7第七章 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 2 怎么用 MIS开发的过程 系统运行维护 系统规划 系统分析 系统设计 系统实施 MIS开发的生命周期 组织机构与功能分析业务流程分析数据流程分析功能数据分析系统逻辑方案 数据准备 编程调试人员培训 系统切换 总体结构设计程序代码设计数据库 文件设计输入 输出文件设计模块结构与功能设计 系统开发请求 初步调查 明确问题确定系统目标 确定进度 可行性研究 系统日常运行管理 修改维护系统评价 分析结果 监理审计 3 第七章管理信息系统的系统设计 系统设计的任务代码设计功能结构图设计信息系统流程图设计系统物理配置方案设计制订设计规范 数据存储设计输出设计输入设计处理流程图设计编写程序设计说明书和系统设计报告 4 本节内容 1 1系统设计的任务1 2系统设计的主要内容1 3系统设计的原则 1系统设计的任务 5 1 1系统设计的任务 系统设计的任务是 在系统分析提出的逻辑模型的基础上 科学合理地进行物理模型的设计 如前所述 物理模型主要解决 怎样做 的问题 6 1 2系统设计的主要内容 总体设计信息系统流程图设计 功能结构图设计和功能模块图设计等 代码设计和设计规范的制定系统物理配置方案设计设备配置 通信网络的选择和设计以及数据库管理系统的选择数据存储设计数据库设计 数据库的安全保密设计等 计算机处理过程设计输出设计 输入设计 处理流程图设计及编写程序设计说明书 7 1 3系统设计的原则 系统性系统的代码要统一 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 灵活性尽量采用模块化结构 提高各模块的独立性 尽可能使各子系统间的数据依赖减至最低限度 可靠性安全保密性 检错及纠错能力 抗病毒能力等 经济性在硬件投资上不能盲目追求技术上的先进 而应以满足应用需要为前提 系统设计中应尽量避免不必要的复杂化 各模块应尽量简洁 以便缩短处理流程 减少处理费用 8 2代码设计 本节内容 2 1代码的功能2 2代码的设计2 3代码的种类2 4代码结构中的校验位 9 2 1代码的功能 代码是代表事物名称 属性 状态等的符号 为了便于计算机处理 一般用数字 字母或它们的组合来表示 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 可以提高处理的效率和精度 提高了数据的全局一致性 是人和计算机的共同语言 是两者交换信息的工具 10 2 2代码的设计 代码设计时 应注意以下一些问题 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 代码要系统化 一个代码应惟一标志它所代表的事物或属性 在代码设计时 要预留足够的位置 以适应不断变化的需要 要注意避免误解 不要使用易于混淆的字符 如O Z I S V与0 2 1 5 U易混 不要把空格作代码 要使用24小时制表示时间等 11 2 2代码的设计 代码设计时 应注意以下一些问题 要注意尽量采用不易出错的编码结构 例如字母 字母 数字的结构 如WW2 比字母 数字 字母的结构 如W2W 发生错误的机会要少一些 当代码长于4个字母或5个数字字符时 应分成小段 这样人们读写时不易发生错误 如726 499 6135比7264996135易于记忆 并能更精确地记录下来 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 12 2 3代码的种类 顺序码顺序码又称系列码 是一种用连续数字代表编码对象的码 例如 13 2 3代码的种类 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 典型例子是邮政编码 区间码的分类 多面码 上下关联区间码 十进位码多面码 一个数据项可能具有多方面的特性 如果在码的结构中 为这些特性各规定一个位置 就形成多面码 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 14 2 3代码的种类 区间码上下关联区间码 上下关联区间码由几个意义上相关的区间码组成 其结构一般由左向右排列 