管理信息系统的系统设计.ppt

主讲人 苗华Tel mail miaohua 管理信息系统 系统设计是信息系统开发的一个重要阶段 这个阶段是对新系统的物理模型设计 即通过前面的系统分析报告 针对新系统逻辑功能 从实际出发 进行各种具体设计 确定系统的实施方案 解决系统如何去完成的问题 最终给出详细的设计方案 为下一阶段的实现制定详细计划 系统设计是寻求解决办法 探索建立新系统的过程 1 1系统设计的主要工作1 2系统设计模型1 3系统设计应遵循的原则 1系统设计的任务 系统设计报告 系统总体设计 系统详细设计 1 1系统设计的主要工作 系统总体结构设计是根据系统分析的要求和组织的实际情况对新系统的总体结构框架进行大致设计 它是一种宏观 总体上的设计和规划 一旦用户同意了这个总体设计 我们会将这个总体设计转换为更加详细的文档 1 系统总体设计 1 1系统设计的主要工作 系统总体结构 1 1系统设计的主要工作 子系统的划分新系统的运行平台的设计 系统总体结构 1 1系统设计的主要工作 子系统的划分新系统的运行平台的设计 硬件平台 网络平台 软件平台 主要包括代码设计 输入 输出设计 数据库设计 2 系统详细设计 1 1系统设计的主要工作 系统设计目标 1 2系统设计应遵循的原则 运行效率 可靠性 安全性 灵活性 经济性 通常 可以采用以下设计目标来评价一个设计方案的优劣 系统性 1 系统性 系统是作为统一整体而存在的 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 例如 对于生产管理系统里的零件 有的部门叫做 原材料 有的部门叫 配件 有的部门叫 产品 1 2系统设计应遵循的原则 2 系统的可靠性 可靠性是指受外界干扰时 系统的抵御能力和恢复能力 平均故障间隔时间 指前后两次发生故障的平均时间 反映了系统安全运行时间 例如 第一次故障在3 00发生 第二次故障在11 00发生 第三次故障在23 00发生 则 平均故障间隔时间 8 12 2 10 平均维护时间 指故障后平均每次所用的修复时间 反映系统可维护性的好坏 1 2系统设计应遵循的原则 为保持系统的长久生命力 要求系统具有很强的环境适应性 为此 系统应具有较好的开放性和结构的可变性 在系统设计中 应尽量采用模块化结构 提高各模块的独立性 尽可能减少模块间的数据耦合 使各子系统间的数据依赖减至最低限度 这样 既便于模块的修改 又便于增加新的内容 提高系统适应环境变化的能力 3 系统的灵活性 1 2系统设计应遵循的原则 经济性指在满足系统需求的前提下 尽可能减小系统的开销 一方面 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 另一方面 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 4 系统的经济性 1 2系统设计应遵循的原则 5 系统的运行效率 批处理系统 处理速度 即单个业务的平均处理时间 联机实时处理系统 响应时间 即从终端上发出一项请求到计算机在终端上给出回答所用的时间 实时录入 成批处理的系统 处理能力 标准时间周期内处理的作业个数 1 2系统设计应遵循的原则 6 系统的安全性 系统安全性是指系统的硬件和软件免遭故意或偶然损害的能力 保护数据不丢失 不泄露不改动和被销毁的能力 限制数据传播范围 保密 的能力 1 2系统设计应遵循的原则 系统总体结构 子系统的划分新系统的运行平台的设计 总体设计的主要问题及解决办法 存在的问题 错综复杂的联系 造成设计 修改 和维护工作难以进行 解决问题的办法 图示 系统 子系统1 子系统2 子系统3 子系统4 功能划分法 顺序划分法 模块 子系统 划分的经验方法 按功能划分是目前最常用的一种划分方法 系统总体结构 子系统的划分新系统的运行平台的设计 新系统运行平台 系统运行平台是指管理信息系统运行所依赖的硬件 软件和网络架构 因此其设计就是针对新系统的目标 在各种技术手段和实施方法中权衡利弊 合理地利用各种资源 选择适当的计算机硬件 网络通讯设备及其它辅助设备软件 以满足新系统逻辑模型的需要和技术需求 系统硬件平台 系统网络平台 系统软件平台 系统平台 3 1设计依据 随着信息技术的发展 各种计算机软 硬件产品竞相投向市场 多种多样的计算机技术产品为信息系统的建设提供了极大的灵活性 使我们可以根据应用的需要选用不同生产者的性能各异的软 硬件产品 但同时也给系统设计工作带来了新的困难 那就是如何从众多厂家的产品中作出最明智的选择 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 