系统设计.PPT

管理信息系统 系统设计,内容提要 6.1 系统设计的任务 6.2 代码设计 6.3 功能结构图设计 6.4 信息系统流程图设计 6.5 系统物理配置方案设计 6.6 输出设计 6.7 输入设计 6.8 数据存储设计 6.9 处理流程图设计 6.10 制订设计规范 6.11 编写程序设计说明书和系统报告书,返回,系统设计是管理信息系统开发的一个重要阶段。 着眼点系统如何构建？即定义系统的结构化部件 其重点是把系统功能需求转化成系统设计说明书。 系统设计包括总体和详细设计两部分。,6.1 系统设计概述,6.1.1 系统设计的任务 6.1.2 系统设计的原则 6.1.3 系统设计的步骤 6.1.4 系统设计的方法,返回,按键或击鼠标,6.1.1 系统设计的任务,主要工作,返回,逻辑模型： 需求模型,物理模型： 解决方案的模型,做什么,怎么做,科学合理地提出,从具体到抽象,从抽象又回到具体,系统分析,系统设计,按键或击鼠标,主要工作,1.总体设计(模块结构图设计等) 2.代码设计和设计规范的制订 3.系统物理配置方案设计(设备配置、通信网络的选择和设计及DBMS的选择等) 4.数据存储设计(DB设计、DB安全保密设计等) 5.计算机处理过程设计(输入、输出、处理流程图设计及编写程序设计说明书等),返回,按键或击鼠标,6.1.2 系统设计的原则, 完整性 灵活性 可靠性 经济性 简单性,返回, 完整性(系统性),系统是作为一个整体而存在的。因此,在系统设计中要从整个系统的角度进行考虑,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,使一次输入得到多次利用。,返回, 灵活性,系统对外界环境条件的变化有很强的适应性。这样其可保持长久的生命力。为此，系统应具有较好的开放性和结构的可变性。,返回, 可靠性,指系统抵御外界干扰的能力及受外界干扰时的恢复能力。一个成功的MIS必须具有较高的可靠性，如安全保密性、检错及纠错能力、抗病毒能力等。,返回, 经济性,系统应该给用户带来一定的效益(直接经济效益、间接经济效益)。系统的投资和经营费用应尽快得到回收。,返回, 简单性,只要能达到预定的目标和实现预定的功能,系统就应避免一切不必要的复杂,尽量简单。,返回,6.1.3 系统设计的步骤, 总体设计 详细设计,返回,总体设计,又称初步设计或结构设计。 内容包括： 划分子系统(系统功能结构的划分) 模块结构图设计 信息系统流程图设计 系统物理配置方案设计等,返回,按键或击鼠标,详细设计,在总体设计的基础上,详细设计是要确定每个模块内部的详细执行过程。 包括： 1. 代码设计 2. 数据存储文件设计 3. 输出设计 4. 输入设计 5. 其它设计,返回,按键或击鼠标,6.2 代码设计,6.2.1 代码的功能 6.2.2 代码设计的原则 6.2.3 代码的种类 6.2.4 代码的校验,返回,6.2.1 代码的功能,代码：代表客观存在的实体及其各种属性的符号,如:数字、字母或他们的组合。它应易于计算机和人识别与处理 1.可使数据的表达方式标准化； 2.可减少信息量，节省存储空间； 3.便于信息的传递和进行分类、合并、检索等处理,提高计算机处理信息的效率； 4.标明事物所处状态。,返回,按键或击鼠标,5.3.2 代码设计的原则,1. 唯一性 2. 标准化与通用性 3. 合理性 4. 稳定性 5. 可扩充性与灵活性 6. 具有规律性 7. 简洁性,返回,1. 唯一性,每个代码都仅代表唯一的实体或属性。代码的最基本的特性。任何代码都必须具备这种基本特征。在一个分类编码标准中，一个代码只能唯一的标识一个分类对象，而一个分类对象也只能有一个唯一的编码。,返回,2. 标准化与通用性,凡国家和主管部门对某些信息分类和代码有统一规定和要求的，则应采用标准形式的代码，以使其通用化。例如，纺织系统关于纺织工业产品标准编码的规定，以“2”打头表示纯毛类产品，其中“21”表示纯毛哔叽产品，“22”表示纯毛华达呢类产品，“24”表示纯毛花呢类产品等。这样在查找或统计某一类产品时就十分方便了。如要查找纯毛类产品，只要对文件记录进行一次排序，显示出“2”字打头的一段即可。再要细分的话，就再限定第二位，如“22”字打头的显示出来就是纯毛华达呢类产品的记录。,返回,3. 合理性,代码结构要合理，尽量 反映编码对象的特征，并与 事务分类体系相适应，以便 代码具有分类的标识作用。 如：身份证号码,返回,4. 