管理信息系统的系统设计.ppt

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 制定设计规范输出设计 第七节 数据存储设计 第八节 数据输出设计 第九节 输入设计 第十节 处理流程图设计,教学目的,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 最终形成的系统设计报告。,教学重点与难点,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,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。,第二节 代码设计,代码是代表事物名称、属性、状态等的符号。,一、代码的功能,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。,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。 设计中应注意的问题 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。,示 例,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： 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。,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。,三、代码的种类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。, 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1.5mm方形头镀铬螺钉, 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。, 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。,三、代码的种类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 1和7 易位错误 1234和1324 双易错误 26913和12963 随机错误,确定校验位码的方法,（1）算术级数法 原代码 1 2 3 4 5 各乘以权 6 5 4 3 2 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=46，因此代码为123456。 （2）几何级数法 原理同上，但把所乘权数改为32 16 8 4 2 等 （3）质数法 原理同上，但把所乘权数改为质数系列，如17 13 7 5 3等,第三节 功能结构图设计,功能结构图就是按功能从属关系画成的图表，图中每一个框称为一个功能模块。,工资管理信息子系统,计算和打印,建立扣款文件,建立主文件,数 据 输 入,数 据 维 护,建 立 主 处 理 文 件,更 新,数 据 录 入,数 据 维 护,计 算,打 印 工 资 单,打 印 工 资 汇 总 表,更新主文件,功能结构图中的各层功能与新的信息系统中数据流程图中的处理（功能）相对应的。 工资管理子系统被分解为建立主文件、更新主文件、建立扣款文件以及计算和打印等四个子功能，其中每个子功能还可以继续分解下去,模块化,把一个信息系统设计成若干模块的方法称做模块化 模块化思想： 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。 特点： 各个模块具有相对独立，可以分别加以实现 模块之间的相互关系（如信息交换、调用关系）则通过一定的方式予以说明。,第四节 信息系统流程图设计,一、信息系统流程图,功能结构图主要从功能的角度描述了系统的结构，但并未表达各功能之间的数据传递关系。 信息系统流程图是以新系统的数据流程图为基础绘制的。 其步骤为： （1） 首先为数据流程图中处理功能画出数据关系图。在数据关系图中反映了数据之间的关系，即输入数据、中间数据和输出信息之间的关系。 （2）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，就是信息系统流程图。,数据关系的一般形式,处理功能,输入数据A,输入数据B,输入数据C,输入数据E,中间文件D,输出文件F,二、信息系统流程图图例,手工输入,人工处理,脱机操作,磁带,磁盘,联机存储器 （磁带、磁盘等）,脱机存储,处理,显示器,打印报表,穿孔卡片,通讯连接,注意：,（1）从数据流程图到信息系统流程图并非单纯的符号改换，信息系统流程图表示的是计算机的处理流程，而并不是像数据流程图那样反映了人工操作那部分。因此，绘制信息系统流程图的前提是已经确定了系统的边界，人机接口和数据处理方式。 （2）从数据流程图到信息系统流程图还应考虑哪些处理功能可以合并，或进一步分解，然后把有关的处理看成是系统流程图的一个处理功能。