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管理信息系统 MIS 1 结构化方法篇 管理信息系统的开发具有一般工程项目的特征 同时又比一般工程项目复杂得多 它涉及的知识面广 部门多 既涉及技术 又涉及管理业务 组织机构和管理行为 面对这个复杂的系统工程 迄今为止还没有一种公认的完全有效的开发方法 常用的开发方法有结构化生命周期法 原型法和面向对象法等 这些方法在MIS开发的不同方面和不同的阶段各有所长又各有所短 2 本篇把软件工程中重在处理流程的结构化方法与数据库设计中重在数据组织的实体联系 ER 设计方法集成融合 依据MIS的生命周期展开讨论 渗入或结合一些新的开发思想和实用的开发方法 力图展示更符合事物运动的客观规律 更适应人们认识世界的思维规律 更实用 更有效率的信息系统开发的结构化生命周期法 从中可以悟出 正是结构化方法对动 行为操作 静 属性结构 密合和阶段间无缝衔接等的追求催生出面向对象方法 本篇包括第七 八 九 十 十一共五章 前四章详细讲述了结构化生命周期法的系统分析 系统设计 系统实现 系统运行的全过程 最后一章讲述了原型开发方法 并以VFP开发一个进 销 存系统作为原型法的开发实例 3 第七章结构化系统分析 SSA 4 系统的调查与分析 简称系统分析 是管理信息系统开发工作的一个重要环节 结构化系统分析与设计方法 StructuredSystemAnalysisandDesign 简称SSA D 是在Dijkstra等人提出的结构化程序设计 SP 思想基础上发展而来 它吸取了以前在系统开发中的经验教训 提出了结构化的开发方法 对信息系统的发展起了巨大的推动作用 其基本思想是 自顶向下 逐步求精的策略 目标明确 成果规范的阶段 层次清楚 体系严谨的结构 形象直观 清晰易懂的表达 5 结构化系统分析就是按部就班 按规矩办事 减少随意性 使分析工作规范化 它又可划分为立题调查与可行性研究 现状调查 分析与评价 目标分析等三个小阶段 其目的是根据用户的需求和资源条件 以现状为基础 确定新系统的逻辑模型 即从抽象的信息管理角度出发 为使用户满意 系统应对哪些信息做怎样一些存储 变换与传递 具备哪些功能 从而明确系统应该做些什么 因此 系统分析阶段常常被称为是系统的逻辑设计阶段 结构化要建立的标准化文档资料是系统分析说明书即系统任务书 其核心是组成系统逻辑模型的新系统业务流程图 TFD 数据流图 DFD 及其字典 DD 实体联系图 ERD 和功能层次图 FHD 6 7 1立题调查与可行性研究 7 1 1立题调查目的 为可行性研究而进行的概要的调查研究 要搞清楚5个W 即What Why Who Where When 也就是要搞清楚要做什么 为什么做 由谁来做 在什么地方做和什么时候做还要明确其资源和条件 7 一 明确用户需求1 用户需求书 项目申请书 的来源企业的领导 这类需求着眼于全局 但往往不具体 企业中有关部门人员 这类需求着眼于本部门业务管理 具体实际但往往缺乏全局观念 信息部门的系统管理人员 这类需求较多涉及系统技术与系统本身 与企业有关的外部机构 用户的主管部门等相关机构 这类需求主要提出其机构对所需信息的要求而很少考虑系统所在部门内部情况 8 2 用户需求书的内容 主要有以下4个方面系统现状概述 新系统应解决的问题与要实现的目标可提供的设备 人力与资金 对开发进度的要求 3 明确用户需求明确现状与环境 明确问题 有哪些问题 严重程度 重要程度 解决办法 明确要达到的目标 明确可供使用条件 包括资金 人员 设备与时间等 9 用户需求书的审批交用户单位主管领导审查批准 注意 不仅要明确用户需求 而且要识别用户需求的正确性和合理性 与用户充分协商 取得一致意见 修改用户需求书中不太合理的部分 如果有的话 总之 问题识别越准确越清楚 分析越透彻 可行性论证就会越科学越合理 10 二 初步调查 初步调查目的 初步收集信息 进一步细化用户需求 了解组织机构 人员 设备 业务流程与处理等方面的情况 为可行性研究作准备 2 初步调查的主要内容 1 调查用户需求书中所涉及的内容 如用户需求相关的的管理体制 管理基础与管理功能 发展战略与未来的发展规划 现行信息系统的运行状态 技术条件与水平 新系统的实现目标与要求 2 了解相关的组织机构及绘制用户需求相关的组织机构图简图 3 了解用户需求相关的主要业务流程并给出其业务流程图简图 11 4 了解用户需求相关的业务活动与外部环境的联系并绘制系统环境图简图 5 了解用户需求相关的信息流动情况并绘制系统的数据流图简图 6 把用户需求进一步细化 具体化 并在可能的情况下量化 所用到的图表的格式与画法在现状调查中将作具体讨论 这里不讲 要强调的是 初步调查是概要的 主要是画简图 不必过细 12 3 调查的方式方法 1 收集查阅有关资料 这在立题调查中是最基本的 2 发调查答卷收集意见 召开调查会 3 实地观察 调查成果 调查记录及相关资料汇总 初步的调查分析报告 有关的问题评估及建议 13 7 1 2可行性研究可行性研究 Feasibility 用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否有必要去解决 是否能够解决 是否值得去解决 可行性是必要性 可能性和有益性的有机结合 