设计依据 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 系统的吞吐量与系统硬 软件的选择有着直接的关系 如果要求系统具有效大的吞吐量 就应当选择且有效高性能的计算机和网络系统 如文字处理和三维图象处理选用的计算机就一定不同 1 系统的吞吐量 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 如果要求系统具有较短的响应时间 就应当选择CPU运算速度较快的计算机及具有较高传递速率的通信线路 炼钢炉实时温控系统 飞机自动驾驶系统等 2 系统的响应时间 系统的可靠性可以用连续工作时间表示 例如 对于每天需要24小时连续工作的系统 则系统的可靠性就应该很高 这时可以来用双机热备方式 银行数据库管理系统 航天飞机自动控制系统等 3 系统的可靠性 例子 银行 一卡通 不通 上海的李女士某银行南京西路的营业网点 首次尝试交通 一卡通 交付水电煤费用 根据电脑提示 李女士一步步地进行操作 但是没有想到最后机器居然显示其操作超时 李女士一开始以为自己操作可能不到位 又试了几次 后来还干脆请来银行保安 结果操作还是不成功 始终显示其操作超时 保安告诉李女士 这台机器又出错了 例子 银行 一卡通 不通 离开这一网点 李女士又去了江宁路上的网点 结果 还没有开始操作 就被银行人员告知这台机器早上就死机了 保安告诉我 这个机器早上报的修 现在总部还没有来人修 保安自己也表示这个机器三天两头会出故障 前两天刚修过 据说主要是网络问题 李女士觉得本来很方便的事情现在看起来却很不方便 4 系统的处理方式 集中式还是分布式 集中式数据处理 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 局域网的范围不能超过10公里 5 地域范围 现在大都采用数据库方式 此时要根据应用的特点 决定采用哪种数据模型 层次型 网络型 关系型 并配备相应的DBMS 最流行的并不一定是最合适的 6 数据管理方式 在1969年 NASA 美国国家航空航天局 成功发射了阿波罗11号实现了人类首次登月 在此之前的庞大阿波罗计划中繁琐资料的管理维护都是由IBM研发的层次数据库系统IMS来承担 NASA继续在其航天飞机计划中使用着该产品 直至今日 该数据库一直有着用武之地 在如今的互联网应用连接 商务智能等应用中找到了全新的角色 大型数据库管理系统的价格非常高 6 数据管理方式 3 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要运行的软件 在计算机机型的选择上主要考虑应用软件对计算机处理能力的要求 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 1 计算机主存 2 CPU 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 3 2计算机硬件选择 金蝶K 3V10 3的运行环境 服务器 硬件最低配置 P41 7GHzCPU 512MB内存 2GB剩余硬盘空间 硬件建议配置 P4主流CPU 双CPU 1GB以上内存 2GB以上剩余硬盘空间 软件环境 Windows2000Server WindowsServer2003 客户端 硬件最低配置 P41GHzCPU 256MB内存 1GB剩余硬盘空间 硬件建议配置 P42 4GHz以上CPU 512MB内存 1GB剩余硬盘空间 软件环境 Windows98 XP 2000 2003 系统网络平台的设计主要包括微机网络方案的选取 网络互连结构及通信介质的选择 局域网拓扑结构的设计 网络应用模式及网络操作系统的选型 网络协议的选择 网络管理 远程用户等工作 有关内容请参考计算机网络的技术书籍 3 3计算机网络的选择 3 3计算机网络的选择 网络系统运行模式 目前 网络系统运行模式主要有客户 服务器 Client Server 模式和浏览器 服务器 Brower Server 模式B S模式已成为目前信息系统运行模式的首选 Client Server Client Server Browser Thebrowserisconsideredaclient 软件的选择包括 操作系统 数据库管理系统 应用软件 其他 3 5软件的选择 网络操作系统 目前 流行的网络操作系统有UNIX WindowsNT等 UNIX 历史最早 是唯一能够适用于所有应用平台的网络操作系统 WindowsNT由于其Windows软件平台的集成能力 随着Windows操作系统的发展和客户机 服务器模式 C S 向浏览器 