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 此法相当于图书分类中的十进位分类码 如610 736 小数点左边的数字组合代表主要分类 小数点右边的指出子分类 15 2 3代码的种类 助忆码助忆码用文字 数字或文字来描述 也可用文字与数字结合起来描述 例如 用TV C 20代表20英寸彩色电视机 其中C代表彩色 助忆码适用于数据项数目较少情况 一般少于50个 否则可能引起联想出错 16 2 3代码的种类 17 2 4代码结构中的校验位 加入校验位的原因 人们重复抄写代码和将它通过人手输入计算机时 发生错误可能性更大 为了保证正确输入 有意识地在编码设计结构中原有代码的基础上 另外加上一个校验位 使它事实上变成代码的一个组成部分 校验位的计算 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 18 2 4代码结构中的校验位 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为模去除乘积之和 把得出的余数作为校验码 50 11 4 6因此代码为123456 19 2 4代码结构中的校验位 几何级数法原代码12345各乘以权3216842乘积之和32 32 24 16 10 114以11为模去除乘积之和 把得出的余数作为校验码 114 11 10 4因此代码为123454 20 2 4代码结构中的校验位 质数法原代码12345各乘以权1713753乘积之和17 26 21 20 15 99以11为模去除乘积之和 把得出的余数作为校验码 99 11 9 0因此代码为123450 21 3功能结构图设计 功能结构图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 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 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 功能结构图中各层功能与新的信息系统中数据流程图中的处理 功能 是对应的 22 3功能结构图设计 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 工资管理子系统功能结构图 23 4信息系统流程图设计 信息系统流程图属于计算机处理流程图 它用来表示信息在计算机系统中的处理流程 信息系统流程图可以新系统的数据流程图为基础绘制 具体思路如下 首先为数据流程图中的处理功能画出数据关系图 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 24 4信息系统流程图设计 25 4信息系统流程图设计 常用的系统流程图符号 26 4信息系统流程图设计 27 4信息系统流程图设计 工资管理子系统的信息系统流程图 28 4信息系统流程图设计 生产计划优化系统的信息系统流程图 29 怎么用 MIS系统规划 30 怎么用 MIS系统规划 31 5系统物理配置方案设计 本节内容 5 1设计依据5 2计算机硬件选择5 3计算机网络的选择5 4数据库管理系统的选择5 5应用软件的选择 32 5 1设计依据 系统的吞吐量系统的响应时间系统的可靠性集中式还是分布式地域范围数据管理方式 33 5 2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运行的软件 管理对计算机的基本要求是速度快 容量大 通道能力强 操作灵活方便 但计算机的性能越高 其价格也就愈昂贵 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 系统应用的目的是进行企业管理 其应用本身就是分布式的 则应选择微机网络方式 确定了数据的处理方式以后 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 计算机主存 CPU时钟 输入 输出和通信的通道数 显示方式 外接转储设备及其类型 34 了解主要厂家产品系列及其主要性能参数 价格档次主要参数处理器 型号 个数 主频 缓存内存 标配 最大 外部存储类型 磁盘 