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

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

概述總體結(jié)構(gòu)設(shè)計代碼設(shè)計輸入輸出設(shè)計數(shù)據(jù)存儲設(shè)計處理流程設(shè)計主要內(nèi)容系統(tǒng)設(shè)計的任務(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。主要是解決“怎樣做”的問題。系統(tǒng)設(shè)計的具體工作總體設(shè)計代碼設(shè)計和設(shè)計規(guī)范的制定系統(tǒng)物理配置方案設(shè)計數(shù)據(jù)存儲設(shè)計計算機(jī)處理過程設(shè)計一、系統(tǒng)設(shè)計的任務(wù)1.概述二、系統(tǒng)設(shè)計的原則系統(tǒng)性從整個系統(tǒng)的角度考慮，如系統(tǒng)的代碼要統(tǒng)一，設(shè)計規(guī)范要標(biāo)準(zhǔn)，傳遞語言要盡可能一致，對系統(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)，提高各模塊的獨立性。可靠性如安全保密性、檢錯、糾錯能力、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)計的主要內(nèi)容1、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計包括兩方面的內(nèi)容：系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計和系統(tǒng)模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計是在系統(tǒng)分析階段工作的基礎(chǔ)上，設(shè)計出計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和計算機(jī)資源配置圖。系統(tǒng)模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計工作是在系統(tǒng)分析階段對子系統(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大小適當(dāng)、功能單一、具有一定獨立性的模塊，以便程序設(shè)計工作的進(jìn)行。2、代碼設(shè)計代碼設(shè)計就是通過設(shè)計合適的代碼形式，使其作為數(shù)據(jù)的一個組成部分，用以代表客觀存在的實體、實物和屬性，以保證它的唯一性便于計算機(jī)處理。3、數(shù)據(jù)庫（文件）設(shè)計根據(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)庫設(shè)計。4、輸入/輸出設(shè)計輸入/輸出設(shè)計主要是對以紀(jì)錄為單位的各種輸入輸出報表格式的描述，另外，對人機(jī)對話各式的設(shè)計和輸入輸出裝置的考慮也在這一步完成。5、處理流程設(shè)計處理流程設(shè)計是通過系統(tǒng)處理流程圖的形式，將系統(tǒng)對數(shù)據(jù)處理過程和數(shù)據(jù)在系統(tǒng)存儲介質(zhì)間的轉(zhuǎn)換情況詳細(xì)地描述出來。76、程序流程設(shè)計程序流程設(shè)計是根據(jù)模塊的功能和系統(tǒng)處理流程的要求，設(shè)計出程序模型框架，為程序員進(jìn)行程序設(shè)計提供依據(jù)。、7、系統(tǒng)設(shè)計文檔系統(tǒng)設(shè)計文檔包括三部分內(nèi)容：系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計；描述系統(tǒng)設(shè)計結(jié)果；擬定系統(tǒng)實施方案。系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計是指各類數(shù)據(jù)編碼要符合標(biāo)準(zhǔn)化要求，對數(shù)據(jù)庫（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)計結(jié)果是指系統(tǒng)設(shè)計說明書，程序設(shè)計說明書，系統(tǒng)測試說明書以及各種圖表等。擬定系統(tǒng)實施方案是在系統(tǒng)設(shè)計結(jié)果得到有關(guān)人員和部門認(rèn)可之后，擬定系統(tǒng)實施計劃，詳細(xì)地確定出實施階段的工作內(nèi)容、時間和具體要求。本節(jié)內(nèi)容： 一、代碼設(shè)計 二、功能結(jié)構(gòu)圖設(shè)計 三、信息系統(tǒng)流程圖設(shè)計 四、系統(tǒng)物理配置方案設(shè)計 五、輸出設(shè)計 六、輸入設(shè)計 七、數(shù)據(jù)存儲設(shè)計 八、處理流程圖設(shè)計 九、制訂設(shè)計規(guī)范 十、編寫程序設(shè)計說明書和系統(tǒng)設(shè)計報告2.系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計一、代碼設(shè)計代碼的定義代碼是代表事物名稱、屬性、狀態(tài)等的符號。代碼的功能