服务器模式 B S 延伸 无疑是有前途的网络操作系统 古老而又强大的OpenVMS系统最长使用时间达到了10年180天6小时40分钟 运行于Alpha主机 而且其平均使用时间也超过了四年 成为名副其实的最稳定系统 Linux的表现强于Windows 其最长使用时见和平均使用时见分别为1年309天零2分钟和19天23小时16分钟 Windows的相应统计为最高189天1小时59分钟和平均10天8小时20分钟 操作系统稳定性比较 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 数据库管理系统选择的原则是 支持先进的处理模式 具有分布处理数据 多线索查询 优化查询数据 联机事务处理功能 具有高性能的数据处理能力 具有良好图形界面的开发工具包 具有较高的性能 价格比 具有良好的技术支持与培训 Oracle的售后 数据库管理系统 考虑因素 1 数据库的性能 2 数据库管理系统的系统平台 3 安全保密性 4 数据的类型 5 性价比 应用软件 现今的软件开发 大都采取购买现有的软件平台 根据具体应用的需要进行二次开发 很少有一切从头做起的 1 软件是否能够满足用户的需求2 软件是否具有足够的灵活性3 软件是否能够获得长期 稳定的技术支持对于商品化软件 稳定的技术支持是必需的 这一方面是为了保证软件能够满足需求的变化 另一方面是便于今后随着系统平台的升级而不断升级 选择原则 小结 信息技术环境 详细调查的信息 现有平台 企业可能投资 新系统的逻辑模型 数据的集中性 1 类比法 类比法是指考察类似系统的平台设计方案 比较其优缺点以及与新系统的异同点 并根据具体情况作出相应的改进或改动 优点 简单 方便 直观 可以充分吸取其它平台设计方法的经验教训 缺点 应用范围有限 2 招投标法 首先根据新系统的逻辑模型 以及各投标公司提供的系统平台设计方案 在综合价格 质量 培训 售后服务等因素后 确定中标公司 优点 专业公司的专业知识 选择的权力 降低成本 缺点 筛选出的方案未必最佳 系统详细设计 代码设计输入 输出设计处理流程及模块功能的设汁数据库设计 4 1代码的含义4 2代码的功能4 3代码的种类4 4代码的设计4 5代码校验方法 4代码设计 我们身边常用到什么样的一些代码 学号身份证号码考试证编号借书证编号手机号码衣服尺码 4 1代码的含义 为什么在校学生都有一个学号 公民的身份证号码有多少位 它们代表什么意思 想想看 我们每一个人有多少除了名字以外的号码 等等 4 1代码的含义 代码是用来表征客观事物的一个或一组有序的符号 它应易于计算机和人识别与处理 也简称为 码 一般用数字 字母或它们的组合来表示 简而言之 代码就是用数字或字母代表事物 4 1代码的含义 在手工处理系统中 许多数据如零件号 设备号 图号等早已使用代码 为了给尚无代码的数据项编码 为了统一和改进原有代码 使之适应计算机处理的要求 在建立新系统时 必须对整个系统进行代码设计 4 1代码的含义 代码设计往往是详细设计的第一个步骤 有了良好的代码设计 才能保证整个系统设计的一致性 是系统设计的共同指南 编码 代码 是信息系统实现的基础和前提 也是信息系统设计的有机组成部分 合理的编码结构是信息系统是否具有生命力的一个重要因素 4 1代码的含义 它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 电话号码地区号 010 021 022 023 1 鉴别功能 4 2代码的功能 代码缩短了事物的名称 节省了时间和空间IO BritishIndianOceanTerritory英属印度洋领地CN China中国HK HongKong中国香港特区MO Macau中国澳门特区US America美国JP Japan日本使用代码可以提高处理的效率和精度 按代码进行排序或按某种规定算法进行统计分析 可以十分迅速 如按学号排序 2 提高效率 4 2代码的功能 代码提高了数据的全局一致性 共享性 同一事物在不同场合有不同的叫法 可以通过编码统一起来 减少了因数据不一致而造成的错误 如同一个项目P 有的部门叫项目 有的叫课题 有的叫工程 3 保证一致性 4 2代码的功能 代码是人和计算机的共同语言 是两者交换信息的工具代码设计在系统分析阶段就应当开始 由于代码的编制需要仔细调查和多方协调 在系统设计阶段才能最后确定 4 沟通的桥梁 4 2代码的功能 案例 自行车的型号PA 12含义如下 汉语拼音的第一个字母表示自行车的用途 如P为普通车 Q为轻便车 Z为载重车 X为小轮车 汉语拼音的第二个字母代表自行车的车轮直径 A E G M分别指轮径28 26 24 