磁带 规格 标配 最大外型塔式 机架式 刀片式网卡支持的操作系统咨询厂家 寻求方案进行性能评测综合性价比 5 2服务器的选择与设计 35 服务器性能分类 入门级服务器 高档PC 中小型网络用户的文件共享 数据处理 Internet接入及简单数据库应用工作组服务器 具有一定扩展性部门级服务器 硬件配置高 适合中小企业小型电子商务系统使用 企业级服务器 大型电子商务系统服务器集群 不是指某一种类型服务器 由多个服务器共同组成 通过集群管理软件 使这些服务器工作起来像一台机器 36 5 3计算机网络的选择 网络拓扑结构网络拓扑结构一般有总线型 星型 环形 混合型等 在网络选择上应根据应用系统的地域分布 信息流量进行综合考虑 网络的逻辑设计按软件将系统从逻辑上分为各个分系统或子系统 然后按需要配备设备 如主服务器 主交换机 分系统交换机 子系统集线器 Hub 通讯服务器 路由器和调制解调器等 并考虑各设备之间的连接结构 37 某MIS网络设计方案 38 39 5 3网络系统的选择 操作系统的选择 主要OS Windows系列 UNIX LinuxWindows系列包括NT 2000 2003优点 普遍 易用 应用软件丰富 管理难度成本低缺点 稳定性 安全性较差Unix包括 AIX Solaris HP UX等优点 安全 稳定 性能优良缺点 命令行方式 缺乏开放性 缺乏应用软件 专门人才 管理成本高Linux包括 TurboLinux RedhatLinux 红旗Linux等优点 安全性高 使用方便 开源系统具有越来越多的应用软件缺点 免费版本的可靠性无法保证 40 5 4数据库管理系统的选择 在数据库管理系统的选择上 主要考虑 数据库的性能数据库管理系统的系统平台数据库管理系统的安全保密性能数据的类型目前 市场上数据库管理系统较多 流行的有Oracle Sybase SQLServer Informix Foxpro和VisualBasic等 41 5 4数据库系统的选择 主要数据库产品对比 Oracle 商务领域应用较广 应用于各种规模的系统中 目前占数据库市场的最大份额 价格最高 DB2 适用于需要海量数据处理的高端用户 Sybase 运用和管理简洁 价格便宜 在工程和无线应用领域大中型系统 SQLServer 高易用性 只能用于Windows平台 对性能要求不高的中小型企业 MySQL 开源软件 兴起之中 适合于预算不足但有较强技术力量的中小企业 选型了解相关信息与报价相关的主要参数 版本 用户数 42 跨平台特性 SQLServer Oracle数据库性能 中小型电子商务系统 大型电子商务系统系统开发难度 数据库对于SQL语句的支持及扩展程度和存储过程编制的难度 数据库所提供接口的开发应用难度 ODBC 提供多种开发接口 数据库系统的价格 根据用户的性能要求 并发用户数 而不同 免费 专业人士管理 非免费的 售后比较完善 中高端 Oracle DB2 Sybase SQLServer系统管理难度 关系到系统日常管理维护的成本 问题发生时解决的速度 SQLServer最简单 5 4数据库系统的选择 原则 43 5 5应用软件的选择 选择应用软件应考虑 软件是否能够满足用户的需求 根据系统分析的结果 验证软件在功能上能否满足数据表示 如记录长度 文件最大长度等 数据存储量和查询等方面的要求 软件是否具有足够的灵活性 软件是否能够获得长期 稳定的技术支持 44 6制订设计规范 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 有关设计规范例子请参见本章实例7 2 45 46 7数据存储设计 本节内容 7 1文件的分类7 2文件组织方式7 3文件设计7 4数据库设计的基础知识7 5数据库设计 47 7 1文件的分类 文件是系统中存放数据的基本方式 一 按文件的用途可把文件分为以下几种 主文件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 处理文件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 工作文件工作文件是处理过程中暂时存放数据的文件 周转文件周转文件用来存放具有固定个体变动属性的数据 其它文件 48 7 