稳定性,代码应能适应环境的 变化，要具有不能改变的 持久性，避免经常修改代 码，具有稳定性。,返回,5. 可扩充性与灵活性,代码系统要考虑系统的 发展变化。当增加新的实体 或属性时，直接利用原代码 加以扩充，而不需要变动代 码系统。,返回,6. 具有规律性,便于编码和识别。 代码应具有逻辑性，直 观性好的特点，便于用 户识别和记忆。对于一些易混淆的字母，如I，O，Z等，尽量不用。,返回,7. 简洁性,代码的长度应以短小为好， 代码的长度会影响所占据的存 储单元和信息处理速度，也会 影响代码输入时出错的概率及 输入、输出速度。,返回,6.2.3 代码的种类,1. 顺序码 2. 区间码 3. 助记码,返回,1. 顺序码,又称系列码,是一种用连续数字代表编码对象的码(1：厂长.2：科长)。 优点：短而简单,记录定位方法简单,易管理。 缺点：没有逻辑基础,本身不能说明任何信息 的特征,新加的代码只能列在最后,删除则造成空码。 通常作为其它码分类中细分类的一种补充手段。,返回,按键或击鼠标,01宣传部 02组织部 01-04为政治部 03 04 05行政科 06膳食科 05-08为总务处 07基建科 08 有序码因为没有逻辑含义作基础，一般不能说明信息的任何特性，但在有些场合下使用它比较方便。,2. 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。 例： 邮政编码 产品条码 某企业的用户分类和代码 区间码的类型,返回,按键或击鼠标,用户分类和代码,返回,区间码的类型, 多面码 上下关联区间码 十进位码,返回, 多面码,一个数据项可有多方面的特性。若在码的结构中为这些特性各规定一个位置,则形成多面码。 例：机制螺钉,返回,例：,返回,例如某服装厂生产的服装编码如表5-4所示。 例如：某一种男装的编码为M38-2W1。 在区间码中，由于数字的值与位置均代表一定意义，故使排序、分类、检索容易进行，缺点是有时造成码很长。, 上下关联区间码,由几个意义上相互有关的区间码组成,其结构一般由左向右排列。 例： 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。,返回,按键或击鼠标,例如，关于某公司的组织机构的代码含义如表, 十进位码,码中每一位数字代表一类(图书分类中沿用已久的十进位分类码)。 分类比较清晰，但适用范围较窄,且所占位数长短不一，不适于计算机处理。但位数固定,仍可使用计算机处理。,返回,按键或击鼠标,例如； 500. 自然科学 510. 数学 520. 天文学 530. 物理学 531. 机构 531.1 机械 531.1.1 杠杆和平衡,3.助记码,用文字、数字或文字数字结合起来描述， 其特点：可通过联想帮助记忆(原封不动地 表示代码化对象属性,亦记亦读)。 例： TV-B-21 , TV-C-29 适用于数据项目较少的情况(一般少于50个),否则可能引起联想出错。另外,位数亦变多,而太长的助记码占用计算机容量太多,不宜采用。,返回,按键或击鼠标,缩略码 是助忆码的特例，从编码对象名称中撮几个关键字母作为代码，例如： Amt 总额（amount） Cont 合同（contract） Inv.No 发票号（invoice number）,5.3.4 代码的校验,1. 代码字典 2. 校验位,返回,1. 代码字典,事先在计算机中建立一个 “代码字典”，然后将输入的代码 与字典中的内容进行比较，若不 一致则说明输入的代码有错。,返回,代码是数据的重要组成部分，它的正确性直接影响系统的质量。当人们抄写、录入时，发生错误的可能性很大。,2. 校验位,发现错误种类,抄写错误，如：1写成7； 易位错误，如：1234写成1324； 双易位错误，如：26913写成21963； 随机错误，如：包括以上两种或三 种综合性错误或其他错误。,返回,如何解决，如何保证代码的正确性？,XXXXXX,X,校验位,代码本体,校验码是根据事先规定好的数学方法及代码本体计算出来的。,设计代码结构时，在原有代码基础上另外加上一个校验位，使其成为代码的一个组成部分，校验值通过事先规定的数学方法计算出来。当代码输入后，计算机会以同样的数学方法按输入的代码计算出校验值，并将它与输入的校验值进行比较，以证实是否有错。,返回,方法,错误,代码本体,加权因子,加权因子可以为：自然数 1，2，3， 几何级数 2，4，8，16 质数 3，5，7，13，17,第一步：对代码的本体的每一位加权求和,校验位,代码本体,第二步：以模除和得到余数，将余数作为检验位,确定校验位的方法：,1. 