20英寸的女式车 最后 汉语拼音后面的阿拉伯数字如PA 12型的 12 是工厂设计的顺序号 4 2代码的功能 代码的种类 顺序码 区间码 助忆码 4 3代码的种类 顺序码是一种最简单 最常用的代码 用连续数字代表编码对象的码 如对城市进行编码 北京001 上海002 天津003 如各种票据的编号都是顺序 学校里学号构成里的某些部分超市里收银小票的流水号 1 顺序码 4 3代码的种类 优点 短而简单 记录的定位方法简单 易于管理 缺点 1 代码本身没有给出对象的任何其它信息 没有逻辑基础 2 新加的代码只能列在最后 删除则造成空码通常 顺序码作为其他码分类中细分类的一种补充手段 4 3代码的种类 2 区间码 区间码的定义 把代码分成几段 区间 每段表示一种含义 例如 学号 身份证 4 3代码的种类 案例 我国目前使用的居民身份证就是采用一个18位的区间码 前6位表示地区编码 中间8位表示出生年月日 最后4位表示顺序号和其它状态 性别等 4 3代码的种类 我国公民身份证代码的含义 4 3代码的种类 2 区间码 区间码的优点 能够反映出分类体系 信息处理比较可靠 排序 分类 检索等操作易于进行 区间码的缺点 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 加重计算机处理的负担 位数多不便记忆必须为每段预留编码 否则不易扩充 许多情况下 码有多余 4 3代码的种类 某企业的用户分类代码 码21代表该用户为采购总量小于9999元的零售单位 区间码的类型 1 多面码 一个事物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 例如表7 1的规定 代码2342表示材料为黄铜的 1 5mm方形头镀铬螺钉 每一区间或每一位代表事物某一方面的特性 4 3代码的种类 多面码示例 编码M010403表示尺码为170的米色男式西服 区间码的类型 2 上下关联区间码 层次码 由几个意义上相关的区间组成 其结构一般由左向右排列 4 3代码的种类 关联码示例 关联码与多面码的区别 关联码中必须要根据前几位字符的意义才能判断出后面几位字符的意义 多面码则从码的构成上就能判断出各位字符的含义 编码W0301表示尺码为160的女式休闲服 上下关联区间码和多面码都属于区间码 都把整个码分成若干区间 码中每一区间的数值和位置都代表一定的意义 但上下关联区间码的区间之间有一定关联 例如会计核算代码 若用左位代表核算科目 则右位代表核算项目 其中核算项目是从属于该种核算科目的 而多面码的各区间之间没有这种严格的关联 上下关联区间码和多面码都属于区间码 试述它们的异同之处 3 混合码 混合码 由多面码和关联码混合组成 编码W0202C5表示尺码为165的浅绿色女式休闲服 区间码的类型 4 十进位码 此法相当于图书分类中沿用已久的十进位分类码 它是由上下关联区间码发展而成的 4 3代码的种类 3 助忆码 助忆码用文字 数字或文字数字结合起来描述 其特点是 可以通过联想帮助记忆 例如 用TV B l2代表12英时黑白电视机用TV C 20代表20英时彩色电视机 4 3代码的种类 3 助忆码 又如在开发一个商业经贸性公司的信息系统时 在数据库中需要分别存储商品的进 存 销3个环节的价格 成本 资金占用等信息 为了区别起见 这时我们可以规定 字段的前两位分别用J C X 来表示进 存 销 用后5位数来代表价格 成本 费用 资金占用等等 例如J price表示进价 这就是一个典型的助忆码 4 3代码的种类 3 助忆码 优点 可以直接明白编码含义 易理解 易记忆 缺点 助忆码适用于数据项数目较少的情况 一般少于50个 否则可能引起联想出错 4 3代码的种类 1 唯一性 规范化代码的唯一性是代码设计的首要要求 它要求一个编码只能代表一个实体或一个属性 但如果我们仅仅为了唯一化来编制代码 那么代码编出来后可能是杂乱无章的 使人无法辨认 而且使用起来也不方便 所以我们在唯一化的前提下还要强调编码的规范化 尽量使代码结构对事物的表示具有实际意义 如用Name表示姓名就比用N表示姓名更清晰 4 4代码的设计 2 合理性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 通过学号就可以了解学生所在的系以及所学的专业 4 4代码的设计 3 可扩充性代码设计时 要预留足够的位置 以适应不断变化的需要 否则 在短时间内 随便改变编码结构对设计工作来说是一种严重浪费 身份证号码的更换 一般来说 代码愈短 分类 准备 存储和传送的开销愈低 代码愈长 对数据检索 统计分析和满足多样化的处理要求就愈好 但编码太长 留空太多 