第6章 管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)-V2.0-20090505

第六章管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)劉寅斌yinbinliu@126.com

概述總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)代碼設(shè)計(jì)輸入輸出設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)處理流程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)在系統(tǒng)分析提出的邏輯模型的基礎(chǔ)上，科學(xué)合理地進(jìn)行物理模型的設(shè)計(jì)。主要是解決“怎樣做”的問(wèn)題。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體工作總體設(shè)計(jì)代碼設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)規(guī)范的制定系統(tǒng)物理配置方案設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)處理過(guò)程設(shè)計(jì)一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)1.概述二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則系統(tǒng)性從整個(gè)系統(tǒng)的角度考慮，如系統(tǒng)的代碼要統(tǒng)一，設(shè)計(jì)規(guī)范要標(biāo)準(zhǔn)，傳遞語(yǔ)言要盡可能一致，對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集要做到數(shù)出一處、全局共享等。靈活性要求系統(tǒng)具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，如盡量采用模塊化結(jié)構(gòu)，提高各模塊的獨(dú)立性?？煽啃匀绨踩Ｃ苄?、檢錯(cuò)、糾錯(cuò)能力、抗病毒能力等。經(jīng)濟(jì)性如不要盲目追求技術(shù)上的先進(jìn)，盡量避免不必要的復(fù)雜化。三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括兩方面的內(nèi)容：系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是在系統(tǒng)分析階段工作的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)資源配置圖。系統(tǒng)模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作是在系統(tǒng)分析階段對(duì)子系統(tǒng)劃分的基礎(chǔ)上，再進(jìn)一步地?fù)Q分，將它逐層的分解成多個(gè)大小適當(dāng)、功能單一、具有一定獨(dú)立性的模塊，以便程序設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行。2、代碼設(shè)計(jì)代碼設(shè)計(jì)就是通過(guò)設(shè)計(jì)合適的代碼形式，使其作為數(shù)據(jù)的一個(gè)組成部分，用以代表客觀存在的實(shí)體、實(shí)物和屬性，以保證它的唯一性便于計(jì)算機(jī)處理。3、數(shù)據(jù)庫(kù)（文件）設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)分析得到的數(shù)據(jù)關(guān)系集和數(shù)據(jù)字典，再結(jié)合系統(tǒng)處理流程圖，就可以確定出數(shù)據(jù)文件的結(jié)構(gòu)和進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。4、輸入/輸出設(shè)計(jì)輸入/輸出設(shè)計(jì)主要是對(duì)以紀(jì)錄為單位的各種輸入輸出報(bào)表格式的描述，另外，對(duì)人機(jī)對(duì)話各式的設(shè)計(jì)和輸入輸出裝置的考慮也在這一步完成。5、處理流程設(shè)計(jì)處理流程設(shè)計(jì)是通過(guò)系統(tǒng)處理流程圖的形式，將系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)處理過(guò)程和數(shù)據(jù)在系統(tǒng)存儲(chǔ)介質(zhì)間的轉(zhuǎn)換情況詳細(xì)地描述出來(lái)。76、程序流程設(shè)計(jì)程序流程設(shè)計(jì)是根據(jù)模塊的功能和系統(tǒng)處理流程的要求，設(shè)計(jì)出程序模型框架，為程序員進(jìn)行程序設(shè)計(jì)提供依據(jù)。、7、系統(tǒng)設(shè)計(jì)文檔系統(tǒng)設(shè)計(jì)文檔包括三部分內(nèi)容：系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)；描述系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果；擬定系統(tǒng)實(shí)施方案。系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)是指各類數(shù)據(jù)編碼要符合標(biāo)準(zhǔn)化要求，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)（文件）命名、功能模塊命名要符合標(biāo)準(zhǔn)化。描述系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果是指系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，程序設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，系統(tǒng)測(cè)試說(shuō)明書(shū)以及各種圖表等。擬定系統(tǒng)實(shí)施方案是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果得到有關(guān)人員和部門認(rèn)可之后，擬定系統(tǒng)實(shí)施計(jì)劃，詳細(xì)地確定出實(shí)施階段的工作內(nèi)容、時(shí)間和具體要求。本節(jié)內(nèi)容： 一、代碼設(shè)計(jì) 二、功能結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì) 三、信息系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì) 四、系統(tǒng)物理配置方案設(shè)計(jì) 五、輸出設(shè)計(jì) 六、輸入設(shè)計(jì) 七、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì) 八、處理流程圖設(shè)計(jì) 九、制訂設(shè)計(jì)規(guī)范 十、編寫程序設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告2.系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)一、代碼設(shè)計(jì)代碼的定義代碼是代表事物名稱、屬性、狀態(tài)等的符號(hào)。代碼的功能