1文件的分类 总务科制表人 住户电费扣款清单 工资子系统中的住户电费扣款文件 共有人员代码 姓名 用电量和电费扣款四个数据项 对于用电户 除新搬进和新搬走的用户外 前两项内容基本每月不变 需要输入的仅是用电量一项 为了节省总务部门抄写扣款清单 的工作量和财务部门输入扣款清单的工作量 可以采用周转文件来解决 关于周转文件 49 7 1文件的分类 二 按文件的组织方式可把文件分为 顺序文件索引文件直接存取文件 50 7 2文件组织方式 顺序文件 顺序文件刚建立时 记录按其来到的先后次序顺序排列 其物理顺序和逻辑顺序并不一定完全一致 称之为串行文件 文件的记录按照鉴别键大小依次重新排列所得到的文件叫做排好序的顺序文件 简称顺序文件 因此 排好序的顺序文件是物理顺序和逻辑顺序一致的文件一切存于磁带上的记录 都只能是顺序的在磁盘上存放记录 既可以顺序地存放 也可以随机地存放 51 7 2文件组织方式 顺序文件 存在顺序存取存贮器上的顺序文件 只能按顺序扫描法查找 存在随机存取存贮器上的顺序文件 可以按顺序扫描法查找 也可以折半查找法进行查找 折半查找法是将待查找区域中点处的记录的鉴别键K 和要查找的记录的鉴别键KS相比较 若K KS 那么键号为K 的记录就是要找的记录 若K KS 则取出整个区域的一半 在文件按升序排列时 若KS K 取下一半 若KS K 则取上一半 这样继续进行下去 直到找到为止 52 7 2文件组织方式 索引文件 带有索引表的数据文件叫索引文件 增加索引表是为了加快检索记录的速度 索引表的索引项应当按顺序排列 而数据文件本身则可以按顺序排列 也可以不按顺序排列 按索引文件组织方式组织文件时 文件包括索引区和数据区 索引表建立在索引区数据文件建立在数据区索引表本身也是一个文件 其中列有每个记录的关键字和相应的物理存储地址 这两项合称为索引项 53 7 2文件组织方式 索引文件 索引表是由系统程序自动生成的 在为数据文件输入数据的同时建立索引表 表中的索引项按记录输入的先后顺序排列 待全部记录输入后 软件就对索引表排序 最后的索引表是按关键字的升序或降序排列的关键字与地址的对照表 索引表在排序前按记录的物理顺序排列排序后则按照记录的关键字的逻辑顺序排列 而将原索引表抹去 54 7 2文件组织方式 数据文件 索引文件的建立过程 原始文件 55 7 2文件组织方式 排序前的索引表 排序后的索引表 索引文件的建立过程 索引表的建立 56 7 2文件组织方式 索引文件查找时将外存上含有索引表的块送入内存 查得被找记录的地址 然后再将含有该记录的块送入内存 删除一个记录时 删去相应的索引项 而数据本身则保持不动 插入时 将插入记录置于数据区之末 而将添上相应索引项以后的索引重新排序 这些排序工作 也是由软件自动进行的 57 7 2文件组织方式 索引文件 优点 加快检索记录的速度索引文件组织方式可以保证地址的唯一性 而不产生重号 访问记录时 只要从索引表找到地址 就可得到所需记录 其存取机构的动作也比较简单 缺点 索引表本身需要占有一定存储空间 58 7 2文件组织方式 直接存取文件直接地址法 程序员或数据库管理员可以直接把存放某一记录的地址作为该记录的键号 直接地址法的优点是 存取机构动作简单 用户使用方便 不会产生重号 缺点是 把记录的存贮地址作为键号 不易记忆 59 7 2文件组织方式 直接存取文件直接地址法 程序员或数据库管理员可以直接把存放某一记录的地址作为该记录的键号 直接地址法的优点是 存取机构动作简单 用户使用方便 不会产生重号 缺点是 把记录的存贮地址作为键号 不易记忆 浪费存储空间 有一个文件 其鉴别键号分散在10000到50000号之间 但其记录总数只有5000个 如果用直接地址法存贮记录 就要浪费35001个记录空间 60 7 2文件组织方式 直接存取文件杂凑法可以采用 即利用一种称之为杂凑法函数的算法 把键号转换为相应记录的地址 达到压缩存贮空间的目的 杂凑法也叫随机法或转化法 杂凑函数的算法很多下面介绍常用的质数除余法 设所需存贮单元为M 本例中M 5000 则质数除余法的步骤如下 确定一个接近M的质数P 上例中取质数P 4999 设需要转变的键号为K 则转换后的记录地址为 H K K INT k p P式中 INT k p 表示k p的整数部分 上例中 