多年用不上 也是一种浪费 4 4代码的设计 计算代码的容量 即它所能表达的个体的个数 例如 一个三位数的数字代码 可以区分一千个不同的个体 一个由两个英文字母组成的代码 可以表达676个不同的个体 26 26 如果区分大小写 并且可以用数字出现在其中 那么同样是两位的代码可以表达3844个不同的个体 62 62 我们在计算容量时 都应该考虑到今后的发展与扩充 而不能只看当前的情况 4 4代码的设计 4 要注意避免引起误解 不要使用易于混淆的字符 0 z I S V与0 2 1 5 U易混 5 合理的代码结构a 当代码长于4个字母或5个数字字符时 应分成小段 如注册码 J2MV9 JYYQ6 JM44K QMYTH 8RB2Wb 采用不易出错的代码结构 如 字母 字母 数字 WW3 字母 数字 字母 W2W 4 4代码的设计 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 4 5代码的校验方法 抄写错误 易位错误 隔位易位错误 如何解决 如何保证代码的正确性 4 5代码的校验方法 在设计好的代码 代码本体 后 再增加一位 作为代码的组成部分 增加的这一位 即为校验位 避免代码录入出现错误的办法 4 5代码的校验方法 YES NO 计算校验位 计算的校验位与录入的校验位是否相同 录入包括校验位在内的完整代码 4 5代码的校验方法 设有一组代码为 C1C2C3C4 Ci第一步 为代码的每一位Ci确定一个权数Pi权数可以为 自然数1 2 3 几何级数2 4 8 16 质数3 5 7 13 17 校验位的计算步骤 4 5代码的校验方法 第二步 求代码每一位Ci与其对应的权数Pi的乘积之和SS C1 P1 C2 P2 Ci Pi i 1 2 n Ci Pi i 1 2 n 4 5代码的校验方法 第三步 确定模M 11 13 10 第四步 取余R SmodM第五步 校验位Cn 1 R最终代码为 4 5代码的校验方法 以算术级数作为代码本体的权数 1 算术级数法 4 5代码的校验方法 问题 如将数据错误输入为21345 校验码能检查出来此错误吗 如何确定权的大小有一定的法则 不能随意安排 否则错误的数据输入经加权后 会得到正确的校验码 从而无法识别出错数据 4 5代码的校验方法 2 几何级数法 4 5代码的校验方法 1 2 3 4 5 4 校验位 代码本体 4 5代码的校验方法 3 质数法 4 5代码的校验方法 1 2 3 4 5 0 校验位 代码本体 4 5代码的校验方法 校验码计算方法将身份证号码由左至右的17个号码按照这个公式加权求和S nx为由左至右的顺序号 红色数字为权数 S n1 7 n2 9 n3 10 n4 5 n5 8 n6 4 n7 2 n8 1 n9 6 n10 3 n11 7 n12 9 n13 10 n14 5 n15 8 n16 4 n17 2以11对S取模Y mod S 11 对应下表得出校验码 ISO7064 1983 MOD11 2校验码系统 系统详细设计 代码设计输入 输出设计处理流程及模块功能的设汁数据库设计 5 1输出设计的内涵5 2输出设计的内容5 3输出设计的原则5 4输出报告 5输出设计 1 输出是系统产生的结果 是系统开发的目的和评价系统开发成功与否的标准 2 输出设计要解决的主要问题 针对用户的特点和要求 以精确 及时 适用的方式输出最适合需要的信息 3 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 输出设计的内涵 为什么在设计阶段是先设计输出 再设计输入 主要的理由是 当系统分析 设计人员取得用户提供的输出数据与报表后 可以通过这些输出数据与报表的格式内容 推演出为得到这些输出数据所需的输入数据项 并且借此询问用户要经过哪些处理流程才能得到正确的输出结果 也就是说 在询问的过程中 信息人员就可以了解系统运作后的具体输出项目 要生产这些输出内容所需要的原始数据以及产生这些输出需要经过的处理过程 从输出设计着手 对系统整体性的了解有很大的帮助 1 确定输出内容根据使用者 使用目的不同进行设计 如 领导需要综合性 概括性的信息 业务人员需要具体详细的信息 2 选择输出格式报表 标签 图形 文字说明等 报表输出是最基本 最常见的输出形式 3 选择输出设备显示器 打印机 根据用户要求决定 二 输出设计的内容 输出格式 表格信息 用于对详细信息的描述 在表示事物的趋势 多方面因素的比较等方面有较大优势 直方图圆饼图曲线图等 报表是最常用的一种输出形式 一般由3个部分组成 表头 表体和表尾 三 输出设计的原则 尽量使用原系统的输出格式 确需修改 应与有关部门协商 