為事物提供一個概要而不含糊的認(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。代碼是人和計算機(jī)的共同語言，如零件號、圖號等早已使用代碼。代碼設(shè)計的若干原則代碼應(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，有時可利用代碼的結(jié)構(gòu)直接進(jìn)行記錄的統(tǒng)計；代碼設(shè)計要預(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)字代表編碼對象的碼。區(qū)間碼。區(qū)間碼把數(shù)據(jù)項分成若干組，每一區(qū)間代表一個組，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，會計核算方面，用最左位代表核算種類，下一位代表會計核算項目。十進(jìn)位碼。例如，圖書分類中的十進(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)中的校驗位為了保證正確輸入，在原有代碼的基礎(chǔ)上，另加一個校驗位，作為代碼的一個組成部分。校驗位通過事先規(guī)定的數(shù)學(xué)方法計算出來。代碼一旦輸入，計算機(jī)會用同樣的數(shù)學(xué)運算方法按輸入的代碼數(shù)字計算出校驗位，并將它與輸入的校驗位進(jìn)行比較，以證實輸入是否有錯。代碼結(jié)構(gòu)中的校驗位有多種確定校驗位值的方法算術(shù)級數(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)作為校驗碼：50/11=4……6，因此代碼為123456。幾何級數(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

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。功能分解的過程就是一個由抽象到具體、由復(fù)雜到簡單的過程。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)圖中每一個框稱為一個功能模塊。功能模塊可以根據(jù)具體情況分得大一點或小一點。分解得最小的功能模塊可以是一個程序中的每個處理過程，而較大的功能模塊則可能是完成某一任務(wù)的一組程序。模塊化把一個復(fù)雜的系統(tǒng)分解為多個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)計思想，它把一個復(fù)雜的系統(tǒng)分解為一些規(guī)模較小、功能較簡單的、更易于建立和修改的部分。模塊化的特點特點是：各個模塊具有相對獨立性，可以分別加以設(shè)計實現(xiàn)；模塊之間的相互關(guān)系（如信息交換、調(diào)用關(guān)系）通過一定的方式予以說明。各模塊在這些關(guān)系的約束下共同構(gòu)成一個統(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)流程圖中的每個處理功能畫出數(shù)據(jù)關(guān)系圖。然后，把各個處理功能的數(shù)據(jù)關(guān)系圖綜合起來，形成整個系統(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：脫機(jī)操作人工操作手工輸入聯(lián)機(jī)存儲器(磁帶、磁盤等)磁盤磁帶顯示器脫機(jī)存儲處理穿孔卡片通訊連接打印報告從數(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存臺帳發(fā)貨處理出庫處理出庫單車間入庫處理入庫單入庫數(shù)據(jù)出庫數(shù)據(jù)入庫處理入庫單合同登記處理發(fā)貨處理出庫處理庫存臺帳入庫數(shù)據(jù)合同情況出庫單出庫數(shù)據(jù)四、系統(tǒng)物理配置方案設(shè)計設(shè)計依據(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。系統(tǒng)的響應(yīng)時間。從用戶向系統(tǒng)發(fā)出一個作業(yè)請求開始，經(jīng)系統(tǒng)處理后，給出應(yīng)答結(jié)果的時間稱為系統(tǒng)的響應(yīng)時間。它與CPU運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)工作時間表示。輸出設(shè)計示例

屏幕顯示輸出的設(shè)備調(diào)撥單五、輸出設(shè)計中國長江三峽開發(fā)總公司設(shè)備調(diào)撥單請購單位：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)型號規(guī)格

數(shù)量計劃1賬面價格單價180,200.00總價180,200.00單位設(shè)備編號15073001-001實收數(shù)1結(jié)算價款單價180,200.00總價180,200.0000臺合同號10號倉庫發(fā)貨倉庫中國建設(shè)銀行開戶銀行32100876543賬號備注總計金額其他有關(guān)費用運輸費管理費保險費包裝費