键号为10000和50000的记录 用上法计算得到的地址分别为2和10 全部记录地址的分布范围 0 H K M 1 61 7 2文件组织方式 直接存取文件杂凑法采用杂凑法时 两个不同的键号经过杂凑法计算所得结果相同而在存放时发生冲突 解决键号冲突的方法是把第二个键号的记录存贮到其他地址去 而用链接的方法与第一个键号的记录相连 直接存取文件的特点是 文件的记录随机存放 插入记录方便 存取速度快 不用索引 节约存贮空间 记录没有排序 不能直接按关键字的顺序读出 62 7 3文件设计 常用文件组织方式性能比较 表中活动率指的是更新过程中作用到记录的百分数 例如 针对10000个记录 需要处理8000个 则活动率为80 63 7 3文件设计 文件设计通常从设计共享文件开始 文件由记录组成 所以设计文件主要是设计文件记录的格式 文件记录设计表中详细填写了记录中每一数据项的名称 变量名 类型 宽度和小数位数 记录设计中还应注明记录由哪个程序形成 又输出到哪个程序 64 7 3文件设计 65 66 7 4数据库设计的基础知识 一 数据模型 数据模型是数据库系统设计中用于提供信息表示和操作手段的形式构架 是数据库系统实现的基础 根据模型应用的不同目的 可以将模型分为两个层次 概念模型 也称信息模型 数据模型网状模型层次模型关系模型 67 1 层次模型层次模型也称树型 其结构就像一棵倒挂的树 它用树形结构表示客观事物之间联系 层次模型用于反映事物间的一对多 1 n 的联系 例如图5 5用层次模型描述一个仓库管理单位的库存 仓库 职工和订购单的相互关系 68 2 网状模型网状模型是用网络结构表示客观事物之间联系的数据模型 网状模型相对比较复杂 例如一个老师上多门课 一门课可由多个老师上 则老师和课程的关系就是网状模型 网状模型用来反映事物间的多对多 n n 的联系 69 3 关系模型用二维表 也称关系 形式来表示事物间的联系的模型称为关系模型 关系数据模型比较常见 其中二维表的行称为记录 列称为字段 关系数据模型有以下三个特性 一个二维表中所有的记录格式和长度都相同 同一字段的类型相同 行和列的排列顺序随意 例如 在北京 WH1 上海 WH2 武汉 WH3 各有一个仓库库存有显示卡 P1 声卡 P2 解压卡 P3 和散热风扇 P4 下面的二维表就表示了各个仓库库存各种器件的情况 70 7 4数据库设计的基础知识 概念模型 概念模型是将现实世界的客观对象抽象为某一种不依赖于计算机系统和数据库管理系统 DBMS 的信息结构 建模过程 现实世界中的对象 概念模型 数据模型实体 Entity 实体 即现实世界中存在的对象或事物 属性 属性 指实体具有的某种特性 联系 在信息世界中 事物之间的联系可分为两类 一是实体内部的联系 如组成实体的各属性之间的关系 一是实体之间的联系 这里我们主要讨论实体之间的联系 71 72 7 4数据库设计的基础知识 概念模型 实体之间的联系方式可分为三类 一对一联系 1 1 如果对于A中的一个实体 B中至多有一个实体与其发生联系 反之 B中的每一实体至多对应A中一个实体 则称A与B是一对一联系 系 系主任 任职 1 1 73 一对多联系 1 n 如果对于A中的每一实体 实体B中有一个以上实体与之发生联系 反之 B中的每一实体至多只能对应于A中的一个实体 则称A与B是一对多联系 教研室 教师 联系 1 n 74 多对多联系 m n 如果A中至少有一实体对应于B中一个以上实体 反之 B中也至少有一个实体对应于A中一个以上实体 则称A与B为多对多联系 75 76 7 4数据库设计的基础知识 二 ER方法E R方法即实体 联系方法 Entity RelationApproach 简称E R方法 是由P P S Chen于1976年提出的 其方法是用E R图来描述某一组织的信息模型 是概念模型的最常用的表示方法 在模型设计中 首先根据分析阶段收集到的材料 利用分类 聚集 概括等方法抽象出实体 并一一命名 再根据实体的属性描述其间的各种联系 ER图中用矩形表示实体 实体之间的关系用菱形表示 用无向边把菱形与有关实体连接 在边上标明联系的类型 实体的属性可用椭圆表示 并用无向边把实体与属性联系起来 77 7 4数据库设计的基础知识 78 7 4数据库设计的基础知识 上图涉及的实体包括 