而非单指可能性 可行性研究实质上是在初步调查的基础上所进行的一次大大压缩简化了的为明确建立新系统的必要性 可能性和有益性的而进行的分析与设计过程 MIS的开发是一项耗资多 周期长 风险大的工程项目 在系统开发之初进行可行性研究 对于确保资源的合理使用 避免浪费和一些不必要的失败都是十分重要的 14 一 可行性研究的内容在技术层面上的可行性 从备选方案看MIS开发在技术上的必要性 如果不采用备选方案开发该MIS就会给企业的信息技术发展 综合技术水平和技术进步带来哪些负面影响 从而有碍于企业的发展 从备选方案看MIS开发在技术上的可能性 现有的 或者通过投入可提供的资金等资源在所要求的期限内可达到的 人员及其技术水平 硬软件设备 技术能力和技术管理水平 能否适应该MIS开发和运行管理的要求 从备选方案看MIS开发在技术上的有益性 采用备选方案开发该MIS对企业的信息技术发展 综合技术水平提高和技术创新有哪些促进 15 在经济层面上的可行性 从备选方案看MIS开发在经济上的必要性 不采用备选方案开发该MIS就可能使企业的经营运作中的哪些问题难以解决 从哪些方面限制企业的经济效益的提高等等 从备选方案看MIS开发在经济上的可能性 企业可投入的人力 物力 财力等经济资源能否满足MIS开发与运行管理的需要 从备选方案看MIS开发在经济上的有益性 分析研究系统开发后可能带来的经济效益 分析方法最典型的例子就是对备选系统进行成本 效益分析 核心是备选方案需要支出多少费用 又能产生多少效益 收益的估算有直接的也有间接的 有定量的也有定性的 有眼前的也有长远的 必须实事求是地给予评价 16 在社会层面上的可行性 从社会层面看MIS开发的必要性 如果不采用备选方案开发该MIS 在企业的管理上就会有哪些问题不能解决 企业文化的形成与进步就会有哪些障碍 企业就会在哪些方面不能与社会环境相适应等等 从社会层面看MIS开发的可能性 现有的或经过短期努力能达到的管理基础 管理技术与管理手段是否满足新系统开发与运行的需求 领导是否支持 领导支持是开发成功的关键 相关人员是否能够很快适应由于新的信息系统的实施将会给企业各方面带来很多新的变化 属于社会环境的因素 如管理体制的稳定性 经济发展的宏观控制形势 地区和行业的特殊政策影响等 是否会成为系统开发与运行的阻力 环境相关的单位或部门能否适应新系统的运作模式等等 17 从社会层面看MIS开发的有益性 也就是广义的社会效益 如新系统的开发与运行 将使哪些现代管理方法与技术能有效应用 使管理决策水平有哪些提高 将使人的观念有何更新 给企业对外交流带来哪些有利条件 对企业所在社区带来哪些好的影响等等 技术 经济 社会这三个层面的必要性 可能性 有益性组成了表7 1的九宫格 可据此综合评价备选方案的可行性及其满意程度 表7 1可行性研究的九宫格 18 二 可行性研究的步骤 分析用户需求 并确定系统目标 提出各种可能的备选方案及其主要的性能指标列举各种能够满足要求的备选方案 对备选方案进行初步评价和筛选 对初步筛选出的方案的性能指标列表比较 评价论证 得出可行性研究结论从技术 经济 社会三个层面的必要性 可能性 有益性 通过定性与定量分析 综合评价与对比后 如果最终从几个备选方案中选定用户和开发者一致满意的系统方案 则项目是具有可行性的 否则 项目是不可行的 应该暂停开发或者修改目标或条件再作可行性研究 编写可行性研究报告及相关资料 可行性研究报告评审 19 三 可行性研究成果可行性研究报告 主要内容包括目标说明现状分析备选方案及其可行性评价论证与优选存在的问题及其解决的建议结论 可按选定方案立即进行 或要等条件成熟后再进行 或不可行必须停止 初步的项目开发计划 对满意可行的系统方案 提出概要的 初步的项目开发计划 20 工作指导与建议书 对系统现状调查与评价工作的指导意见与建议对目标分析和新系统逻辑模型构建的指导意见与建议对所推荐的开发方案进行有关细节的补充 并指出在具体开发该方案时应注意的有关问题口头汇报提纲 口头汇报也是另一种重要的交流方式 是使主管部门重视可行性分析报告的有效途径 其提纲包括 可行性研究工作经过方案选择的各种考虑实施开发任务的具体建议 21 7 2现状调查与评价 新开发的系统是在现行系统 无论是基于人工的还是基于计算机的 基础上经过改建或重建而得到的 因此 在新系统的目标分析与设计工作之前 必须在已有立题初步调查的基础上对现行系统作全面 详细的调查研究 7 2 1调查方法主要的调查方式与方法有如下一些 查阅现有资料 书面调查 发调查表 访问面谈 开座谈会 抽样统计分析 现场跟踪观察 这些都是常用的调查方法 这里就不展开讨论了 22 7 2 2调查内容现状调查主要从如下三个方面进行 一 企业组织机构的现状调查1 企业目标目标是企业或部门在某一阶段要实现的主要指标长期目标规定企业或部门在未来5 10年中将发展并达到的规模与程度 短期目标 也称阶段目标 一般是指本年度或本季度要实现的目标 企业的总目标是一个完整的体系 它可以逐层分解成分目标 分目标再分解成小目标 小目标还可以细分成小小目标 直到落实到具体的部门直至岗位 常用目标树来分层描述企业的目标体系 如图7 1所示 23 24 2 企业的方针政策为了实现目标而确定的工作方针 政策 策略与具体措施 在目标管理 MBO 中 确定了企业的总目标与总体经营方针政策后 