為事物提供一個(gè)概要而不含糊的認(rèn)定，便于數(shù)據(jù)的存貯和檢索。使用代碼可以提高處理的效率和精度。提高數(shù)據(jù)的全局一致性。代碼是人和計(jì)算機(jī)的共同語(yǔ)言，如零件號(hào)、圖號(hào)等早已使用代碼。代碼設(shè)計(jì)的若干原則代碼應(yīng)唯一標(biāo)志它所代表的事物或?qū)傩?；結(jié)構(gòu)應(yīng)與處理的方法相一致。例如，有時(shí)可利用代碼的結(jié)構(gòu)直接進(jìn)行記錄的統(tǒng)計(jì)；代碼設(shè)計(jì)要預(yù)留足夠的位置，以適應(yīng)不斷變化的需要。不要使用易于混淆的字符。要注意盡量采用不易出錯(cuò)的代碼結(jié)構(gòu)。示例若已知碼的位數(shù)為P，每一位上可用字符數(shù)為Si，則可以組成碼的總數(shù)為：例如，對(duì)每位字符為0-9的三位碼，共可組成C=10*10*10=1000種碼。代碼的種類順序碼。順序碼是一種用連續(xù)數(shù)字代表編碼對(duì)象的碼。區(qū)間碼。區(qū)間碼把數(shù)據(jù)項(xiàng)分成若干組，每一區(qū)間代表一個(gè)組，碼中數(shù)字的值和位置都代表一定意義。典型的例子是郵政編碼，身份證號(hào)碼。助憶碼。比如CCTV-5。區(qū)間碼又可分為以下多種類型多面碼。例如，對(duì)于機(jī)制螺釘，可作如下表那樣的規(guī)定。代碼2342表示材料為黃銅的φ1.5mm方形頭鍍鉻螺釘。上下關(guān)聯(lián)區(qū)間碼。例如，會(huì)計(jì)核算方面，用最左位代表核算種類，下一位代表會(huì)計(jì)核算項(xiàng)目。十進(jìn)位碼。例如，圖書(shū)分類中的十進(jìn)位分類碼。材料螺釘直徑螺釘頭形狀表面處理1-不銹鋼1-Φ0.51-圓頭1未處理2-黃銅2-Φ1.02-平頭2鍍鉻3-鋼3-Φ1.53-六角形狀3鍍鋅

4-方形頭4-方形頭4上漆代碼結(jié)構(gòu)中的校驗(yàn)位為了保證正確輸入，在原有代碼的基礎(chǔ)上，另加一個(gè)校驗(yàn)位，作為代碼的一個(gè)組成部分。校驗(yàn)位通過(guò)事先規(guī)定的數(shù)學(xué)方法計(jì)算出來(lái)。代碼一旦輸入，計(jì)算機(jī)會(huì)用同樣的數(shù)學(xué)運(yùn)算方法按輸入的代碼數(shù)字計(jì)算出校驗(yàn)位，并將它與輸入的校驗(yàn)位進(jìn)行比較，以證實(shí)輸入是否有錯(cuò)。代碼結(jié)構(gòu)中的校驗(yàn)位有多種確定校驗(yàn)位值的方法算術(shù)級(jí)數(shù)法原代碼1