征得用户同意 在输出设计上应尽量保持输出流内容和格式的统一性 同一内容的输出 对于显示器 打印机和文本文件应具有一致的形式 阅读材料 有位资深信息系统开发专家介绍 虽然现行报表系统经过长时间的适用 历经几代人的修改和完善 但是并非无懈可击 从信息系统分析的结果出发 他在新信息系统中有意取消了他认为是多余的报表与一些报表中的几个栏目 新系统投入使用一年后仍未被用户发现 可见他的分析和设计是正确的 然而当初他在征求用户意见时 管理人员坚持现有的报表 报表栏目一个也不能少 不识庐山真面目 只缘身在此山中 长期与报表为伴的管理人员 先入为主 没有深入分析现有报表及其关系 不易发现现行报表系统中存在的问题 四 输出设计书 6输入设计 输入界面是管理信息系统与用户之间交互的纽带 设计的任务是根据具体业务要求 确定适当的输入形式 使管理信息系统获取管理工作中产生的正确的信息 输入的是垃圾 输出的必然是垃圾 一 输入设计的原则 首先 减少错误 要求输入的数据真实可靠 其次 提高效率 1 控制输入量 在输入时 只输入基本的信息 而其它的信息可通过计算 统计 检索得到 2 采用输入校验方法 减少输入错误 3 采用人 机对话方式 使输入过程尽量简化 1 基本原则 2 具体的指导原则如下 输入的是垃圾 输出的必然是垃圾 目前常用的输入设备有以下几种 1 键盘 磁盘输入装置 最常用的方式 2 读卡器 3 数模 模数转换输入 如条形码识别器 光电阅读器 二 数据输入设备的选择 4 终端输入 5 声音识别仪 数据采集过程中发生的错误 如原始凭证丢失 填写不准确 凭证传递延误等 这些主要依靠建立严格的凭证管理制度来解决 录入数据阶段产生的错误 如录入员的错读 漏读 误操作等原因引起的数据错误 对这类错误 可以采用校验方法来解决 三 输入检验 出错的改正方法应根据出错的类型和原因而异 原始数据错误 程序查出的错误 对于原始错误 操作员是否可以修改 程序查出的错误 数据录入阶段 待输入数据全部校验并改正后 再进行下一步处理 如程序编译时的错误检查 舍弃出错数据 只处理正确的数据 这种方法适用于作动向调查分析的情况 这时不需要太精确的输出数据 例如人口普查等 只处理正确的数据 出错数据待修正后进行同法处理 1 重复校验 将相同的内容重复输入多次 计算机自动比较其结果 如设置或修改密码的操作 一般要求用户输入两次 如银行密码 2 视觉校验 数据输入的同时 有计算机显示或打印输入的数据 然后与原始单据进行比较 3 校验位校验 是最常用也最有效的校验方法 4 控制总数校验 工作人员先用手工求出数据的总值 然后在输入过程中由计算机程序累计总值 将两者对比较验 5 逻辑校验 根据业务上数据的逻辑性 检查有无错误 如月份最大不会超过12 否则出错 6 数据类型校验 检验是数值型 字符型还是日期型数据 7 界限校验 检查某项输入数据的内容是否在规定的范围之内 如商品的单价规定在50元至1000元范围内 若检查出存在超出此范围的数据 则出错 8 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 如电子邮箱检验 9 记录计数校验 通过计算记录个数来检查记录是否遗漏和重复 10 平衡校验 校验相互有关的相反数据项之间是否平衡 如会计系统中 凭证的借 贷科目分别求和 若相等 则账目平衡 否则账目中必然有错 为了保证输入数据正确无误 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 主要指应用程序中的出错信息提示 系统容错功能的体现 四 输入方式 人机对话输入 从屏幕上通过人机对话输入是目前广泛使用的输入方式 既有用户输入 又有计算机的输出1 菜单式 下拉组合框 列表框2 填表法 用于数据的输入 如工资输入3 应答式 点击 是 否 取消 这三种方式可在一个输入界面里会同时出现 人机对话的形式 菜单式下拉式菜单弹出式菜单级联菜单 人机对话的形式 命令式为了提高程序调用的速度 为用户提供的一种直接输入相应命令就可以执行所需要的功能 应答式填表法 职工人事信息卡录入 8 1文件的分类8 2文件设计8 3数据库设计 8数据存储设计 管理信息系统总是基于文件系统或数据库系统的 文件是存放系统中要处理的和维护的数据的基本方式 即文件是数据管理的最基本方式 文件设计的定义 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 8 1文件的分类 1 按文件的存储介质分类 纸带文件 磁盘文件 磁带文件和打印文件等 2 按文件的信息流向分类 输入文件 如卡片文件 输出文件 如打印文件 和输入输出文件 如磁盘文件 3 