将总目标层层分解 确定各级部门直到具体岗位的目标 对每层目标都要制定实现的方针 政策 措施 目标管理是主动的管理方式 它要求参与者积极追求 大家同步 以自我追求 自我控制去替代被动的任务管理 3 企业的机构与职能企业中机构的设置及其相互关系通常用企业机构图来描述 如图7 2所示 图中附属的文字说明注明了各部门的职能 除了画出企业结构的行政隶属关系 还应画出企业的物流 资金流和资料传递关系 对于规模较大的企业 可以采用分层展开的方法 用多张图来展示企业的机构 25 26 4 企业的规模 组织的机构及人员 固定资产 经费预算 物流量 资金流动量等等 均可以用相应的统计表来描述 统计表的格式按调查的需求而定 没有统一的格式 5 企业的环境 与外部的交往 主要是信息的交流 必要时也关注人员 物流 资金的交流 但它们往往可以用信息的交流来反映 可用系统环境图来表示 例如会计核算与环境之间的关系可用图7 3来表示 6 企业的现有资源 企业的现有资源 这里的资源主要是指企业现有信息系统的功能 容量 外设配置 目前使用情况及存在的问题等等 可用 现有资源表 列出 27 28 二 工作现状调查1 现场工作流程的调查 调查系统相关各部门 各单位现场工作的情况 通常使用现场工作流程图为工具 以工作现场为背景 在工作场所的平面图上 描绘出业务工作的空间位置和时间顺序 给出各个工作岗位及其相互的信息交流与伴随的物流与资金流 下面给出了会计的 报帐 现场工作流程图 如图7 4所示 29 30 2 业务流程的调查 业务流程 又称作业流程 即作业的完成程序 不同行业可能有不同的描述方法 现介绍用科目汇总做总帐的会计业务流程图 如图7 5所示 31 业务流程图 TransactionFlowDiagram TFD或BusinessProcessDiagram BPD 反映了现实的业务活动 现实业务活动中的一些弊病很难凭空指出 而利用业务流程图可以细致地分析其业务流程的合理性 存在的问题及从何处入手进行修改 业务流程可能在一个部门或一个单位中 也可能是跨部门跨单位的 现状业务流程图可以自底向上归并 即把下层图作为上层图的一步作业来画更粗的业务流程图 为了便于交流与适应计算机网络环境 在系统开发中要采用统一的图形符号及含义 按国标GB1526 89的规定 流程图所用的符号及含义可以查阅有关标准手册 来画业务流程图 这种统一符号的业务流程图通常也称为系统流程图 32 图7 6给出了上述 帐务处理 子系统的系统流程图 统一符号的业务流程图 见word文档 画业务流程图要注意 每项子业务由外部对象输入数据资料激活或从文档读出数据资料开始 最后把处理得到的数据资料输出给外部对象或写入文档 通常从上到下画在一列 负责处理业务的内部机构与人员一般不要作为外部对象画出来 除非他们又是业务的外部数据源或最终输出数据资料的用户 每个处理过程包括审核校验都有使用的数据资料作为输入和产生的数据资料作为输出 同一文档或数据资料被修改后在不同地方出现 要加定语区别 象不同名的一样分别画出 33 3 工作计划与工作量 工作指标与控制机制的调查在上述的业务流程图中 根据工作计划 调查每一处理步骤的工作量负荷情况 调查每一步骤的工作评价的指标和检查控制措施 这些都应包括在系统流程图对处理步骤的文字说明中 系统流程图可以自顶向下逐层分解 即对图中的处理步骤必要时可以画出系统流程子图 也就是说 对于较复杂的处理步骤 可用更细的系统流程图或文字说明具体的步骤 方法与规程 当然也可以先画子业务 然后把子业务作为一个处理步骤 自底向上归并 34 三 数据与数据流程现状调查数据流程分析是对信息的流动 变换 存贮等的分析 其目的是明确系统功能 发现和解决数据流动中的问题 数据流程不畅 前后数据不匹配 数据处理过程不合理等等 最终清楚表达信息系统现在 做了写什么 问题产生的原因有的是属于现行管理混乱 数据处理流程本身有问题 有的也可能是我们调查了解数据流程有误或作图有误 调查的目的就是要尽量地暴露系统存在的问题 并找出加以解决的方法 35 数据流程图及其绘制现有的数据流程分析一般是通过分层的数据流程图 DataFlowDiagram DFD 来实现的 其具体的做法是 按业务流程图理出其业务处理流程的顺序 通过过程 数据分析 以U C矩阵为工具 将相应调查过程中所掌握的数据处理过程绘制成一套完整的数据流程图 1 两种表示数据流程图的基本方法比较常见的数据流程图有两种 一种是标准图 以方框 连线及其变形为基本图例符号来表示数据流动过程 见图7 7 一种是常用图 以圆圈及连接弧线作为其基本符号来表示数据流动过程 见图7 8 36 方框图图形符号 37 泡泡图图形表示 图7 8a泡泡图图形符号 处理外部实体数据存储数据流 38 图7 8b领料业务处理泡泡图 库存数据 领料单 有货领料单 料单夹 料单汇总表 出库报表 无效或无货领料单 39 2 现状数据流程图的绘制现状数据流程图是现行信息流程的如实描述 主要从业务流程图 参考系统环境图和现场工作流程图来绘制 原则上是自顶向下逐层分解 编号清晰 命名确切 现状数据流程图是现行信息流程的如实描述 主要从业务流程图 参考系统环境图和现场工作流程图来绘制 原则上是自顶向下逐层分解 编号清晰 命名确切 依据图7 6 帐务处理 业务流程图来绘制 帐务处理 的数据流图 在顶层图 TopDiagram 