2

3

4

5各乘以權(quán)6

5

4

3

2乘積之和6+10+12+12+10=50以11為模去除乘積之和（若余數(shù)是10,則按0處理），把得出的余數(shù)作為校驗(yàn)碼：50/11=4……6，因此代碼為123456。幾何級(jí)數(shù)法原理同上，但把所乘權(quán)數(shù)改為3216842等。質(zhì)數(shù)法原理同上，但把所乘權(quán)數(shù)改為質(zhì)數(shù)系列，如1713753等。二、功能結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)

功能結(jié)構(gòu)圖就是按功能從屬關(guān)系畫成的圖表。愈上層功能愈籠統(tǒng)，愈下層功能愈具體。功能分解的過(guò)程就是一個(gè)由抽象到具體、由復(fù)雜到簡(jiǎn)單的過(guò)程。下圖是工資管理子系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖。

功能模塊

功能結(jié)構(gòu)圖中每一個(gè)框稱為一個(gè)功能模塊。功能模塊可以根據(jù)具體情況分得大一點(diǎn)或小一點(diǎn)。分解得最小的功能模塊可以是一個(gè)程序中的每個(gè)處理過(guò)程，而較大的功能模塊則可能是完成某一任務(wù)的一組程序。模塊化把一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)分解為多個(gè)功能較單一的功能模塊的方法稱作模塊化。模塊化是一種重要的設(shè)計(jì)思想，它把一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)分解為一些規(guī)模較小、功能較簡(jiǎn)單的、更易于建立和修改的部分。模塊化的特點(diǎn)特點(diǎn)是：各個(gè)模塊具有相對(duì)獨(dú)立性，可以分別加以設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)；模塊之間的相互關(guān)系（如信息交換、調(diào)用關(guān)系）通過(guò)一定的方式予以說(shuō)明。各模塊在這些關(guān)系的約束下共同構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的整體，完成系統(tǒng)的功能。三、信息系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)信息系統(tǒng)流程圖表達(dá)了各功能之間的數(shù)據(jù)傳送關(guān)系。繪制信息系統(tǒng)流程圖的步驟：先為數(shù)據(jù)流程圖中的每個(gè)處理功能畫出數(shù)據(jù)關(guān)系圖。然后，把各個(gè)處理功能的數(shù)據(jù)關(guān)系圖綜合起來(lái)，形成整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)關(guān)系圖，即信息系統(tǒng)流程圖。數(shù)據(jù)關(guān)系的一般形式常用的系統(tǒng)流程圖符號(hào)：脫機(jī)操作人工操作手工輸入聯(lián)機(jī)存儲(chǔ)器(磁帶、磁盤等)磁盤磁帶顯示器脫機(jī)存儲(chǔ)處理穿孔卡片通訊連接打印報(bào)告從數(shù)據(jù)流程圖到信息系統(tǒng)流程圖并非單純的符號(hào)改換舉例：數(shù)據(jù)流程圖--》信息系統(tǒng)流程圖合同登記處理查詢庫(kù)存臺(tái)帳發(fā)貨處理出庫(kù)處理出庫(kù)單車間入庫(kù)處理入庫(kù)單入庫(kù)數(shù)據(jù)出庫(kù)數(shù)據(jù)入庫(kù)處理入庫(kù)單合同登記處理發(fā)貨處理出庫(kù)處理庫(kù)存臺(tái)帳入庫(kù)數(shù)據(jù)合同情況出庫(kù)單出庫(kù)數(shù)據(jù)四、系統(tǒng)物理配置方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)依據(jù)系統(tǒng)的吞吐量。每秒鐘執(zhí)行的作業(yè)數(shù)稱為系統(tǒng)的吞吐量。系統(tǒng)的吞吐量越大，則系統(tǒng)的處理能力就越強(qiáng)。系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間。從用戶向系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)作業(yè)請(qǐng)求開(kāi)始，經(jīng)系統(tǒng)處理后，給出應(yīng)答結(jié)果的時(shí)間稱為系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間。它與CPU運(yùn)算速度和通訊線路的傳遞速率等有關(guān)。系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)的可靠性可以用連續(xù)工作時(shí)間表示。輸出設(shè)計(jì)示例