供方单位属性有单位号 单位名 地址 联系人 邮政编码物资属性有物资代码 名称 规格 备注库存属性有入库号 日期 货位 数量合同属性有合同号 数量 金额 备注结算属性有结算编号 用途 金额 经手人 79 7 4数据库设计的基础知识 上图涉及的关系包括 入库1 n联系 验收1 n联系 购进多对多的联系付款多对多的联系订货这是一个数量超过两个的不同类型实体之间的联系 在订货业务中 一种物资可由多家供应 产生多笔合同 反之 一个供应单位可供应多种物资 产生多笔合同 所以 在图中用M N L的结构来表示 订货联系的属性为 物资代码 单位号 合同号 数量 单价 80 81 82 仓库 器件 库存 83 7 4数据库设计的基础知识 三 数据模型目前 主要的数据模型是关系模型 RelationalModel 关系模型应用关系代数和关系演算等数学理论来处理数据库系统中的数据关系 从用户的观点来看 在关系模型下 数据的逻辑结构是一张二维表 每一个关系为一张二维表 相当于一个文件 实体间的联系均通过关系进行描述 关系表 84 7 4数据库设计的基础知识 三 数据模型 关系模型中的主要术语有 关系 一个关系对应于一张二维表 元组 表中一行称为一个元组 属性 表中一列称为一个属性 给每列起一个名即为属性名 主码 PrimaryKey 也称主关键字 表中的某个属性组 它的值唯一地标识一个元组 如表3 4中 结算编号和合同号共同组成了主码 域 属性的取值范围 分量 元组中的一个属性值 关系模式 对关系的描述 用关系名 属性1 属性2 属性n 来表示 85 7 4数据库设计的基础知识 三 数据模型 关系模型具有以下特点 关系模型的概念单一 对于实体和实体之间的联系均以关系来表示 关系是规范化的关系 规范化是指在关系模型中 关系必须满足一定的给定条件 最基本的要求是关系中的每一个分量都是不可分的数据顶 高度的数据独立性和易操作性关系模型中 用户对数据的检索和操作实际上是从原二维表中得到一个子集 该子集仍是一个二维表 因而易于理解 操作直接 方便关系模型把存取路径向用户隐藏起来 用户只需指出 做什么 而不必关心 怎么做 从而大大提高了数据的独立性 86 7 4数据库设计的基础知识 四 关系的规范化规范化理论是E F Codd在1971年提出的 他及后来的研究者为数据结构定义了五种规范化模式 NormalForm 简称范式 即第一范式 第二范式 第三范式 BCNF范式和第四范式关系必须是规范化的关系 应满足一定的约束条件 范式表示的是关系模式的规范化程度 也即满足某种约束条件的关系模式 根据满足的约束条件的不同来确定范式在五种范式中 通常只使用前三种 87 7 4数据库设计的基础知识 第一范式 1NF 属于第一范式的关系应满足的基本条件是元组中的每一个分量都必须是不可分割的数据项 简言之 第一范式指在同一表中没有重复项存在 88 StudyNo Name Sex Contact20040901johnMaleEmail kkkk phone 22245620040901maryfamaleemail kkk phone 123455以上的表就不符合 第一范式 主键重复 实际中数据库不允许重复的 而且Contact字段可以再分所以变更为正确的是StudyNo Name Sex Email Phone20040901johnMalekkkk 22245620040902maryfamalekkk 123455 89 7 4数据库设计的基础知识 第二范式所谓第二范式 指的是这种关系不仅满足第一范式 而且所有非主属性完全依赖于其主码 上表所示关系虽满足1NF 但不满足2NF 因为它的非主属性不完全依赖于由教师代码和课题代码组成的主关键字 其中 姓名和职称只依赖于主关键字的一个分量 教师代码 研究课题名只依赖于主关键字的另一个分量 研究课题号 这种关系会引起数据冗余和更新异常 当要插入新的研究课题数据时 往往缺少相应的教师代码 以致无法插入 当删除某位教师的信息时 常会引起丢失有关研究课题信息 90 7 4数据库设计的基础知识 第二范式解决的方法是将一个非2NF的关系模式分解为多个2NF的关系模式 可将上表所示关系分解为如下三个关系 教师关系 教师代码 姓名 职称课题关系 研究课题号 研究课题名教师与课题关系 教师代码 