或称系统概况图 上下文图 中 把整个业务作为一个总加工 帐务处理 根据系统环境图与系统流程图 可以画出帐务处理系统概况数据流程图 如图7 9 见WORD文档 40 依据 帐务处理 的现状标准业务流程图 系统流程图 通过过程 数据 P D 分析 用U C矩阵 后面目标分析中和加工分解方法中具体讨论 把它划分成几个大加工 1 记帐凭证生成 2 登日记帐 3 登明细帐 4 做总帐 5 银行对帐 6 财务报表生成等 可得到图0 见WORD文档中图7 10 然后对图0中各个加工参照U C矩阵作进一步的分解 每分解一个加工时 要从图0中分离出该加工 并对其进出数据流作必要的细分 得到局部放大图 再分解 例如加工1局部放大图如WORD文档中图7 11 依据系统流程图 参照U C矩阵 分解加工1得图1 见WORD文档中图7 12 再如 对加工6的分解如图6 见WORD文档中图7 13与7 14 同理可得到加工2登日记帐与加工4做总帐的分解 读者可以自己练习一下 而加工3登明细帐与加工5银行对帐不用细分 41 2 数据字典及其编制数据字典 DataDictionary 是对数据流图中相关对象的说明 它能弥补数据流图对各元素的具体内容不能详细说明的不足 数据字典是指系统元数据 MetaData 的全部档案 它是在数据流图基础上 进一步定义和描述信息流程的工具 它包括对一切动态数据 数据流 和静态数据 存贮数据 的数据结构和相互关系等的说明 还包括了 加工说明 条目 建立数据字典可用人工填卡片或表格方式来做 手工数据字典 也可以利用计算机辅助生成 自动化数据字典 DFD的数据字典 将在新系统逻辑模型构思中具体讨论 这里就不重复了 42 7 2 3对现状的分析评价一 组织目标分析与评价其目的是在组织现行目标的基础上使用户需求所确定的目标明确 具体 切实可行 具体做法为 企业目标系统化 结合管理体制与环境约束 使用目标管理 MBO 的理论与方法 使组织目标进一步完善与系统化 得到符合现代经济发展规律 在现实环境约束条件下切实可行的组织目标 企业目标必须明 具体 既有挑战性 又切实可行 二 现行管理体制分析与评价分析评价管理体制就是要找出现行系统和现行管理方法与系统目标不相适应之处 提出改进的意见与措施 43 三 现行业务流程的分析与评价现行业务流程的分析与评价主要依据是系统流程图 它主要评价 系统的业务流程是否合理 哪些地方与系统目标不相适应 每步的工作方法与规程是否合理 哪些与系统目标的实现不相符合 四 现行的数据流程分析与评价现行的数据流程分析与评价主要依据是现行数据流程图和数据字典 首先 必须要弄清如下的情况 1 输入信息 输入数据的名称 结构来源 收集方法 流量 使用目的等 2 信息处理 加工 加工的名称 方法 步骤 时间 流量 场所与人员等 44 3 信息存贮 数据存贮文件的名称 结构 及其用途 企业方式及数据共享的方式等 4 输出信息 包括各种典型业务和典型功能所产生的各种输出报表与文档 及其输出目的和使用范围 使用人员 发送方法 发送数量 发送时间等 5 信息代码 代码系统名称 编码单位 编码方法 编码量 始码 终码 未使用码 编码依据等然后分析现有信息流程在哪些方面 哪些地方 哪些项目还不能满足系统目标的信息需求 提出改正意见与方法 7 2 4现状调查报告把上述各方面现状调查材料经过分析整理后 最终形成书面调查报告 现状调查与评价工作就基本完成了 可以转入目标系统分析阶段了 45 7 3目标分析 确定新系统的逻辑模型 目标系统分析必须以分析用户需要的变化与信息技术 InformationTechnology IT 的影响和作用为中心 结合业务流程再造 BusinessProcessReengineering BPR 的管理创新思想 确定新系统合理的业务处理流程 合理的数据流程和数据存储组织 合理的系统功能层次 最终形成一个优化的新系统的逻辑模型 46 7 3 1业务流程再造与新系统的业务流程图一 业务流程再造 BPR 概念BPR的基本思路是 对企业的作业流程和企业结构的合理性作根本性再思考 Rethink 与再设计 Redesign 对被人为地分割得支离破碎 杂乱无章的流程重新组合 消除浪费 消除重复性及繁重密集的文件任务 力求在成本 质量 服务 效率 速度等绩效方面取得显著的实质性进展与突破 二 业务流程再造的方法1 全新设计法 CleanSheetApproach 从根本上抛弃旧流程 零起点设计新流程 该方法完全彻底抛弃原有系统 原有业务流程 按新系统 新流程设计 47 2 系统化改造法 SystematicRedesign 辨析理解现有流程 改造现有流程而创造出新流程 该方法可以在企业现有的软硬件资源基础上使信息系统平滑地升级 最大限度地保护企业过去在信息系统工程上的投资 最大限度地降低企业在管理信息系统再造的开发和运营成本 比较符合中国现阶段的国情 48 三 案例 帐务处理的业务流程再造 使用方法2对企业原来的帐务处理业务流程进行再造 首先 分析人工帐务处理 人工帐务处理为什么要建立总分类帐和明细分类帐 包括特种日记帐 主要原因有两个财务人员分别从总分类科目和明细分类科目读取数据 发生额 余额 方便 为了方便检查出记帐错误而采用平行记帐 以便帐帐核对 计算机帐务处理虽然要完成人工帐务处理业务过程 但其处理流程与人工帐务处理却有所不同 