管理信息系統(tǒng)第6章管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)設計

1、第六章管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)設計本章內容第一節(jié) 系統(tǒng)設計概述第二節(jié) 系統(tǒng)的總體設計第三節(jié) 物理配置方案設計第四節(jié) 代碼（編碼）設計第五節(jié) 數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)存儲）設計第六節(jié) 用戶界面設計第七節(jié) 系統(tǒng)設計說明書了解管理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設計階段的主要內容及目標；掌握系統(tǒng)設計階段涉及到的各種工具的使用方法。重點掌握數(shù)據(jù)庫設計及代碼設計的方法；掌握如何根據(jù)邏輯模型構建系統(tǒng)的物理模型；學習目標:系統(tǒng)分析的任務做什么？（確定系統(tǒng)邏輯方案）系統(tǒng)設計的任務怎么做？（確定系統(tǒng)物理方案）6.1 系統(tǒng)設計概述系統(tǒng)分析可行性分析組織結構分析管理功能分析業(yè)務流程分析數(shù)據(jù)流程分析處理邏輯分析管理模型分析新系統(tǒng)邏輯方案（系統(tǒng)分析說明書）

2、做什么？轉換系統(tǒng)設計功能結構設計物理及網絡結構設計代碼設計數(shù)據(jù)庫設計輸入輸出設計處理流程設計新系統(tǒng)物理方案（系統(tǒng)設計說明書）怎么做？6.1 系統(tǒng)設計概述圖6-1 系統(tǒng)分析與系統(tǒng)設計關系6.1 系統(tǒng)設計概述系統(tǒng)設計的目標系統(tǒng)設計系統(tǒng)設計的內容6.1.1系統(tǒng)設計的目標系統(tǒng)設計目標整體性效率性靈活性可靠性經濟性6.1.1系統(tǒng)設計的目標整體性 從整個系統(tǒng)的角度考慮，如系統(tǒng)的代碼要統(tǒng)一，設計規(guī)范要標準，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。效率性 要求系統(tǒng)處理速度要快、響應時間要短、處理能力要強。靈活性 要求系統(tǒng)具有很強的環(huán)境適應性，如盡量采用模塊化結構，提高各模塊的獨立性。

3、做到“高內聚、低耦合”。 可靠性 如檢錯、糾錯能力、抗病毒能力、恢復能力等。 經濟性 收益支出，根據(jù)具體情況有所側重。6.1.2系統(tǒng)設計的內容 系統(tǒng)總體設計 功能結構設計 物理配置方案設計（軟、硬件及網絡） 系統(tǒng)詳細設計 代碼設計 數(shù)據(jù)庫設計 輸入/輸出設計 處理流程設計 系統(tǒng)設計說明書（總結）系統(tǒng)物理方案系統(tǒng)實施的主要依據(jù)6.2 系統(tǒng)的總體結構設計功能結構圖系統(tǒng)總體設計模塊結構圖6.2.1功能結構圖 系統(tǒng)功能分解的過程是一個由抽象到具體、由復雜到簡單的過程。 按功能從屬關系繪制的圖表叫做功能結構圖。 系統(tǒng)功能結構圖不僅表達了系統(tǒng)和各子系統(tǒng)的功能，而且也表達出了系統(tǒng)和各子系統(tǒng)功能之間的隸屬關系

4、。 功能結構圖的一般形式6.2.2 模塊及模塊結構圖6.2.2 模塊及模塊結構圖 模塊 把一個系統(tǒng)分解成若干個彼此獨立，且又具有一定聯(lián)系，能夠完成某個特定任務的組成部分，這些組成部分就稱作功能模塊，簡稱模塊。模塊具備的四要素：輸入與輸出 處理功能 內部數(shù)據(jù) 程序代碼外部特征內部特征（系統(tǒng)實施階段） 模塊結構圖 模塊結構圖是用于描述系統(tǒng)模塊結構的圖形工具。它不僅描述了系統(tǒng)的子系統(tǒng)結構與分層的模塊結構，還清楚地表示了每個模塊的功能，而且直觀地反映了塊內聯(lián)系和塊間聯(lián)系等特性。 模塊結構圖由模塊、調用、數(shù)據(jù)、控制和轉接等五種基本符號組成。模塊調用數(shù)據(jù)控制信息轉接（1）模塊計算工資計算電費（2）調用AB