,新系统的数据流程图转换为系统流程图,输入1,处理1,处理2,处理3,处理4,输出1,输出2,数据 存储 #1,中间 文件,数据 存储 #2,手工输入,处理1,处理2,处理3,报告1,报告2,工资管理子系统的信息系统流程图,主文件更新模块,建立扣款文件,计算机打印模块,本月主文件,上月主文件,扣款文件,电费扣款通知单,工资汇总表,病假扣款通知单,房租变动通知单,人事变动通知单,工资单,第五节 系统物理配置方案设计,一、设计依据,（1）系统的吞吐量。 （2）系统的响应时间。 （3）系统的可靠性。 （4）集中式还是分布式。 （5）地域范围。 （6）数据管理方式。,二、计算机硬件选择,计算机硬件系统的设计是在总体布局的要求下，对计算机进行选型，确定其相应的配置和外部设备。 硬件系统的设计依据是： 系统处理能力 系统的处理速度 系统的响应时间 系统的可靠性 数据处理方式 计算机操作系统。,在计算机硬件的选择上应全面考虑,一般来说，如果系统的数据处理是集中式的，系统应用的主要目的是利用计算机的强大计算能力，则可以采用主机终端系统，以大型或中小型机作为主机，可以使系统具有较好的性能。若对企业管理等应用，其应用本身就是分布式的，则微机网络更为灵活、经济。 确定了数据处理的方式以后，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，包括： （1）计算机主存； （2）CPU时钟； （3）输入、输出和通信的通道数目； （4）显示方式； （5）外接转储设备及其类型。 在系统设计时，要根据应用的需要认真选择。,三、计算机网络的选择,计算机网络的设计与计算机系统的设计类似，是在现有的通信技术、通信设备中，根据总体设计的要求，进行通信设备和通信技术以及网络的拓扑结构等选择。其选择的依据是： 通信速度的要求。 网络的拓扑结构。 通信设备的选择与配置。 通信协议和网络软件。,四、数据库管理系统的选择,管理信息系统都是以数据库系统为基础，一个好的数据库管理系统对管理信息系统的应用有着举足轻重的重要影响。在数据库管理系统的选择上，主要考虑： （1）数据库的性能； （2）数据库管理系统的系统平台； （3）数据库管理系统的安全保密性能； （4）数据的类型。 目前，市场上数据库管理系统比较多，大型的数据库系统如Oracle, Sybase, SQL Server, 桌面数据库系统Access, Foxbase等,五、应用软件的选择,选择应用软件应考虑： 1. 软件是否能够满足用户的需求。在软件功能上应注意以下问题： （1）系统必须处理哪些时间和数据？软件能否满足数据表示的需要？ （2）系统能够产生哪些报告、报表、文档或其他输出？ （3）系统要储存的数据量及事件数？ （4）系统必须满足哪些查询需求？ （5）系统有哪些不足之处，如何解决？ 2. 软件是否具有足够的灵活性？ 3. 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,完成系统的处理流程图使我们对整个系统有了比较完整的认识。系统有多少程序、多少数据文件已历历在目。 但是系统内程序、文件、处理方法的种类很多，如不事先给予统筹命名，统一标准，将来无论在系统的使用、操作方面，或者在管理方面，都会造成极大的混乱。为此，应尽早从系统的角度，全面考虑，切实指定好设计规范。 设计规范是整个系统的“公用标准”，它具体地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。,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硬件和软件及使用要求，进一步完成数据存储的详细设计。 管理信息系统总是基于文件系统或数据库系统的。因此，数据存储设计可以说成是文件设计和数据库设计。,一、文件的分类,（一）按文件的用途分类。 （1）主文件。 是系统中最重要的共享文件，主要存放具有固定值属性的数据。必须准确、完整、及时更新。 （2）处理文件。 又称事务文件，是用来存放事务数据的临时文件，包含了对主文件进行更新的全部数据。 （3）工作文件。 是处理过程中暂时存放数据的文件。如打印时建立的报表文件等。 （4）周转文件。 用来存放具有固定个体变动属性的数据 （5）其他文件。 如后备文件是主文件、处理文件、周转文件的副本，用以在事件遭到破坏时恢复;档案文件是对长期数据进行离线保存的文件，被用做历史资料，防止非法访问。,二、文件组织方式,顺序文件 索引文件 直接存取文件。,（a)数据文件,索引文件建立,排序前索引文件,排序后索引文件,三、文件设计,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形式、存取方式和对存取时间、处理时间的要求等。 设计共享文件，用它作基准，其他文件中与它相同的数据项目尽量与共享文件中的数据项目保持一致。 设计文件记录的格式，注明记录由哪个程序形成，又输出到哪个程序。 考虑文件的管理问题，要确定文件的管理制度，有效地进行管理。