49 计算机按科目码顺序排列存贮了各科目的发生额和余额 查找任何级别 任何类型科目的发生额和余额 又快又准确 无需分成明细分类帐和总分类帐 只要有一个保存各科目发生额和余额的科目余额表即可 计算机只要输入准确 程序无误 就不会出现人工操作中常出现的计算错误或笔误 无需平行记帐这一环节来做帐帐核对 所以 可以把帐务处理的业务流程改造成如下的业务流程 见WORD文档中图7 15 这里输出帐簿是满足传统会计的习惯要求和手工审计的需要 50 记帐凭证生成 记帐凭证输入校验 科目逐级汇总 银行对帐 帐簿输出 会计报表生成图7 15初改后的帐务处理业务流程图 51 进一步考虑如下几点在人工记帐状态下 各业务部门人工汇总原始凭证及原始凭证汇总表 在计算机环境下 由于业务费用 例如 工资费用 材料费用 的汇总 分配与转帐均可以按一定方法 步骤确定地进行 所以一般不再对原始凭证汇总 而是直接生成机内的转帐凭证 如工资费用转帐凭证 材料费用转帐凭证等 然后直接传送到记帐凭证文件中 只有不便由机器转帐的 才送原证汇总表 人工记帐时 会计科目表已在人的头脑中默认 故科目汇总等项工作中没有突出会计科目表 在计算机帐务系统处理中 必须有一个机内的会计科目表文件来处理这些工作 表示会计科目 货币资金核算在会计核算系统中常作为一个独立的子系统 银行对帐应归入其中 综上所述 帐务处理的业务流程 用传统的业务流程图表示 见图7 16 52 会计科目表输入校验 记帐凭证生成 记帐凭证输入校验 机内记帐凭证接受校验 科目逐级汇总 会计报表生成 帐簿输出图7 16再造后的帐务处理业务流程图 53 其系统流程图 标准业务流程图 见WORD文档中图7 16b 请注意如何确保输入准确 从这里可以看到 业务流程在计算机信息系统中会有多大的变化 原来在人工环境下必须有的环节可能不需要了 而被隐含默认的环节又必须明显地表示出来 如果依据现状 参照上述要作的改变 找出要长期保存的基本数据项 导出ERD 实体联系图 进而初步考虑其在计算机系统内的存储组织 考虑它的影响 进一步做BPR 那效果就更好 具体可参见第十一章 下面的数据存储分析中将具体讨论ERD的设计和数据存储组织的初步考虑 这里就不重复了 54 7 3 2新系统的数据流图与数据字典一 新系统数据流程图的绘制绘制的基本原则 自顶向下 从外到内 编号清晰 命名确切 自顶向下 从外到内 自顶向下逐层均匀地对加工进行分解 每层中都只能考虑本层加工之间的数据流联系 而不管加工内部 到分析加工时才考虑其内部 分解加工首先着眼于依据它的输出流与输入流这些外部因素的关系 不得已时才借助于其内部功能的分解 具体做法如下 1 画系统概况 把整个系统看成一个总加工 画进 出系统的数据流及其外部对象 而不考虑系统内部的数据流 一般按入流 加工 出流 自左向右排列 I P O 例如 对帐务处理系统考虑到查帐业务 其顶层图见WORD文档中图7 17 55 2 逐层分解 P D分析是把业务流程图中所有过程作为行 所有数据资料作为列画出U C矩阵 并按处理顺序调整行 把有C的列依次前移调整列 使C都在对角线附近 再用沿对角线的相邻接而不相交的小方框围住所有的C 这些小方框就是图0中的子加工 本题的U C矩阵见WORD文档中图7 17b 据此画出图0见WORD文档中图7 18 增加了帐务查询 并把帐簿输出作为无条件查询归入其中 这样逐层分解 直到得到的加工都是基本加工为止 细分到不必再细分的子任务 见教材 2 编号清晰 除了外部对象外 图中的所有元素的编号必须反映出其相互关系与DFD的层次体系 具体做法为 56 1 对图及加工编号 图T 加工0 顶层系统概况图编号为图T 或称顶图 图Top 只有一个总加工 加工编号为0 Zero 子图号 父加工的全程号 各子图号就是父加工全程号 加工号 P图号 图中局部序号 加工的全程号为其所在子图号加上小数点后 再加上它在子图中的局部序号 局部序号一般按从上到下 从左到右顺序编排 但以反映内在联系为主 P是加工的类型号 在子图加工中 加工可以不标全程号 只标 序号 在图外则必须标上带类型号P的全程号 如 P7 2 7查总帐 2 数据流号 F图号 局部序号 数据流从上到下在第一次出现的图中编号 局部序号一般从上到下 从左到右 但要反映其内在联系 57 3 数据存贮号 S图号 局部序号 数据存贮在第一次出现的图中编号 局部序号从上到下 从左到右顺编 但要注意反映其内在联系 4 数据项号 T数据存贮号 局部序号 数据项在最先出现的数据存贮中编号 顺序号按存贮结构中出现的顺序排列 3 命名确切 完整 具体 相容 准确 简明 习惯 1 加工 具体动词 具体名词 或者顺序倒装 动宾结构 上层相对概括 下层比较具体 2 数据流 名词词组 具体名词 类型名词 注意其通用性 流进或流出数据存贮的数据流一般不编号也不命名 3 数据存贮 具体名词 类型名词 为与数据流相区别 通常可加 存贮 文件 档 库 等作后缀 58 4 构思数据流程图应注意以下几点 不同于程序流程图 数据流程图只是表示数据的流动 变换和存贮 它不同于程序流程图 因此 一般不考虑处理的步骤 激活条件 处理顺序 稳定状态 一般不考虑初始状态 激活状态 动荡状态及相应过程 只考虑系统进入稳定状态后的数据变换 流动与存贮 正常状态 先考虑系统的正常状态 出错与例外等异常情况仅用出错小箭头标明 