5、ABCDABCD直接調用判斷調用循環(huán)調用（3）數(shù)據(jù)（4）控制信息（5）轉接信息6.2.3 信息系統(tǒng)流程圖設計信息系統(tǒng)流程圖的符號信息系統(tǒng)流程圖的繪制方法模塊結構圖（無數(shù)據(jù)存儲的描述）信息系統(tǒng)流程圖（輸入數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)）信息系統(tǒng)流程圖作用表達了系統(tǒng)各功能之間的數(shù)據(jù)傳遞關系不同功能模塊分別向同一數(shù)據(jù)存儲文件輸入或讀取數(shù)據(jù)而發(fā)生聯(lián)系通過在功能模塊之間設立一個臨時的中間文件而發(fā)生聯(lián)系信息系統(tǒng)流程圖的符號 繪制信息系統(tǒng)流程圖應當使用統(tǒng)一符號。目前國際上所用的符號日趨統(tǒng)一，我國國家標準GB1526-79信息處理流程圖圖形符號和國際標準化組織標準ISOl028、2636以及美國國家標準協(xié)會ANSI

6、的圖形符號大致相同。 手工輸入 磁盤 顯示 處理 打印報告或單據(jù) 信息系統(tǒng)流程圖的繪制方法處理功能輸入數(shù)據(jù)A輸入數(shù)據(jù)B輸入數(shù)據(jù)C輸出數(shù)據(jù)D數(shù)據(jù)關系圖 數(shù)據(jù)關系圖它反映了數(shù)據(jù)之間的關系，即輸入數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和輸出信息之間的關系。信息系統(tǒng)流程圖的畫法為數(shù)據(jù)流程圖中的每一個處理功能分別畫出數(shù)據(jù)關系圖將各個處理功能的數(shù)據(jù)關系圖按功能發(fā)生的邏輯次序綜合起來，形成信息系統(tǒng)流程圖 某倉庫管理系統(tǒng)按以下步驟進行信息處理：（1）保管員根據(jù)當日的出庫單和入庫單通過出入庫處理去修改庫存臺帳。（2）根據(jù)庫存臺帳由統(tǒng)計打印程序輸出庫存月報表。（3）必要進行查詢時，可利用查詢程序，在輸入查詢條件后，到庫存臺帳去查找，并顯

7、示出查詢結果。 請畫出倉庫管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖？ 將所畫的數(shù)據(jù)流程圖轉換為信息系統(tǒng)流程圖實例：數(shù)據(jù)流程圖到信息系統(tǒng)流程圖的轉換（1）根據(jù)數(shù)據(jù)流程圖繪制數(shù)據(jù)關系圖出入庫處理查詢處理統(tǒng)計打?。ㄌ幚恚┏鋈霂焯幚頂?shù)據(jù)關系圖查詢處理數(shù)據(jù)關系圖統(tǒng)計打印處理數(shù)據(jù)關系圖 該信息系統(tǒng)流程圖只需將上述三個數(shù)據(jù)關系圖以庫存臺帳為重合點連接即可。（2）把各處理功能的數(shù)據(jù)關系圖綜合，形成信息系統(tǒng)流程圖。數(shù)據(jù)流程圖：計算機+人工操作信息系統(tǒng)流程圖：計算機處理流程 請根據(jù)以下設計思想畫出部分采購管理系統(tǒng)的信息系統(tǒng)流程圖。 該系統(tǒng)有三個主要功能模塊，首先是“建立材料需求計劃”模塊，從“產量計劃”文件和“單臺產品需求材料”文件