研究课题号这些关系都符合2NF要求 91 学生 学号 姓名 生日 性别 所在城市 长途区号 课程 课程 学期 学分 成绩 学号 课程 成绩 92 满足第一范式的前提下 消除部分函数依赖 完全依赖 StudyNo Name Sex Email Phone ClassNo ClassAddress01johnMalekkkk 222456200401A楼202maryfamalekkk 123455200402A楼3这个表完全满足于第一范式 主键由StudyNo和ClassNo组成 这样才能定位到指定行 但是 ClassAddress部分依赖于关键字 ClassNo ClassAddress 所以要变为两个表表一StudyNo Name Sex Email Phone ClassNo01johnMalekkkk 22245620040102maryfamalekkk 123455200402表二ClassNo ClassAddress200401A楼2200402A楼3 93 7 4数据库设计的基础知识 第三范式 3NF 所谓第三范式 指的是这种关系不仅满足第二范式 而且它的任何一个非主属性都不传递依赖于任何主关键字 上表3 7所示产品关系属第二范式 但不是第三范式 这里 由于生产厂名依赖于产品代码 产品代码唯一确定该产品的生产厂家 生产厂地址又依赖于厂名 因而 生产厂地址传递依赖于产品代码 这样的关系同样存在着高度冗余和更新异常问题 94 7 4数据库设计的基础知识 第三范式消除传递依赖关系的办法 是将原关系分解为如下几个3NF关系 产品关系 产品代码 产品名 生产厂名生产厂关系 生产厂名 生产厂地址3NF消除了插入 删除异常及数据冗余 修改复杂等问题 已经是比较规范的关系 95 学生 学号 姓名 生日 性别 所在城市 城市 所在城市 长途区号 96 StudyNo Name Sex Email bounsLevel bouns20040901johnMalekkkk 优秀 100020040902maryfamalekkk 良 600这个完全满足了第二范式 但是bounsLevel和bouns存在传递依赖更改为 StudyNo Name Sex Email bouunsNo20040901johnMalekkkk 120040902maryfamalekkk 2bounsNo bounsLevel bouns1优秀 10002良 600 97 98 7 5数据库设计 数据库设计与系统开发阶段对照 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 数据库设计除用户要求分析外 还包括概念结构设计 逻辑结构设计和物理结构设计等三个阶段 99 100 7 5数据库设计 数据厍的概念结构设计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可用第三章中介绍的E R模型表示可用本章实例7 1中介绍的3NF关系群来表示 101 7 5数据库设计 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 可以用本章实例7 1介绍的基于第三范式 3NF 的方法来设计 E R图 数据模型 102 7 5数据库设计 数据库的逻辑结构设计将E R模型转换为关系数据模型的规则 每一实体集对应于一个关系模式 实体间的联系一般对应一个关系 联系名作为对应的关系名 不带属性的联系可以去掉 实体和联系中关键字对应的属性在关系模式中仍作为关键字 根据这些规则 实体和联系就很容易转换成下述对应的关系数据模型 103 概念结构的转换举例如下 学生 学号 姓名 性别 出生日期 籍贯 课程 课程编号 课程名 学时 学分 教材名称 教师 教师编号 教师姓名 性别 出生日期 职称 学历 工作时间 学习 学号 课程编号 成绩 教学 教师编号 课程编号 效果 104 转换举例一 厂长号 姓名 年龄 厂长 厂号 厂名 地点 工厂 管理 1 1 厂长 厂长号 姓名 年龄 工厂 厂号 厂名 地点 管理 厂号 厂长号 105 转换举例二 仓库号 地点 面积 仓库 货号 品名 价格 产品 存放 1 n 仓库 仓库号 地点 面积 产品 货号 品名 价格 数量 存放 仓库号 货号 数量 106 