屏幕顯示輸出的設(shè)備調(diào)撥單五、輸出設(shè)計(jì)中國(guó)長(zhǎng)江三峽開(kāi)發(fā)總公司設(shè)備調(diào)撥單請(qǐng)購(gòu)單位：工程建設(shè)部：右岸工程部1997年5月21日97調(diào)字第設(shè)備名稱棒磨機(jī)型號(hào)規(guī)格

數(shù)量計(jì)劃1賬面價(jià)格單價(jià)180,200.00總價(jià)180,200.00單位設(shè)備編號(hào)15073001-001實(shí)收數(shù)1結(jié)算價(jià)款單價(jià)180,200.00總價(jià)180,200.0000臺(tái)合同號(hào)10號(hào)倉(cāng)庫(kù)發(fā)貨倉(cāng)庫(kù)中國(guó)建設(shè)銀行開(kāi)戶銀行32100876543賬號(hào)備注總計(jì)金額其他有關(guān)費(fèi)用運(yùn)輸費(fèi)管理費(fèi)保險(xiǎn)費(fèi)包裝費(fèi)

610.45保險(xiǎn)費(fèi)包裝費(fèi)（大寫）壹拾捌萬(wàn)貳佰元整180,200.00□存根□財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)□請(qǐng)購(gòu)單位□發(fā)貨倉(cāng)庫(kù)□財(cái)務(wù)稽查□業(yè)務(wù)單位主管：收款：提貨：發(fā)貨：制單：打印輸出的設(shè)備調(diào)撥單000016號(hào)接收用戶輸出格式定義的輸入畫面六、輸入設(shè)計(jì)

輸入設(shè)計(jì)的原則提高效率和減少錯(cuò)誤是兩個(gè)最根本的原則。具體目標(biāo)是：控制輸入量減少輸入延遲減少輸入錯(cuò)誤輸入過(guò)程應(yīng)盡量簡(jiǎn)化常用的輸入設(shè)備鍵－磁盤輸入裝置光電閱讀器終端輸入輸入錯(cuò)誤的種類數(shù)據(jù)本身錯(cuò)誤數(shù)據(jù)多余或不足數(shù)據(jù)的延誤輸入數(shù)據(jù)的校驗(yàn)方法重復(fù)校驗(yàn)視覺(jué)校驗(yàn)檢驗(yàn)位校驗(yàn)控制總數(shù)校驗(yàn)數(shù)據(jù)類型校驗(yàn)格式校驗(yàn)邏輯校驗(yàn)界限校驗(yàn)順序校驗(yàn)記錄計(jì)數(shù)校驗(yàn)平衡校驗(yàn)對(duì)照校驗(yàn)原始單據(jù)的格式設(shè)計(jì)輸入設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一是設(shè)計(jì)好原始單據(jù)的格式。設(shè)計(jì)原則便于填寫便于歸檔單據(jù)的格式應(yīng)能保證輸入精度實(shí)例見(jiàn)下表人事變動(dòng)通知單______年______月_____日1002周英杰01400.0040.0090.0001004吳關(guān)興02350.0035.0050.0021005趙子英01450.0045.0090.0021007馬凌云02600.0060.00120.001科長(zhǎng)簽字_____________備注欄：0──調(diào)離1──新進(jìn)2──修改數(shù)據(jù)人員代碼姓名部門基本工資附加工資房費(fèi)備注輸入屏幕設(shè)計(jì)常用的是人機(jī)對(duì)話方式，具體有：菜單式填表法應(yīng)答式等。詳見(jiàn)三峽工程開(kāi)發(fā)總公司設(shè)備調(diào)撥單的錄入屏幕設(shè)計(jì)示例。三峽工程開(kāi)發(fā)總公司設(shè)備調(diào)撥單的錄入屏幕設(shè)計(jì)示例七、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)文件設(shè)計(jì)文件設(shè)計(jì)就是根據(jù)文件的使用要求、處理方式、存儲(chǔ)量、數(shù)據(jù)的活動(dòng)性以及硬件設(shè)備的條件等，合理地確定文件類別，選擇文件介質(zhì)，決定文件的組織方式和存取方法。文件按用途可分為：主文件處理文件工作文件周轉(zhuǎn)文件其它文件（如后備文件）文件設(shè)計(jì)通常從設(shè)計(jì)共享文件開(kāi)始。文件由記錄組成，所以設(shè)計(jì)文件主要是設(shè)計(jì)文件記錄的格式，詳見(jiàn)文件記錄的格式實(shí)例。記錄文件名：主文件應(yīng)用：工資子系統(tǒng)序號(hào)123456數(shù)據(jù)項(xiàng)名職工代碼職工姓名部門基本工資附加工資扣房費(fèi)變量名DMXMBMJBGZFJGZFF類型CCCNNN寬度482777小數(shù)位數(shù)222輸入到：輸出自：設(shè)計(jì)人員簽名