按文件的组织方式分类 顺序文件 索引文件和直接存取文件 4 按文件的用途分类 本节重点 8 1文件的分类 按文件用途分类 1 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 如职工姓名 职务等数据 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 主要存放具有随机变动属性的数据 按文件用途分类 3 工作文件 工作文件是处理过程中暂时存放数据的文件 如排序过程中建立的排序文件 打印时建立的报表文件等 此类文件用完后 不再保存 4 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 例如 工资子系统中的住户电费扣款文件 见表7 4 5 其他文件 例如备份文件 档案文件等 文件设计通常从设计共享文件开始 而文件由记录组成 所以设计文件主要是设计文件记录的格式 8 2文件设计 8 2文件设计 数据库设计是建立数据库及其应用系统的技术 是信息系统开发和建设中的核心技术 数据库设计的任务 是指对于一个给定的应用环境 构造最优的数据库模式 建立数据库 使之能够有效地存储数据 满足各种用户的应用需求 信息需求和功能需求 8 3数据库设计 152 要直接将现实世界中的数据 内容 映射到计算机世界是十分困难的 因此要引入观念世界和数据世界作为现实世界通向计算机世界的桥梁 因此 从客观事物到计算机内的数据 这里经过了四个世界 或称领域 现实世界 观念世界 数据世界 计算机世界 8 3数据库设计 现实世界 观念世界 数据世界 人们头脑之外的客观世界 它包含客观事物及其相互联系 信息世界 是现实世界在人们头脑中的反映 观念世界中信息的数据化 它与观念世界之间存在对应关系 计算机世界 数据世界中的数据经过编码 加工后就进入计算机世界 数据库设计的步骤 现实世界 观念世界 数据世界 用户需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 物理结构设计 E R图 数据模型 概念结构设计 逻辑结构设计 信息的转换 客观客观事物事物及其相互联系 人 实体现实世界及在人们头脑联系中的反映 加工 转换 数记录据文件库相关数据项集合 加工转换 存储二进制数据集合结构 计算机世界 DBMS 数据世界 DBMS的数据模型 现实世界 观念世界 认识 选择和描述 E R模型 一 概念模型 E R图 实体联系模型 E R图 反映的是现实世界中的事物及其相互联系 1 实体 Entity 客观存在并可相互区别的事物 实体集 型名称 表示方法 2 属性 属性 指实体型具有的某种特性 一个实体型可由若干个属性来刻画 如学生 学号 姓名 性别 表示方法 属性 实体型名称 属性1 属性2 属性n 3 联系现实世界的事物总是存在着这样或那样的联系 联系 表示方法 设A B为两个包含若干个体的总体 1 一对一联系如果对于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 联系的类型 2 一对多联系如果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 联系的类型 3 多对多联系如果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 联系的类型 例1 教学管理中涉及到学生 课程两个实体型 用E R图可表示为此E R图中实体的相关属性如下 学生实体型属性 学号 学生姓名 所属系 年龄课程实体型属性 课程号 课程名 先行课程号选课联系的属性 成绩 学期 E R方法 例2 下面用E R图来表示某个工厂物资管理的概念模型 物资管理涉及的实体有 仓库 属性有仓库号 面积 电话号码 零件 属性有零件号 名称 规格 单价 描述 供应商 属性有供应商号 姓名 地址 电话号码 账号 项目 属性有项目号 预算 开工日期 职工 属性有职工号 姓名 年龄 职称 E R方法 这些实体之间的联系如下 1 一个仓库可以存放多种零件 一种零件可以存放在多个仓库中 用库存量来表示某种零件在某个仓库中的数量 2 一个仓库有多个职工当仓库保管员 一个职工只能在一个仓库工作 3 职工之间具有领导 被领导关系 即仓库主任领导若干保管员 4 供应商 项目和零件三者之间具有多对多的联系 即一个供应商可以供给若干项目多种零件 每个项目可以使用不同供应商供应的零件 每种零件可由不同供应商供给 E R方法 E R模型是对现实世界的一种抽象 它抽取了客观事物中人们所关心的信息 忽略了非本质的细节 如学生的身高 体重等就不是我们所关心的信息 