛应用，MIS的网络计算模式开始更多的采用浏览器/Web服务器/数据库服务器(B/W/D)模式。526.3.6物理配置方案设计报告1．计算机物理系统配置概述（总体结构、背景、要求、原则、制约因素）2．计算机物理系统选择的依据(功能、容量、性能、硬件、通讯与网络、应用环境）3．计算机物理系统配置(硬件结构配置、通讯与网络系统配置、软件系统配置）4．指出费用情况（硬件、软件、机房、附属设施、人员培训、维护等）5．具体配置方案的评价536.4代码设计代码是指代表事物名称、属性、状态等的符号，它以简短的符号形式代替具体的文字说明。代码设计的任务：设计出一套供管理信息系统开发和运行所需的代码系统。546.4.1代码的功能有以下几个方面主要功能：1．便于录入2．节省存储空间，提高处理速度3．便于计算机识别和处理4．提高数据标准化程度5．提高处理精度556.4.2代码设计的原则遵循下面六条基本原则：1．唯一性2．通用性(标准化)3．可扩充性4．简洁性5．系统性6．易修改性566.4.3代码的种类1．顺序码：连续的数字或字母代表编码对象如：张平的职工号为0001；李立为0002等；优点：简单，位数少，易追加，易管理；缺点：可识别性差，无逻辑性。2．层次码：按区间划分代码，每个区间有一定的含义如某大学的学生代码******优点：分类明确，有严格的隶属关系，容量大；缺点：位数多。身份证：35010020080123201418位=前6位+中8位+后3位+1校验位地区编码+生日+顺序号和其它状态（性别）+校验位576.4.3代码的种类（续）3．特征组合码：按分类对象的属性或特征分“面”，“面”内的类目按其规律编码如：螺钉可选用材料、直径、螺钉头形状等三个“面”第一面：1-不锈钢2-黄铜3-钢第二面：1-Ø0.52-Ø13-Ø1.5第三面：1-圆头2-平头3-六角形头代码234表示“黄铜Ø1.5方形头螺钉”优点：具有一定的柔性，适合计算机处理；缺点：利用率较低，易出现大量空码。586.4.3代码的种类（续）4．十进制码：图书馆