,常用文件组织方式的性能比较,表7.4 记录设计表,四、数据库设计基本知识,（一）概念模型 （二）E-R方法 （三）数据模型 （四）关系的规范化,五、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。,用户需求分析,概念结构设计,逻辑结构设计,物理结构设计,系统分析（详细调查）,系统分析（逻辑设计）,系统设计,系统设计,数 据 库 设 计 步 骤,系 统 开 发 阶 段,数据库设计,（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。,第八节 输出设计,输出是针对用户业务的特点和用户的要求，以准确、及时、适用的方式输出用户所需要的数据。 输出设计的目的正是为了及时地反映和组成用于生产和服务部门的有用信息，因此，系统设计过程与实施过程相反，不是从输入设计到输出设计，而是从输出设计到输入设计。,一、输出设计的内容,1.有关输出信息使用方面的内容，包括信息的使用者、使用目的、报告量、使用周期、有效期、保管方法和复写份数等。 2.输出信息的内容，包括输出项目、位数、数据形式（文字、数字）。 3.输出格式，如表格、图形或文件。 4.输出设备，如打印机、显示器、卡片输出机等。 5.输出介质，如输出到磁盘还是磁带上，是专用纸还是普通白纸。,二、输出设计的方法,输出设计要在一定规范指导下进行，以便产生易于理解的输出。 报表输出（基层或具体事物的管理者） 图形输出（高层领导或宏观、综合管理部门） 例如：一个城市负责工业的市长和市政府内某个工业局的管理人员,三、输出报告,输出报告定义了系统的输出。输出报告中要标出各常量、变量的详细信息，给出各种统计量及其计算公式、控制方法。 设计输出报告注意的问题 1.方便使用者，如果确需修改，应征得用户同意。 2.输出表格要考虑系统发展的需要。 3.设计输出报告之前应收集好各项有关内容，填写到输出设计书上。,输出设计书例子,四.输出设计实例-屏幕显示设备调拨单,四.输出设计实例-打印设备调拨单,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,数量,计划,1,账面价格,单位,设备 编号,15073 001-001,实收数,1,结算价款,台,合同号,总计金额,其他有关费用,610.4 5,（大写） 壹拾捌万贰佰元整 180,200.00,单位主管： 收款： 提货： 发货： 制单：,000016号,第九节 输入设计,输入设计包括数据规范和数据准备的过程,一、输入设计的原则,原则： 提高效率 减少错误 指导输入设计的目标： 控制输入量：只需输入基本的信息，其他可通过计算、统计、检索得到的信息则由系统自动产生。 减少输入延迟：可采用周转文件、批量输入等方式。 减少输入错误：采用多种输入校验方法和有效性验证技术。 输入过程应尽量简化：尽量不必要的输入步骤。,二、数据输入设备的选择,输入设计首先要确定输入设备的类型和输入介质，常用的输入设备有： 1.键盘磁盘输入装置 2.光电阅读器 3.终端输入,三、输入检验,（一）输入错误的种类 （二）数据出错的校验方法 （三）出错的改正方法 （四）出错表的设计方法,（一）输入错误的种类,1.数据本身的错误 指由于原始数据填写错误等原因引起的输入数据错误 2.数据的多余或不足 在数据收集过程中产生的错误。如数据的散失、遗漏或重复等原因引起的数据错误。 3.数据的延误 也是数据收集过程中所产生的差错，不过它的内容和数据量都是正确的，只是由于时间上的延误而产生差错。多由开票、传送等环节的延误而引起，严重时，会导致输出信息毫无利用价值。应当事先确定产生数据延迟时的处理对策。,（二）数据出错的校验方法（1）,1.重复校验 将同一数据先后输入两次，然后由计算机程序自动予以对比校验，如两次输入内容不一致，计算机显示或打印出错信息。 2.视觉校验 输入的同时，由计算机打印或显示输入数据，然后与原始单据进行对比，找出差错。不可能查出所有的差错，其查错率为75%85%。 3.检验位校验 4.控制总数校验 工作人员先用手工求出数据的总值，然后在数据的输入过程中由计算机程序累计总值，将两者对比校验 5.数据类型校验 校验数据是数字型还是字母型的,（二）数据出错的校验方法（2）,6.格式校验 即校验数据记录中各数据项的位数和位置是否符合预先规定的格式。 7.逻辑校验 即根据业务上各种数据的逻辑性，检查有无矛盾 8.界限校验 即检查某项输入数据的内容是否位于规定范围之内 9.顺序校验 即检查记录的顺序 10.记录计数校验 通过计算记录个数来检查记录有否遗漏和重复 11.平衡校验 检查相反项目间是否平衡 12.对照校验 将输入的数据与基本文件的数据相核对，检查两者是否一致,（三）出错的改正方法,1.原始数据错 发现原始数据有错时，应将原始单据送交填写单据的原单位修改，不应由键盘输入操作员或原始数据检查员等想当然地予以修改。 2.计算机自动检错 即由计算机自动检错,（四）出错表的设计,数据输入过程中需要通过程序对输入的数据进行严格的校验。发现有错时，程序应当自动地打印出出错信息一览表，即出错表。,四、