结构化开发方法

上讲复习测试题,在可行性分析中，经济可行性分析的主要任务是（ ）A、检查管理是否规范B、计算机技术是否满足用户要求C、对项目的经济效益进行评估D、领导是否支持,C,上讲复习测试题,系统调查的主要内容有（ ）A、计算机设备性能B、管理业务状况C、资金来源D、MIS的运行效率,B,上讲复习测试题,U/C矩阵方法的主要作用是（ ）A、简化设计工作B、对原系统数据流程图进行分析C、企业业务流程重组D、划分子系统,D,上讲章复习测试题,下面对现行系统的详细调查描述不正确的是（ ）A、主要内容包括对现行系统的目标、主要功能、组织 结构、业务流程、数据流程的调查和分析B、目的是明确系统开发要解决的主要问题和目标，论 证系统开发的必要性和可行性C、重点在于对系统内容进行详细具体了解D、主要任务在于理解现有业务问题和信息需求,B,结构化开发方法,系统设计,本讲主要内容,系统设计的目标 系统设计的步骤及内容 系统总体结构设计子系统划分代码设计数据结构与数据库设计输入输出设计模块功能与处理过程设计用户界面设计系统设计报告,一、系统设计的目标,1、运行效率运行效率主要指系统的处理能力、运行时间和响应时间。处理能力是指单位时间内系统所能处理事务的多少；运行时间是指系统完成某种任务所花费的时间；响应时间是用户向系统发出一项请求后到系统返回结果所需的时间。影响系统运行效率的因素很多，大致可分为硬件和软件两部分。在硬件方面，主要是CPU的速度、内外存配置及系统结构。在软件方面，主要是体系结构方面的问题，具体包括软件结构或程序调用关系、系统数据的结构及分布、临时文件的组织和数量等。,2、可靠性系统的可靠性是指系统在运行过程中抵抗异常情况的干扰、保证系统正常工作的能力。从设计的角度来说，提高系统可靠性就是要提高系统的检错、纠错、容错及排错的能力，同时还应保证系统具有故障恢复的能力。因此，在进行系统设计时通常应考虑以下问题：1）设计中应避免软件中的逻辑错误；2）在人机接口中要提供检错、纠错的功能；3）对可能的错误应进行容错设计；4）必要时可提供日志及信息跟踪功能；5）设置必要的权限控制，防止越权操作。,3、可操作性,可操作性主要指用户操作系统的方便程度，具体指人机接口是否友好、方便、简捷。因此，在设计界面人机接口时应注意以下问题：1）设计的界面及操作方式应尽可能直观、逼真、清晰，且又符合用户的习惯，操作方便。2）尽可能减少系统的输入量，尤其是汉字的输入量，做到一次输入，多次使用。其好处有两点：一可减少输入量，二可减少输入错误。3）提供检错及纠错功能。4）提供简洁、明了的操作提示或在线帮助功能。,4、易维护性,系统的易维护性指系统容易修改的程度。它是目前软件设计中最重要的目标之一，是系统是否具有生命力的保证。引起系统维护的因素主要包括三个方面：1）系统需求的变化。随着社会的进步、科技的发展、市场的变化，企业的管理方式、管理理念、发展目标等都将随之而变化，因而必然导致企业对软件的需求发生变化；2）计算机技术的发展。计算机软、硬件技术都处在不断发展变化之中，这也要求软件系统随计算机软、硬件的更新换代而更新换代。3）系统本身存在不足和错误。,二、系统设计的步骤及内容,系统设计的主要依据是系统分析报告，采用的方法是自顶向下，逐步求精的结构化设计方法，其基本步骤 如下：,1、明确人机分工,系统分析阶段所确定的系统需求并非都适合用计算机来完成，因此在系统设计阶段应依据人与计算机各自的特点，合理进行人机分工，使系统的总效用达到最优。依据人与计算机各自的特点，在进行人机分工时，应遵循以下原则：1）对大量重复性的数学运算、统计、汇总、分类等工作，应尽可能由计算机完成。2）对各种成熟的、标准化的、规范化的工作，即概念精确的工作，应由计算机来完成。3）对于那些概念模糊的、或依据人的不稳定性经验而进行的处理工作应由人来完成。,2、信息设计 编码设计,编码就是以数或字符来代表各种客观实体。在系统开发过程中，编码设计是一个至关重要的问题。