8、讀取數(shù)據(jù)，形成材料“需求計劃”文件；然后“建立采購計劃”模塊，它讀取材料“需求計劃”和材料“庫存臺帳”數(shù)據(jù)，形成“采購計劃”文件；最后“打印”模塊從“采購計劃”文件輸出打印出“采購計劃表”。6.3 物理配置方案設計設計依據(jù)計算機軟、硬件設計計算機網絡設計6.3.1 設計依據(jù)系統(tǒng)的吞吐量（每秒鐘執(zhí)行的作業(yè)數(shù)）系統(tǒng)的響應時間系統(tǒng)的可靠性(連續(xù)工作的時間）處理方式（集中式還是分布式）地域范圍數(shù)據(jù)管理方式（文件系統(tǒng)或DBMS）集中式或分布式？6.3.2計算機軟硬件設計 硬件設計 計算機硬件的選擇取決于數(shù)據(jù)的處理方式和要運行的軟件。計算機主存CPU頻率輸入、輸出和通信的通道數(shù)目顯示方式外接轉儲設備及其類

9、型 軟件設計操作系統(tǒng)的選擇數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的選擇開發(fā)工具的選擇6.3.3計算機網絡設計網絡拓撲結構網絡的邏輯設計網絡操作系統(tǒng)6.4 代碼設計代碼的作用代碼設計的原則代碼的種類代碼的校驗位為什么要設計代碼？唯一的標識實體對象及其屬性便于作各種分析處理方便計算機的處理與存儲可擴充唯一性標準化與通用性簡單性1234具有規(guī)律性、便于編碼和識別56.4.2 代碼設計的原則注意內容（1）要注意避免引起誤解，不要使用易于混淆的字符（2）要注意盡量采用不易出錯的代碼結構（3）當代碼長于4個字母或5個數(shù)字字符時，應分成小段，這樣人們讀寫 時不易發(fā)生錯誤6.4.3 代碼的種類代碼的種類順序碼助憶碼區(qū)間碼(一)順序碼

10、：最簡單、最常用的編碼，用連續(xù)數(shù)字代表編碼對象的編碼。優(yōu)點是結構簡單、代碼長度短、設計與管理較容易。缺點是代碼本身不能表達實體的某些特征。一旦確定后沒有什么彈性，當刪除中間某個代碼時，會造成代碼的不連續(xù)。(二)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 優(yōu)點是便于分類、匯總等分析處理。缺點是代碼結構復雜，有時可能造成很長的碼。在許多情況下，碼有多余的數(shù)。同時，這種碼的維護也比較困難。多面碼上下關聯(lián)區(qū)間碼（會計科目）十進位碼（圖書館分類法）(三)助憶碼：助憶碼用可以幫助記憶的字母或數(shù)字來表示代碼對象，將代碼對象的名稱、規(guī)格等作為代碼的一部分，以幫助記憶

11、。優(yōu)點是簡單、直觀、方便記憶。缺點當數(shù)據(jù)項數(shù)目較多時，容易引起聯(lián)想出錯。TVC20 20寸彩色電視機GHF 掛號費BLSC 病歷手冊DFI1820 規(guī)格1820的國產熱軋平板鋼6.4.4 代碼的校驗位輸錯了怎么辦？ 抄寫錯誤 移位錯誤 雙移位錯 其他隨機錯誤錄入代碼時的可能錯誤1712341324公民代碼-身份證二代身份證的編碼規(guī)則身份證的校驗位如何計算的？=（21+36+0+25+16+16+2+9+48+0+0+9+0+5+0+0+2）mod 11 =189mod11=2再根據(jù)計算結果與校驗位的對照表，得到校驗位為X。6.5 數(shù)據(jù)庫設計 數(shù)據(jù)庫設計是在選定了操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基礎上

12、，準確地表達用戶需求，并將其轉換為有效存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型的過程。 數(shù)據(jù)庫設計的依據(jù)是上一個階段（系統(tǒng)分析）的數(shù)據(jù)流程圖與數(shù)據(jù)字典。6.5.1概念模型 是按用戶的觀點對數(shù)據(jù)和信息的建模。涉及到幾個主要的概念： 1. 實體：“實體”是觀念世界中描述客觀事物的概念。 2. 屬性：“屬性”指實體具有的某種特性。 3. 聯(lián)系：實體與實體之間的關系。（ 一對一聯(lián)系 、一對多聯(lián)系 、多對多聯(lián)系 ） E-R圖描述現(xiàn)實世界的概念模型實體：屬性：聯(lián)系：一對一聯(lián)系一對多聯(lián)系多對多聯(lián)系實體屬性聯(lián)系 6.5.2 E-R圖舉例某圖書管理系統(tǒng)有圖書、出版社、讀者三個實體： 圖書：ISBN、圖書名稱、作者、價格 讀者：讀者編