转换举例三 学号 姓名 年龄 学生 课程号 课程名 学时数 课程 学习 m n 学生 学号 姓名 年龄 课程 课程号 课程名 学时数 成绩 学习 学号 课程号 成绩 107 7 5数据库设计 数据库的物理结构设计物理结构设计是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 物理结构设计的主要内容包括 库文件的组织形式 如选用顺序文件组织形式 索引文件组织形式等 存储介质的分配 例如将易变的 存取频繁的数据存放在高速存储器上 稳定的 存取频度小的数据存放在低速存储器上 存取路径的选择等 108 109 如果一个供应商可向多个顾客供应零件 一个顾客可买多种零件 每种零件可被多个顾客购买 一个顾客可购买多个供应商的零件 请你画出能满足上述联系的E R图 注 这里涉及到三个实体 110 8输出设计 本节内容 8 1输出设计的内容8 2输出设计的方法8 3输出报告8 4输出设计示例 111 8 1输出设计的内容 输出设计的内容包括 有关输出信息使用方面的内容信息的使用者 使用目的 报告量 使用周期 有效期 保管方法和复写份数等 输出信息的内容输出项目 位数 数据形式 文字 数字 输出格式表格 图形或文件 输出设备打印机 显示器 磁带 光盘等 输出介质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 112 8 2输出设计的方法 输出设计的方法 采用预印表格打印多层表格周转文件 113 8 3输出报告 输出报告定义了系统的输出 输出报告中既标出了各常量 变量的详细信息 也给出了各种统计量及其计算公式 控制方法 设计输出报告时要注意以下几点 方便使用者 尽量利用原系统的输出格式如确需修改 应征得用户同意 输出表格要考虑系统发展的需要 是否必要在输出表中留出备用项目 以满足将来新增项目的需要 114 8 3输出报告 输出设计书 115 8 4输出设计示例 屏幕显示输出的设备调拨单 116 8 4输出设计示例 输出格式定义 117 118 怎么用 MIS系统分析结果 119 9输入设计 本节内容 9 1输入设计的原则9 2数据输入设备的选择9 3输入检验9 4原始单据的格式设计9 5输入屏幕设计 120 9 1输入设计的原则 输入设计包括数据规范和数据准备的过程 在输入设计中 提高效率和减少错误是两个最根本的原则 以下是指导输入设计的几个目标 控制输入量减少输入延迟减少输入错误输入过程应尽量简化 121 9 2数据输入设备的选择 122 9 3输入检验 输入错误的种类数据本身错误 由于原始数据填写错误等原因引起的输入数据错误 数据多余或不足 在数据收集过程中产生的差错 如数据 单据等 的散失 遗漏或重复等原因引起的数据错误 数据的延误 数据收集过程中所产生的差错 不过它的内容和数据都是正确的 只是由于时间上的延误而产生差错 123 9 3输入检验 数据的校验方法有 重复校验 这种方法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 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比较 找出差错 视觉校验不可能查出所有的差错 其查错率为75 85 检验位校验 124 9 3输入检验 数据的校验方法有 控制总数校验 用控制总数校验时 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 数据类型校验校验数据是数字型还是字符型 格式校验 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 姓名栏规定为18位 而姓名的最大位数是17位 则该栏的最后一位一定是空白 该位若不是空白 就认为该数据项错位 125 9 3输入检验 逻辑校验根据业务上各种数据的逻辑性 检查有无矛盾 例如 月份最大不会超过12 界限校验检查某项输入数据的内容是否位于规定范围之内 譬如 商品的单价规定在50元至1000元范围内 则检查是否有比50元小及比1000元大的数目即可 凡在此范围之外的数据均属出错 顺序校验检查记录的顺序例如 要求输入数据无缺号时 通过顺序校验 可以发现被遗漏的记录 又如