一个良好的编码系统可以减少对信息进行重复采集、加工、存储的情况，最大限度地消除因对信息的命名、描述、分类不一致所造成的误解和分歧，减少一名多物、一物多名等混乱显现。1）编码的目的：主要有三点，一是唯一地标识对象，二是便于系统进行分类统计工作，三是将定性的东西定量化。,2）编码的原则 惟一性规范性柔性（灵活性）兼容性简短性可识别性3）编码的方式顺序码：即将顺序的自然数或字母赋予编码对象。如：“1”表示男性，“2”表示女性。 顺序码的优点是短而简单 记录的定位方法简单，易于管理、但这种码没有逻辑基础，它本身不能说明任何信息的特征，不便于分类统计。此外，新加的代码只能列在最后，删除则造成空码。因此，该码适用于无须进一步分类的对象，或作为其他码分类中细分类的一种补充手段。,层次码：它是按对象的从属、层次关系为排列顺序的一种编码方式。编码时将代码分成若干层级，并与分类对象的分类层级相对应，代码从左至右，表示层级由高到低。每个层级的编码可采用顺序码。 第一层代码第二层代码第三层代码层次码的主要优点是能明确地表示分类对象的类别，编码本身有严格的隶属关系，同时有较好的柔性。主要缺点是当层次较多时，编码位数较长，冗余较多。,特征组合码（区间码）：它是将分类对象按其特征或属性分成若干个“面”，每个面内的诸类目按其规律分别编码，“面”与“面”之间的编码没有隶属关系。例如，若将螺钉按材料、直径、形状及表面处理四个方面分类，则螺钉的编码就是这四个方面编码的集合。例：“2123”表示黄铜，直径0.5，平头，镀锌,特征组合码又可分为以下类型多面码。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，上表的机制螺钉编码上下关联区间码：由几个意义上相互有关的特征码组成，其结构一般由左向右排列。例如：会计科目码。特征组合码的优点是：柔性好，信息处理比较可靠，排序、分类、检索等操作易于进行。但这种码的长度与它分类属性的数量有关，有时可能造成很长的码。在许多情况下，码有多余的数。同时，这种码的维修也比较困难。,特定字符码（助记码）：即用易于记忆和识别的符号作为编码。例如用城市名的拼音的首字符作为城市的编码，“BJ”表示北京，“TJ”表示天津等。该类编码的优点是易于识别，记忆，缺点是不便于进一步分类。混合码：即用以上几种方式进行混合编码。, 代码结构中的校验位代码作为计算机的重要输入内容之一，其正确性直接影响到整个处理工作的质量。特别是人们重复抄写代码和将它通过人手输入计算机时，发生错误的可能性更大。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。,校验位可以发现以下各种错误： 抄写错误，例如1写成7； 易位错误，例如1234写成1324； 双易错误，例如26913写成21963； 随机错误，包括以上多种错误或其他错误。 确定校验位值的方法很多： 算术级数法：原代码12345，各乘以权65432 乘积之和610121210=50 以M为模去除乘积之和，得出的余数作为校验码： 50/11l= 46 因此代码为123456。,几何级数法：原代码12345，各乘以权32 16 8 4 2 乘积之和3232241610=114 以11为模去除乘积之和，以其余数作为校验码： 11411= 104， 因此代码为123454。 质数法：原代码12345，各乘以权 17 13 7 5 3 乘积之和 17+26212015= 99 以11为模去除乘积之和，把得出余数作为校验码： 99/11l= 90 因此代码为123450注意，以11为模时，若余数是10，则按0处理。