算术级数法 2. 几何级数法 3. 质数法,返回,1. 算术级数法,原代码： 12345 各乘以权：65432 乘积之和：6+10+12+12+10=50 以11为模除以乘积之和，余数作为校验码 50/11=46 代码为：123456,返回,按键或击鼠标,2. 几何级数法,原代码： 12345 各乘以权：32 16 8 4 2 乘积之和：32+32+24+16+10=114 以11为模除以乘积之和，余数作为校验码 114/11=104 代码为：123454,返回,按键或击鼠标,3.质数法,原代码： 12345 各乘以权：17 13 7 5 3 乘积之和：17+26+21+20+1599 以11为模除以乘积之和，余数作为校验码 99/1190 代码为：123450 注意：以11为模时，若余数是10，则按0处理。,返回,按键或击鼠标,第三节 功能结构图设计,所谓功能结构图就是将系统的功能进行分解，按功能从属关系表示的图表。 管理信息系统的各子系统可以看作是系统目标下层的功能，对其中每项功能还可以继续分解为第三层、第四层甚至更多的功能。从概念上讲，上层功能包括 (或控制)下层功能，愈上层功能愈笼统，愈下层功能愈具体。功能分解的过程就是一个由抽象到具体、由复杂到简单的过程。图中每一个框称为一个功能模块。功能模块可以根据具体情况分得大一点或小一点。分解得最小的功能模块可以是一个程序中的每个处理过程，而较大的功能模块则可能是完成某一任务的一组程序。,预备知识,1、模块的定义与属性,模块是可以组合、更换和分解的单元，是组成系统的基本单元。,模块的属性,2、模块化原理,模块化即是将复杂的系统分解成不同粒度的模块的过程，最小的模块完成比较简单的、独立的任务。,A,B,C,D,I,J,K,将系统的功能进行分解，按功能的从属关系表示的图表。,学院综合管理,教学教务管理,党务管理,后勤管理,教师管理,学生党务管理,教师党务管理,一 功能结构图的定义,功能结构图设计过程就是把一个复杂的系统分解为多个功能较单一的的过程。 这种把一个信息系统设计成若干模块的方法称做模块化。模块化是一种重要的设计思想，这种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。,二 功能结构图设计过程,1、各个模块具有相对的独立性，可以分别加以设计实现；,2、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。,案例：某公司的功能结构图,第四节 信息系统流程图设计,对一些计算机程序、文件、数据库以及 相关手工过程的计算机系统的表达,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送关系。,一 问题的提出,(1) 某一功能模块向某一数据文件中存入数据，而另一个功能模块则从该数据文件中取出数据。 例1、 财务部门更新数据存储“客户信用文件”，发货部门提取该信用信息，以便作出合适的决策。,(2) 虽然在数据流程图中的某两个功能模块之间原来并没有通过数据文件发生联系，但为了处理方便，在具体实现中有可能在两个处理功能之间设立一个临时的中间文件以便把它们联系起来。,例2、 工资发放处理中。,如何解决在功能结构图中存在的问题呢？,信息系统流程图是以新系统的数据流程图为基础绘制的。可以按下述思路来绘制信息系统流程图: 首先为数据流程图中的处理功能画出数据关系图。即输入数据、中间数据和输出数据之间的关系。 最后，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，即信息系统流程图。,二 信息系统流程图的绘制,1、首先为数据流程图中的处理功能画出数据关系图。,处理功能,输入数据A,输入数据B,输入数据C,中间文件D,输出数据E,输出文件F,示例,如何绘制系统流程图？,抄写,人员工资 变动表,上月工资 清单,本月工资 清单,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，即信息系统流程图。,人事变动 通知单,房租变动 通知单,主文件更新模块,上月 主文件,本月 主文件,电费扣款 通知单,病事假扣款 通知单,建立扣款文件模块,扣款文件,计算机打印模块,工资单,工资 汇总表,从数据流程图变换成信息系统流程图并不是单纯的符号改换，信息系统流程图中仅表示的是计算机的处理流程，而并不像数据流程图那样还反映了人工操作那一部分。