留待稍后出错处理功能分析中考虑 IPO 尽可能按入流 加工 出流的顺序从左到右画 几上几下 原则上自顶向下 但工作中常在画完子图后回头补充完善父图 这样反复几次才能画好 59 5 对加工分解与数据流图绘制的几点说明 同步进行 加工分解与功能分析 字典编制同步进行 互为依据 分解适度 一个父加工一次分解为3 7个子加工为宜 最少2个 除并行事务外 最多不要多于9个 分解均衡 同层次分解出的子加工个数不要相差太多 界面清晰 兄弟加工间的数据流要尽量少 一般少于3 7条 最多不超过9条 布局合理 子加工布局要使数据流尽量自左向右流 流线之间不交叉 实在无法避免的交叉 可把同一存贮或数据流在图中用虚框线重复 以避免流线交叉 60 二 新系统数据字典的编制数据字典是关于数据流程中各类元素的描述的集合 是描述系统中数据流程图内的全部组成部分的清单 在数据流程图组成成分有 数据流 数据存贮 加工和外部对象 数据字典正是对这些组成部分进行说明 保存和维护 通常不包括外部对象 必要时也可以增加进来 在数据字典中 对数据元素要描述其结构 对加工要描述其处理逻辑 ProcessLogic 不同的书介绍了不同的表达工具 如决策树 判定树 问题分析图等 推荐使用问题分析图 1 问题分析图 ProblemAnalysisDiagram 简称PAD 61 问题分析图 PAD 自1973年由日本日立公司发明后 得到了广泛的推广 它用横向二维树形结构的图来表示程序的控制流和数据的结构 将这种图翻译成程序代码比较容易 与程序框图相比 PAD具有其优点 1 PAD的优点 能表示处理的逻辑流程又能表示数据的逻辑结构 用横向树来展开描述对象 比程序框图紧凑 但比盒图灵活 没有转向线 限制转向的使用 使图形清晰 能与具体程序设计语言的语句对应 有利于自动转化为程序清单 PAD图的符号支持自顶向下 逐步求精方法的使用 用PAD图表现处理逻辑与数据结构 易读 易懂 易记 易转换为高级程序语言的源程序代码 62 2 PAD对信息处理的逻辑流程描述 见WORD文档 1 顺序处理 一步接一步的处理2 选择 分支 处理 按一定条件选择处理流程 单支选择 IF THEN 双支选择 IF THEN ELSE 多支选择 DOCASE 3 循环处理 当 循环 DOWHILEC 直到 循环 REPEATPUNTILC 计数循环 FOR ENDFOR 63 4 并行处理 n项处理可同时进行 5 子程序定义与调用 子程序定义 子程序调用 6 处理的细化 7 转向处理 一般只用于跳出循环 顺序结构 选择结构 循环结构 数据结构细化 64 3 PAD对数据结构的描述 见WORD文档 1 顺序结构2 选择结构3 循环结构4 数据结构细化2 数据字典内容及其条目卡片格式 见WORD文档 数据流图表达了数据和处理的关系 数据字典则是其中各个对象描述的集合 数据字典通常包括数据项 数据流 数据存储和加工四个部分 数据字典通过对数据项和数据结构的定义来描述数据流 数据存储的逻辑内容和加工的处理逻辑及其间的相互关系 65 1 数据项条目 DataTerm 数据项是数据流与数据存储的组成成分 数据项的种类有基项 导项与组项三种 基项是在系统条件下不必再分解的数据项 又称基本项 导项是可由其他数据项推导 计算或变换 出的数据项 即导出项 组项是由几个数据项组合而成的数据项 即组合项或复合项 2 数据流条目 DataFlow 数据流是数据结构在系统内传输的路径 对数据流的描述通常包括以下内容 例如 66 P1记帐凭证生成 P1 2编制记帐凭证 P2记帐凭证生成 P2 1记帐凭证输入校验 现金收款凭证 现金付款凭证 存款付款凭证 存款收款凭证 转帐凭证 收付性质 数据流名 记帐凭证 编号 F0 1来源结构去向 平均流量 高峰流量 67 3 数据存储条目 DataStore 数据存储是数据结构停留或保存的地方 也是数据流的来源和去向之一 它可以是手工文档或手工凭单 也可以是计算机文档 对数据存储的描述通常如下图例 4 加工条目 Processing 加工过程的具体处理逻辑一般用PAD来描述 加工条目卡片的具体格式如下例 68 登日记帐 登明细帐 明细帐 S0 1现金凭证文件 S0 2存款凭证文件 S0 3转帐凭证文件 S0 4现金日记帐 S0 5存款日记帐 S0 6明细帐 S0 7总帐 加工名 登帐编号 S0 3输入 I 处理逻辑 P 输出 O 平均处理速度 高峰处理速度 69 3 数据字典的实现 1 手工方式编写数据字典手工数据字典实际上是新系统的所有数据流 数据存储 数据项和处理功能等卡片的集合 其手工编制步骤为 制条目卡片 与数据流程图的绘制交叉进行 复制 条目有几种顺序排列就复制几份 编分类字典 分为数据项 T 数据流 F 数据存储 S 数据处理 P 四类 每类按编号顺排 编字顺字典 按名称字顺 如按拼音区位 部首笔画 汉字交换码等 编导卡 每类前 每个字母前 每区码前关于其下条目的简介 70 2 计算机方式自动编制数据字典自动编制数据字典有如下两种方式 用户通过联机存取的方式得到所需要的数据信息及其关系 按要求输入条目 自动编制字典 并建立索引文件 计算机在建立数据库的同时 自动生成了数据字典 自动化数据字典比手工数据字典更便于检索 修改和更新 但是 自动化数据字典的建立也要从手工做起 对于小系统或数据库技术尚未开发的系统而言 