,三、系统总体结构设计,子系统划分,原则： 1）相互间相对独立 2）减少数据依赖性和数据冗余 3）考虑扩展能力、实现的便利、资源利用 4）采用U/C矩阵（上一讲复习）,硬软件设备选配,设计依据： 1）系统吞吐量 2）系统响应时间 3）系统可靠性 4）数据库类型 5）地域范围,硬件：计算机主机、外围设备、连网设备,软件：1）操作系统：单机操作系统、网络操作系统 2）网络协议： 3）数据库产品 ：Oracle,Sybase,Sql Server, Informix, Foxpro等 4）应用软件：功能性、灵活性、技术支持,计算机处理流程设计,磁带,磁盘,键盘,手工操作,判别,处理,端点、中断符,联机存储,打印文件,读取信息,显示器,辅助操作（脱机）,处理流程线,网络,信息流向线,计算机处理流程图例,旬报处理,月报处理,变动成本法输出报表,定额成本计算,完全成本法输出报表,实际成本计算,变动成本法报表,完全成本法报表,定额成本文件,输出中间文件,定额成本文件,销售收入文件,报表生成文件,销售子系统文件,产品设计属性资料库,成品主文件(若干),成本核算子系统,1,2,3,4,5,读数据,计算机处理流程图绘制举例一,计算机处理流程图绘制举例二,人事变动通知单,工资汇总表,工资单,形成扣款文件模块,主文件更新模块,上月主文件,房租变动通知单,电费扣款通知单,互助扣款通知单,扣款文件,本月主文件,计算机打印模块,划分子系统的步骤如下,功能/数据分析U/C矩阵及其建立U/C矩阵的求解系统功能划分与数据资源分布,U/C矩阵复习,U/C矩阵是系统化的聚类分析方法（IBM, 1970）用于新系统的功能子系统和数据资源的合理分布通过一个普通的二维表来分析汇总数据表的纵坐标：定义为数据类变量（Xi） 表的横坐标：定义为业务过程类变量（Yi） 数据与业务过程（即Xi与Yi）之间的关系U 使用use C 建立create,首先，将功能按照功能组排列 其次，调换“数据类”的横向位置，使得C符号最靠近对角线 最后，画出功能组对应的方框，每一个方框就是一个子系统 划分原则： 功能上子系统相对独立； 数据上子系统具有自身完整性； 结构上子系统适中性。,调整功能/数据类矩阵U/C矩阵求解,UC 矩 阵,数据正确性分析,数据守恒原理（Principle of Data Conservation): 数据必定有一个产生的源，而且必定有一个或多个用途。,在UC矩阵中： 每一个列只能有一个C； 每一个列至少有一个U； 不能出现空行或空列。,四、代码设计,代码：代表事物名称、属性、状态等的符号，一般用数字、字母或它们的组合来表示。代码设计是科学管理的体现。,代码功能（目的）（P340）,唯一性,规范化,系统化,为事物提供一个概要而不含糊的认定，便于数据的存储和检索。（标志作用）,即编码要有规律，符合某一类事物的聚集，提高处理的效率和精度。,也即标准化，符合国家或行业标准，提高数据全局一致性。,代码的设计原则,1、分类明确，系统化和标准化、唯一性,2、容量适宜：既不太长，又考虑未来发展需要,3、逻辑上满足用户需要，结构上应与处理的方法相一致,4、编码方法合理，不用易混淆的字符，采用合适的代码分段结构，便于记忆。,代码的种类,顺序码,区间码（层次码）,助记码,以某种顺序形式编码。简单，易管理，但可识别性差。,以多区间代表多组，位置代表含意。可靠且易操作，但占用空间大。如学号，身份证号码,也叫混合码。比较常用，易记忆易管理，但不易校对。如汉语拼音缩写或英文单词缩写。,代码的应用（P343）,1、检索 图书情报检索 大型零售商业企业的结算,2、统计 统计指标的统一 经济效益统计等,3、统一信息体系 行业信息代码规划,五、数据结构和数据库设计,数据结构,+,数据库,范式理论(P215),关系数据结构,资源分布(主要针对网络数据库而言P348),数据库设计的步骤用户需求分析概念结构设计（E-R模型）逻辑结构设计 关系模型数据模型 层次模型 网络模型物理结构设计,（3）实体-联系模型（E-R模型复习）有关概念 个体 实体同质实体 (Entity) 总体异质实体 属性(Attribute) 1：1 联系 实体内部联系联系方式1：N (relation) 实体外部联系 M：N,现实世界 数据世界,数据库,文件,记录,数据项（字段）,型,值,异质实体集,同质实体集,实体,属性,型,值,E-R图（复习）用矩形表示实体。实体之间的关系用菱形表示，用无向线段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，并用无向线段把实体与属性联系起来。