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。 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中的一个处理功能。,三 绘制中应注意的问题,1、从数据流程图变换成信息系统流程图并不是单纯的符号改换。,信息系统流程图,计算机的处理流程,数据流程图,人工操作,2、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中的一个处理功能。,示例,输入1,第五节 系统物理配置方案,一、设计依据 (1)系统的吞吐量。每秒钟执行的作业数称为系统的吞吐量。系统的吞吐量越大，则系统的处理能力就越强。 (2)系统的响应时间。从用户向系统发出一个作业请求开始，经系统处理后，给出应答结果的时间称为系统的响应时间。 (3)系统的可靠性。 (4)集中式还是分布式。 (5)地域范围。对于分布式系统，要根据系统覆盖的范围决定采用广域网还是局域网。 (6)数据管理方式。如果数据管理方式为文件系统，则操作系统应具备文件管理功能。,二、计算机硬件选择 计算机硬件的选择取决于数据的处理方式和要运行的软件。 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，以大型机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，使用大型主机主要是为了利用其多用户能力，则不如微机网络更为灵活、经济。,三、计算机网络的选择,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较多，流行的有Oracle、Sybase、SQL Server、Informix、FoxPro等。Oracle、Sybase均是大型数据库管理系统，运行于客户/服务器等模式，是开发大型MIS的首选，FoxBase在小型MIS中最为流行。Microsoft推出的Visual FoxPro在大型管理信息系统开发中也获得了应用，而Informix则适用于中型MIS的开发。 五 应用软件的选择,第六节 输出设计,输出设计的内容包括： （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。对行打机尚须注明字/行，行/页； （5）输出介质，如输出到磁盘还是磁带上，输出用纸是专用纸还是普通白纸等。,输出格式设计,不同的输出方式，其格式有区别： 简单组列 表格式 多窗口关联式 坐标图式,返回, 简单组列式,把若干组有关的输出数据，按一定的顺序要求，在进行简单的组织之后，显示在屏幕或打印纸上。 输出程序设计简单，输出内容直观、排列简单紧凑，适合数据项不多，而数据量较大的场合采用，常作为核对、查询用的输出格式。 例：,返回,例：学生成绩核对单,返回, 表格式,指按有关规定或自行设计格式的传统中文表格，可用作屏幕或打印输出，目前使用最多的输出格式之一。 由于内容的多少或受到屏幕大小限制,在格式上有所不同。一般包括： 表头：标题、表头线、栏目； 表体：行间线、行； 表尾：表底线、表尾说明。 使用工具：屏幕格式设计、表格格式生成。,返回,格式结构,按键或击鼠标,表格的格式结构,考生成绩表,第 页（共 页）,制表人：,时间：,返回, 多窗口关联式,屏幕输出中，用于在多窗口内同时显示关联数据的输出格式。该格式可实现关联数据的实时动态响应，适于基本信息查、删、改操作。 优点：关联数据显示输出的实时性、动态性,操作简便,输出效果形象生动。 缺点：实现复杂。,返回,示例,多窗口关联显示输出示例,返回,01002 查尔斯,按键或击鼠标, 坐标图式,数据取值变化在坐标平面反映出 来的一种图示输出格式。适用于显示 或打印输出。 优点：直观，可进行多项数据的比较 和观察数值变化的趋势。 缺点：打印输出比较困难。,返回,直方图,折线图,按键或击鼠标,直方图,返回,0,1,2,3,4,5,折线图,返回,1,2,3,4,5,第七节 输入设计,1. 输入设计的原则 2. 输入设计的内容 3. 输入设计的格式 4. 输入数据的校验 输入设计是MIS系统与用户之间交互的纽带，决定着人机交互的效率。,返回,1.输入设计的原则, 最小量原则 简单性原则 早检验原则 少转换原则 减少延迟原则,返回, 最小量原则,在保证满足处理要求的前提下使输入量最小。输入量越小，出错的机会越小，花费时间越少，数据一致性越好。