設(shè)計(jì)日期

。

文件記錄的格式實(shí)例數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)厙設(shè)計(jì)是在選定的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的步驟與系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的各個(gè)階段相對(duì)應(yīng)，詳見(jiàn)下圖。數(shù)據(jù)厙的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如前所述,概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)在系統(tǒng)分析階段進(jìn)行。任務(wù)是根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的概念數(shù)據(jù)模型(簡(jiǎn)稱概念模型)。概念模型是從用戶角度看到的數(shù)據(jù)庫(kù),它可用第三章中介紹的E-R模型表示,也可以用3NF關(guān)系群來(lái)表示。數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是將概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段完成的概念模型轉(zhuǎn)換成能被選定的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)支持的數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)模型可以由實(shí)體聯(lián)系模型轉(zhuǎn)換而來(lái),也可以用基于第三范式(3NF)的方法來(lái)設(shè)計(jì)。接著是用DBMS提供的數(shù)據(jù)描述語(yǔ)言DDL定義數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：選用庫(kù)文件的組織形式、存儲(chǔ)介質(zhì)的分配和存取路徑的選擇等。八、處理流程圖設(shè)計(jì)處理流程圖是系統(tǒng)流程圖的展開(kāi)和具體化。在系統(tǒng)流程圖中，僅給出了每一處理功能的名稱，而在處理流程圖中，則需要使用各種符號(hào)具體地規(guī)定處理過(guò)程的每一步驟。由于每個(gè)處理功能都有自己的輸入和輸出，對(duì)處理功能的設(shè)計(jì)過(guò)程也應(yīng)從輸出開(kāi)始，進(jìn)而進(jìn)行輸入、數(shù)據(jù)文件的設(shè)計(jì)，并畫出較詳細(xì)的處理流程圖。工資系統(tǒng)中建立扣款文件處理功能的處理流程圖。建立扣款文件處理流程圖九、制訂設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范是整個(gè)系統(tǒng)的“公用標(biāo)準(zhǔn)”，規(guī)定了文件名和程序名的統(tǒng)一格式、編碼結(jié)構(gòu)、代碼結(jié)構(gòu)、統(tǒng)一的度量名等。例如，某工資管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)程序名的規(guī)定：GAABBXG表示工資系統(tǒng)程序或程序文件。AA表示文件類型，由兩個(gè)拼音字母組成。BB表示文件作何種處理。X由一位數(shù)字組成，用以區(qū)分同類型程序。