手工数据字典是比较方便和实惠的 71 4 数据字典的简化形式 数据字典表数据字典是系统中各种数据类型的属性清单以及对这些属性的说明 上述属性的描述通常用一些特别设计的卡片来记载 相应地称为基本数据项卡片 数据流卡片 数据存储卡片和加工说明卡片等 每张卡片记录着一个项或一个结构的属性 而所有卡片汇总为一张索引清单 在实际操作中 更多的人喜欢使用数据字典的简化形式 数据字典表的形式来描述 即不使用详细的条目卡片 分类使用表格描述 每个条目占表一行 对上述的各类卡片相应的表格给出如下 72 1 基本项表 2 导项表 3 组项表 73 4 数据流表 5 数据存储表 6 加工处理说明表 74 从这些数据字典表可以看出 条目卡片原有的图形不必画在表中 环境所涉及的处理加工 数据流存储等都只要写出编号与名称 而不必画图 简单清晰 一目了然 但条目卡片中原有的PAD对数据结构 逻辑处理的描述应改为 类代数式 表示 使用 号来描述某一数据结构中有关数据元素和数据结构是一个单一的线性顺序关系或加工中的处理功能顺序执行 号是表示各构成元素之间的顺序相连 而不是加法运算 使用 表示选择 条件 表示有条件选择 使用 或 条件 表示有条件重复或循环 使用 表示并列 75 例如 人工转帐凭证文件结构的PAD改为类代数式表示人工转帐凭证文件 日期 凭证号 摘要 借方科目代码 借方科目名称 借方金额 借方合计 贷方科目代码 贷方科目名称 贷方金额 贷方合计 附件张数5 数据字典的作用 1 有助于数据流程图的分解 2 有助于数据流程图的查错与改进 3 有利于系统统计分析与评价 是系统分析阶段的重要工具 4 是新系统设计的重要依据 5 是数据存储分析的基础 76 7 3 3数据存储分析与新系统的实体联系图一 数据存储分析数据是MIS的基础 数据结构及其存储组织的优劣对MIS整体性能影响极大 在初版的数据流程图的基础上 必须对存储进行分析研究 设计出面向全局 灵活机动的数据存储组织的概念模型 然后考虑这种数据存储组织的影响来修改初版的业务流程图 从而得到新系统正版的业务流程图 1 MIS数据的总体考察为了便于用不同方法来组织不同类型的数据 对数据要进行分类 77 按处理程度来分 数据可分为原始数据 直接来源于企业各项活动或以企业各项活动作为依据的未被MIS处理的数据 中间数据 由原始数据加工形成的供部门使用或为进一步加工作准备的数据 输出数据 由原始数据 中间数据加工而成 主要向部门外提供的数据 按时间来分 可分为历史数据当前数据未来数据按使用情况来分 可分为正在使用数据备份数据 78 按可否修改分 可分为只读数据读写数据按使用范围分 可分为独占数据 只供一个部门使用 共享数据其他分类还有精确数据与近似数据确定性数据与不确定性数据明确数据与模糊数据等等 79 2 MIS对不同类型数据的分析与处置 当前原始数据 通过存储分析 组成概念模型 并确定输入格式与方法 当前中间数据 分析导出来源 方法及其结构 构造 虚 模型 当前输出数据 分析编制来源 方法及输出格式 备份数据 当前数据的定期备份与增量转储 当年数据 分析使用要求 确定装入与卸出时刻 往年数据 卸出 备份与保管 数据存储分析中主要考虑当前原始数据存储组织 80 二 数据存储分析的目的数据存储分析的目的是在数据流程图及其数据字典的基础上 把系统中要存储的数据组织到没有不必要的冗余 灵活方便地满足全系统各种需要的 具有整体结构的 概念 模型中去 最常用的表示概念性数据模型的方法是实体 联系方法 Entity RelationshipApproach 三 实体联系图 ER图 1 实体 Entity 实体是现实世界中存在的且可互相区分的事物 实体可以是人也可以是物还可以是事 可以是具体事物也可以是抽象概念 例如 职工 学生 教师 课程 产品 客户等都是实体 在ERD中用矩形框代表实体 81 2 联系 Relationship 现实世界中的事物彼此间的关联与结合 联系往往是一个行为动作 但联系描述的是这个行为动作的状态或 与结果 而非其过程 例如 教师与课程间存在 教 这种联系 而学生与课程间则存在 学 这种联系 职工与部门之间的 属于 联系 在ERD中 用通过联系线 带数字或箭头的细实线 连接相关实体的菱形框表示联系 3 属性 Attribute 实体的属性是实体的基本特征 通常一个实体要一个以上的属性来刻画 属性通常是原始基本数据项 例如 学生 实体有学号 姓名 性别 生日等属性 教师 实体有教工号 姓名 性别 职称等属性 课程 实体有课程号 课程名 学时 学分等属性 联系也可有属性 如果有 则是对其状态或结果的描述 如 学 联系有属性日期 成绩等 在ERD中 用圆角矩形或椭圆形表示属性 82 因为学生 学 某门课程所取得的成绩 既不是学生的属性也不是课程的属性 由于 成绩 既依赖于某名特定的学生又依赖于某门特定的课程 所以它是学生与课程之间的联系 学 的属性 是 学 的结果 在ERD中用椭圆形或圆角矩形表示实体 或联系 的属性 并用属性线 无向细实线 把实体 或联系 与其属性连接起来 83 4 实例 联系线上的1 M N表示联系的类型 见后面的介绍图7 20某校教学管理ER图例 教师 学生 课程 性别 姓名 工号 职称 职务 学号 姓名 性别 系 年级 课号 课名 学时 学分 教 学 成绩 K N M N 84 