610.45保險費包裝費（大寫）壹拾捌萬貳佰元整180,200.00□存根□財務(wù)會計□請購單位□發(fā)貨倉庫□財務(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號接收用戶輸出格式定義的輸入畫面六、輸入設(shè)計

輸入設(shè)計的原則提高效率和減少錯誤是兩個最根本的原則。具體目標(biāo)是：控制輸入量減少輸入延遲減少輸入錯誤輸入過程應(yīng)盡量簡化常用的輸入設(shè)備鍵－磁盤輸入裝置光電閱讀器終端輸入輸入錯誤的種類數(shù)據(jù)本身錯誤數(shù)據(jù)多余或不足數(shù)據(jù)的延誤輸入數(shù)據(jù)的校驗方法重復(fù)校驗視覺校驗檢驗位校驗控制總數(shù)校驗數(shù)據(jù)類型校驗格式校驗邏輯校驗界限校驗順序校驗記錄計數(shù)校驗平衡校驗對照校驗原始單據(jù)的格式設(shè)計輸入設(shè)計的重要內(nèi)容之一是設(shè)計好原始單據(jù)的格式。設(shè)計原則便于填寫便于歸檔單據(jù)的格式應(yīng)能保證輸入精度實例見下表人事變動通知單______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備注輸入屏幕設(shè)計常用的是人機(jī)對話方式，具體有：菜單式填表法應(yīng)答式等。詳見三峽工程開發(fā)總公司設(shè)備調(diào)撥單的錄入屏幕設(shè)計示例。三峽工程開發(fā)總公司設(shè)備調(diào)撥單的錄入屏幕設(shè)計示例七、數(shù)據(jù)存儲設(shè)計文件設(shè)計文件設(shè)計就是根據(jù)文件的使用要求、處理方式、存儲量、數(shù)據(jù)的活動性以及硬件設(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)計通常從設(shè)計共享文件開始。文件由記錄組成，所以設(shè)計文件主要是設(shè)計文件記錄的格式，詳見文件記錄的格式實例。記錄文件名：主文件應(yīng)用：工資子系統(tǒng)序號123456數(shù)據(jù)項名職工代碼職工姓名部門基本工資附加工資扣房費變量名DMXMBMJBGZFJGZFF類型CCCNNN寬度482777小數(shù)位數(shù)222輸入到：輸出自：設(shè)計人員簽名

設(shè)計日期

。

文件記錄的格式實例數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)厙設(shè)計是在選定的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)庫的過程。數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟與系統(tǒng)開發(fā)的各個階段相對應(yīng)，詳見下圖。數(shù)據(jù)厙的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計如前所述,概念結(jié)構(gòu)設(shè)計應(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)計數(shù)據(jù)庫的概念數(shù)據(jù)模型(簡稱概念模型)。概念模型是從用戶角度看到的數(shù)據(jù)庫,它可用第三章中介紹的E-R模型表示,也可以用3NF關(guān)系群來表示。數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計是將概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段完成的概念模型轉(zhuǎn)換成能被選定的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)支持的數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)模型可以由實體聯(lián)系模型轉(zhuǎn)換而來,也可以用基于第三范式(3NF)的方法來設(shè)計。接著是用DBMS提供的數(shù)據(jù)描述語言DDL定義數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容包括：選用庫文件的組織形式、存儲介質(zhì)的分配和存取路徑的選擇等。八、處理流程圖設(shè)計處理流程圖是系統(tǒng)流程圖的展開和具體化。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具體地規(guī)定處理過程的每一步驟。由于每個處理功能都有自己的輸入和輸出，對處理功能的設(shè)計過程也應(yīng)從輸出開始，進(jìn)而進(jìn)行輸入、數(shù)據(jù)文件的設(shè)計，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)計規(guī)范設(shè)計規(guī)范是整個系統(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)計規(guī)范中對程序名的規(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。