,学生,课程,选修,学号,姓名,班级,成绩,课程号,课程名,学分,M,N,E-R模型转换为关系模型由E-R模型转换为关系模型的规则：）一个实体转换为一个关系，实体的属性就是该关系的属性，实体的关键字就是该关系的关键字。例：学生（学号，姓名，班级）， 课程（课程号，课程名，学分）一个联系也可以转换为一个关系，与该联系相联的各实体的关键字，以及该联系的属性可转换为关系的属性，其关键字的确定分以下几种情况：若联系为1：1，则联接的各实体的键均为候选主键 1：N，则N端键为主键M：N，则两端的键的组合为主键例：选修（学号，课程号，成绩）具有相同关键字的关系可以合并。,）一个实体转换为一个关系，实体的属性就是该关系的属性，实体的关键字就是该关系的关键字。,）一个联系也可以转换为一个关系，与该联系相联的各实体的关键字，以及该联系的属性可转换为关系的属性，其关键字的确定分以下几种情况： 若联系为1：1，则联接的各实体的键均为候选主键 1：N，则N端键为主键M：N，则两端的键的组合为主键,）具有相同关键字的关系可以合并。,六、输入输出设计,输入设计,输入方式设计：键盘、模数/数模输入、网络传送、磁/光盘读,输入格式设计：数据库文件与统计报表结构的一致性考虑,校对方式设计：人工校对、二次键入校对,I/O设计 I/O设计的内容很广泛，主要包括I/O方式的设计、时间的设计、地点的设计、信息介质化的设计及最终界面的设计。例如某销售公司在全国各地均有自己的销售网点，则各网点的销售数据是在本地输入，还是集中在总部输入？各种数据是随时输入，还是月底集中输入？历史数据是保存在磁盘上，还是磁带上，或其它介质上？销售网点的数据如何传递到总部？某个数据的输入界面怎样设计？采用什么方式方便用户的操作？这些问题在进行I/O设计时均应给予充分考虑。,常用的输入方式有：键盘输入；模/数、数/模输入；网络数据传送；磁/光盘读入等几种形式。键盘输入：键盘输入方式（key-in）主要适用于常规、少量的数据和控制信息的输入以及原始数据的录入。模数、数/模转换方式：数模模数转换方式（AD， DA）的输入是目前比较流行的基础数据输入方式。这是一种直接通过光电设备对实际数据进行采集并将其转换成数字信息的方法，是一种既省事，又安全可靠的数据输入方式。这种方法最常见的有如下几种：,条码（棒码）输入：即将标准的商品分类和统一规范化的条码贴（或印）于商品的包装上，然后通过光学符号阅读器（optica1 character reader，简称OCR）（亦称扫描仪）来采集和统计商品的流通信息，这种数据采集和输入方式现已普遍地被用于商业企业、工商、质检、海关等的信息系统中。扫描仪输入：这种方式实际上与条码输入是同一类型的。它大量地被使用在图形图像的输入，文件、报纸的输入，标准考试试卷的自动阅卷，投票和公决的统计等方面。传感器输入：即利用各类传感器和电子衡器接收和采集物理信息，然后通过A/D、D/A板将其转换为数字信息。这也是一种用来采集和输入生产过程数据的方法。,网络传送数据：这既是一种输出信息的方式，又是一种输入信息的方式。对下级子系统它是输出，对上级主系统它是输入。使用网络传送数据既可安全、可靠、快捷地传输数据，又可减少输入界面的设计工作。网络传送有二种方式：利用数字网络直接传送数据。利用电话网络（通过modem）传送数据。,磁盘传送数据：即数据输出和接收双方事先约定好待传送数据文件的标准格式（这一点在数据库设计中就可以确定下来），然后再通过软盘光盘传送数据文件。这种方式不需要增加任何设备和投入，是一种非常方便的输入数据方式，它常被用在主/子系统之间的数据联接上。常用的输出方式有：网络传递、软磁盘传递、终端设备。网络传递、软磁盘传递与输入类似，终端设备包括显示器、打印机、绘图仪等。,输出设计,报表设计：报表模块的设计,报表模块,报表格式定义,报表清单,报表选择,报表格式文件,数据文件,打印报表,图形显示：图形结果显示的方法,方法一,方法二,软件编程（作图工具）（图形函数）,DBF文件,EXCEL,DDE,