在概念结构设计中 用E R图能方便地进行用户视图的设计 先设计各部门的分E R图 然后综合各分E R图形成总的E R图 即视图集成 这样得到的E R图是一幅初步的E R图 在初步E R图中可能存在冗余的数据 用规范化理论消除冗余的联系 最后形成了基本E R图 即概念结构模型 1 实体内部的相关 1 实体的型与值 实体的个体与总体个体 单个的能互相区别的特定实体 例如丁一 田二 张三 李四 王五是具体的单个学生 是学生个体 再如 101现金 111短期投资 201短期借款 211应付工资等是单个的会计科目 是会计科目的个体 总体 对同类个体的总称 又称实体类 例如 学生 会计科目等 85 必须指出 个体与总体概念是相对的 例如 自行车 如果关注的是一辆辆具体的自行车 它是总体 如果关注的是不同的非机动车的特征 则它是个体 非机动车才是总体 实体的型 值 与集合实体型 对实体总体共性的描述 由属性名排列而成 例如 学生 科目会计 注 科目类 1 资产2 负债3 所有者权益4 成本5 损益 86 实体值 对实体个体个性的描述 由属性值排列而成 例如 会计科目表中有 科目码科目名科目类101现金资产102银行存款资产111短期投资资产201短期借帐负债211应付工资负债221应付税金负债301实收资本权益311资本公积权益401生产成本成本405制造费用成本501产品销售收入损益521管理费用损益 87 实体集 属于同类实体的部分个体的集合 例如 经管学院学生的集合 2 实体的属性之间的依赖 数据依赖 实体一部分属性与另一部分属性的值之间的对应关联称之为数据依赖 这是数据关系理论的基础 也是关系数据模型的基础 数据依赖可分为函数依赖 多值依赖 连接依赖等三类 最常讨论的是函数依赖 如果对实体的属性子集A的每一个取值 属性子集B都有一个确定的值与之对应 则称属性子集B函数依赖于属性子集A 或A函数决定B 标识属性 如果实体中的某组属性值能唯一地确定其它所有属性的值 即函数决定其它属性 而它的任何真子集就不具备这种性质 则称它为标识属性 88 主标识 在实体的标识属性中指定一个作为区分不同个体的依据 称为主标识 说明 一个实体至少有一个标识 因为实体的个体应是可区分的 有时实体的所有属性才组成其标识 3 实体之间的联系实体之间的联系是指两类不同实体的个体之间 如产品与零件之间 或同类而扮演不同角色的实体个体之间 如部门经理与部门职员之间的关联 或者说是两个实体集的个体之间的关联 例如 学生与课程之间的 学 联系 联系可分如下几种类型 设R是实体集A与实体集B之间的一个联系 89 一对一联系 1 1 如果R使得A中的每个实体 B中至多有一个实体与之对应 反之亦然 则称R是A与B之间的一对一联系 记作1 1 一对多联系 1 M 如果R使得A中一个实体 在B中可有多个实体与之对应 而B中每个实体 A中至多有一个实体与之对应 则称R为A到B得一对多联系 记作1 M 多对多联系 M N 如果R使得A中一个实体 B中可能有多个实体与之对应 B中一个实体 A中也可能有多个实体与之对应 则称R是A与B之间的多对多联系 记作M N 90 主从联系 MIS中有的实体集只是附属另一个实体集 主实体 才有存在的意义 故称为从属集或从实体 主实体与从实体之间只能是一对多或一对一联系 这种联系称为主从联系 简称为 的 联系 而且 从实体与其他实体集之间不能有任何联系 例如 职工与职工的家庭成员之间是 的 联系 职工的家庭成员必须以职工工号与他 她的称谓或姓名联合组成主码 另外 当一个实体的属性太多 又可区分为不同特征的组 各组可命名 而且用途与修改频率也不同 常把主体组看成实体本身的属性 而把别的组作为其从实体 这时主从联系是1 1 这也是一种 的 联系 91 例如职工与固定工资 职工与变动工资 的 联系一般不用命名 在E R图中也不画出联系框 只是在有两端的联系线上写一个 的 字来强调 父类与子类 一个实体类中有某些特殊共同属性的实体组成其一个子类 也常把父子类看成一个特殊的一对一联系来对待 通常用类似主从联系线表示 线上加注 父子类 92 四 数据存储分析的方法与步骤1 列出数据存储结构从最低层的子图开始自底向上列出数据存储 当至少是有在该图中编号的长期原始数据存储并已感到数据存储是够复杂时 才开始以构造子ER图的草图为目标的实质性分析 例如 在帐务处理DF图绘制ER图的实例中 图7 1 7 18 子图7 2 7 1等底层子图中均无其图中编号的数据存储 考虑上层图 子图1 子图7 子图1 本图编号的数据存储为S1 1会计科目表临时文件 非长期存储 可不考虑 子图3 本图编号的数据存储为S3 1记帐凭证临时文件 非长期存储 可不考虑 其余同层子图中没有本图编号的数据存储 考虑上层图 图0 93 图0 数据存储有S0 1 S0 2 S0 3 S0 4 S0 5 S0 6 S0 7 这些均是本图编号的 开始进行导出子ER图草图的分析 总结并列出本图编号的数据存储及其子孙后代 S0 1 S0 2 S0 3 S0 4 S0 5 S0 6 S0 7 S1 1 S3 1 找出其中的原始数据存储 一般可直接看出 遇到有疑问时可查看数据字典中的结构问题分析图 PAD 在本例中 容易看出S0 1 S0 2 S0 3是原始数据存储 2 列出所有原始数据基本数据项列出所有原始数据存储的全部数据项 把