13、號、讀者姓名、讀者年齡、讀者單位 出版社：出版社編號、出版社名稱、出版社地址、聯(lián)系電話實體間的聯(lián)系包括 讀書：一名讀者可以讀多本圖書，一本圖書可以被多名讀者閱讀，為n：m關系。 出版：一個出版社可以出多本圖書，一本圖書只能被一個出版社出版，出版社與圖書之間為1：n關系。6.5.3關系模型 關系模型是用二維表的形式表示實體和實體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。 關系：一個關系對應于一張二維表 元組：表中一行稱為一個元組 屬性：表中一列稱為一個屬性 主碼（也稱主關鍵字）：表中的某個屬性組，它的值惟一標識一個元組 域：屬性的取值范圍 分量：元組中的一個屬性值 關系模式：對關系的描述，用關系名（屬性1，屬性2，屬性

14、n）來表示教師號姓名性別年齡職稱132001陳靜女31講師132002劉凱男45副教授132003周力男29講師 關系必須是規(guī)范化的關系，滿足一定的約束條件。稱為范式（Normal Form）。 第一范式(1NF) 第一范式指在同一表中沒有重復項出現(xiàn)，或元組中的每一個分量都必須是不可分割的數(shù)據(jù)項。一般來說大部分的關系都滿足第一范式。 6.5.4 關系的規(guī)范化第二范式(2NF) 所謂第二范式，指的是這種關系不僅滿足第一范式，而且所有非主屬性完全依賴于其主碼。第三范式 所謂第三范式，指的是這種關系不僅滿足第二范式，而且它的任何一個非主屬性都不傳遞依賴于任何主關鍵字（主碼）。產品代碼產品名生產廠名生

15、產廠地址6.5.5概念模型向關系模型的轉換轉換轉換概念模型 數(shù)據(jù)模型（關系模型） 轉換舉例倉庫號地點面積倉庫貨號品名價格產品存放1n倉庫（倉庫號，地點，面積）產品（貨號，品名，價格，倉庫號，數(shù)量）數(shù)量6.5.6 物理結構設計 物理結構設計是為了將數(shù)據(jù)模型在可用的硬件設備上確定適當?shù)拇鎯Y構和存取方法，并建立索引等。 物理結構設計以邏輯結構設計結果（關系模型）作為輸入，結合具體的DBMS功能、DBMS所提供的物理環(huán)境和工具、應用環(huán)境和數(shù)據(jù)存儲設備，進行數(shù)據(jù)存儲組織和方法的設計， 主要包括確實數(shù)據(jù)的存儲結構、存取路徑的選擇和調整、確實數(shù)據(jù)存放位置和存儲分配等。6.6 用戶界面設計輸出設計輸入設計人

16、機對話設計6.6.1 輸出設計 確定輸出內容（1）有關輸出信息使用方面的內容（信息的使用者、使用目的、報告數(shù)量、使用周期、有效期、保管方法和需要份數(shù)等）（2）輸出信息的內容（輸出信息的名稱與形式、數(shù)據(jù)類型、位數(shù)、精度、數(shù)據(jù)來源等） 選擇輸出設備與介質 根據(jù)信息的用途，結合現(xiàn)有設備和資金條件選取輸出設備與介質。 確定輸出格式 輸出格式是指打印輸出或顯示輸出中各數(shù)據(jù)項的安排情況。輸出格式的好壞直接影響到用戶使用的便利性。（1）規(guī)格標準化、文字和術語統(tǒng)一；（2）使用方便，符合用戶的習慣； （3）美觀大方，界面漂亮； （4）便于計算機實現(xiàn)； （5）能適當考慮系統(tǒng)發(fā)展的需要。輸出示例6.6.2 輸入設計 輸入設計的原則減少輸入量；減少輸入錯誤；簡化輸入過程；減少轉換。 輸入設備的選擇磁卡片閱讀器；條形碼閱讀器；光電閱讀器；觸摸屏；鍵盤。 輸入格式的設計輸入錯誤的種類