,返回, 简单性原则,输入的准备、输入过程应尽量容易，以减少错误的发生。,返回, 早检验原则,对输入数据的检验尽量接近原数据发生点，使错误能及时得到改正。,返回, 少转换原则,输入数据尽量用其处理所需形式记录，以免数据转换介质时发生错误。,返回, 减少延迟原则,输入数据的速度往往成为提高信息系统运行效率的瓶颈，为减少延迟，可采用周转文件、批量输入等方式。,返回,2.输入设计的内容, 确定输入数据内容 确定数据的输入方式 确定输入数据的记录格式 输入数据正确性校验 确定输入设备,返回, 确定输入数据内容,确定输入数据项名称、数据内容、精度、数值范围等。,返回, 确定数据的输入方式,数据的输入方式与数据发生地点、发生时间、处理的紧急程度有关。若发生地点远离计算机，发生时间是随机的，又要求立即处理，则采用联机终端输入。对于数据发生后不需要立即处理的，可采用脱机输入。,返回, 确定输入数据的记录格式,输入设计的主要内容之一。记录格式是人际之间的衔接形式，十分重要，设计得好，容易控制工作流程，减少数据冗余，增加输入的准确性，并容易进行数据的校验。,返回, 输入数据正确性校验,输入设计的重要内容。输入设计最重要的问题是保证输入数据的正确性。对数据进行必要的检验，是保证输入正确的重要环节。,返回, 确定输入设备,常用输入设备 选择应考虑因素,返回, 常用输入设备与介质,返回,磁性墨水字符识别机、条形码识别机、声音识别仪等, 选择应考虑因素,输入的数据量与频度； 数据的来源、形式、收集环境； 输入类型、格式的灵活程度； 输入速度和准确性要求； 输入数据的校验方法、纠正错误的难易程度; 可用的设备和费用。,返回, 输入设计的格式,大多数数据的输入是通过相应的输入接口软件，通过屏幕界面完成的。 简列式 表格式 全屏幕编辑方式,返回, 简列式,把一组相关的数据项,按顺序排成几列,输入时只要按顺序逐个地键入数据,完成一组数据的输入。 格式简单、直观、易用程序实现。适用于输入数据项不多的情况。,返回,例,例,请输入入库单数据 入库单号： 入库日期： 原材料代码： 入库单价： 入库量：,返回, 表格式,把一组输入的数据项排列成一 张空白表的格式，操作员象填表一 样输入数据，该方式称为“表格式输 入方式”。 符合人们日常习惯，受欢迎。但要注意 和安排屏幕，尽量与数据载体的格式一样， 输入操作会觉得亲切自如，不易出错。,返回,例,例,返回,职工人事信息卡录入, 全屏幕编辑方式,利用数据库语言系统本身提供的全屏幕编辑功能，可以在屏幕上造出一张与数据库文件相一致的二维关系表。移动记录指针或选择字段，能够实现记录的追加、修改和删除等操作。 该方式操作方便、实时性高、编程简单，适合于计算机专业人士使用。 应注意对数据文件的安全性保护。,返回,例,例,返回,4. 输入数据的校验, 输入数据出错的类型 数据校验方法,返回, 输入数据出错的类型,数据内容错：原始数据抄写错误或 录入错误； 数据量错误：丢失或重复而引起数 据本身的错误； 数据的延误：输入数据迟缓使处理 推迟而产生的错误。,返回, 数据校验方法, 重复校验 视觉校验 汇总校验 数据类型校验 格式校验 逻辑校验 界限校验 记录计数校验 平衡校验 对照校验 校验位,返回,11, 重复校验,采用两人在不同的时间录入相同的数据,然后对比校验,找出不同之处,确定错误数据。,返回, 视觉校验,输入时,由计算机打印或显示输入数据,然后与原始凭证或输入记录单进行比较找出错误。,返回, 汇总校验,对输入的一批数值数据，用人工求出总值，然后与计算的总值相比较进行校验。,返回, 数据类型校验,检查输入的数据是否符合数据项的类型。,返回, 格式校验,检验记录中各数据项的位数和位置是否符合预先规定的格式。,返回, 逻辑校验,检验输入数据在逻辑上是否有矛盾。,返回, 界限校验,检查某项输入数值的大小是否在预先指定的范围内。,返回, 记录计数校验,计算记录的个数以检查数据是否重复输入或遗漏。,返回, 平衡校验,通过检查应该平衡的有关数据来发现输入数据是否有错。,返回, 对照(匹配)校验,通过检查输入数据与事先已存在数据文件中的数据是否匹配,而发现错误。,返回,四、原始数据的格式设计 设计原始单据的原则是: 1）便于填写。原始单据的设计要保证填写得迅速、正确、全面、简易和节约。具体地说应做到:填写量小，版面排列简明、易懂。 2）便于归档。单据大小要标准化、预留装订位置，标明传票的流动路径。 3）单据的格式应能保证输入精度。,五、输入屏幕设计 从屏幕上通过人机对话输入是目前广泛