但它们是存在的 并对这些信息进行了精确地描述 E R图所表示的概念模型与具体的DBMS所支持的数据模型相独立 是各种数据模型的共同基础 因而是抽象和描述现实世界的有力工具 思考题 某医院病房计算机管理中涉及的实体有 科室 属性有科室名 地址 电话 病房 属性有病房号 病房名 医生 属性有工作证号 姓名 职称 病人 属性有病历号 姓名 性别 这些实体之间的联系描述如下 一个科室有多个病房 一个病房只属于一个科室 一个科室有多个医生 一个医生只属于一个科室 一个医生可负责多个病人的诊治工作 每个病人可由多个医生进行治疗 一个病房住有多个病人 病人只能住在一个病房里 需要记录入院时间和出院时间 请用E R图画出科室 病房 医生和病人的概念模型 E R方法 二 逻辑结构设计 回顾 实体实体集合及实体联系相关属性集合 加工 转换 数文件据记录库相关数据项集合 数据世界 DBMS的数据模型 观念世界 E R模型 E R模型向关系数据模型的转换 重点掌握的内容 转换原则 一个实体型转换为一个关系模式 关系的属性 实体型的属性关系的码 实体型的码例 学生实体可以转换为如下关系模式 学生 学号 姓名 性别 出生日期 年级 E R图向关系模型的转换 续 2 一个1 1联系可以转换为一个独立的关系模式 也可以与任意一端对应的关系模式合并 1 转换为一个独立的关系模式关系的属性 与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性关系的候选码 每个实体的码均是该关系的候选码 E R图向关系模型的转换 续 2 一个1 1联系可以转换为一个独立的关系模式 也可以与任意一端对应的关系模式合并 2 与某一端对应的关系模式合并合并后关系的属性 加入对应关系的码和联系本身的属性合并后关系的码 不变 E R图向关系模型的转换 续 E R图向关系模型的转换 续 例 管理 联系为1 1联系 可以有三种转换方法 1 转换为一个独立的关系模式 管理 职工号 班级号 或管理 职工号 班级号 2 管理 联系与班级关系模式合并 则只需在班级关系中加入教师关系的码 即职工号 班级 班级号 学生人数 职工号 3 管理 联系与教师关系模式合并 则只需在教师关系中加入班级关系的码 即班级号 教师 职工号 姓名 性别 职称 班级号 是否为优秀班主任 E R图向关系模型的转换 续 注意 从理论上讲 1 1联系可以与任意一端对应的关系模式合并 但在一些情况下 与不同的关系模式合并效率会大不一样 因此究竟应该与哪端的关系模式合并需要依应用的具体情况而定 由于连接操作是最费时的操作 所以一般应以尽量减少连接操作为目标 例如 如果经常要查询某个班级的班主任姓名 则将管理联系与教师关系合并更好些 E R图向关系模型的转换 续 一个1 n联系可以转换为一个独立的关系模式 也可以与n端对应的关系模式合并 1 转换为一个独立的关系模式关系的属性 与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性关系的码 n端实体的码 E R图向关系模型的转换 续 一个1 n联系可以转换为一个独立的关系模式 也可以与n端对应的关系模式合并 2 与n端对应的关系模式合并合并后关系的属性 在n端关系中加入1端关系的码和联系本身的属性合并后关系的码 不变可以减少系统中的关系个数 一般情况下更倾向于采用这种方法 E R图向关系模型的转换 续 E R图向关系模型的转换 续 例 组成 联系为1 n联系 将其转换为关系模式的两种方法 1 使其成为一个独立的关系模式 组成 学号 班级号 2 将其学生关系模式合并 学生 学号 姓名 出生日期 所在系 年级 班级号 平均成绩 E R图向关系模型的转换 续 4 一个m n联系转换为一个关系模式 关系的属性 与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性关系的码 各实体码的组合例 选修 联系是一个m n联系 可以将它转换为如下关系模式 其中学号与课程号为关系的组合码 选修 学号 课程号 成绩 转换举例1 工厂 厂号 厂名 地点 厂长 厂长号 厂号 姓名 年龄 转换举例2 仓库 仓库号 地点 面积 产品 货号 品名 价格 仓库号 数量 转换举例3 学生 学号 姓名 年龄 课程 课程号 课程名 学时数 例题 物资管理E R模型 转化为关系模式如下 仓库 仓库号 面积 零件 零件号 零件名 单价 仓库号 库存量 供应商 供应商号 名称 电话号码 产品 产品号 产品名 产地 供应 产品号 供应商号 供应量 构成 产品号 零件号 使用量 船舶 船舶编号 船名 船身长度 排水量 航线编号 航线 航线编号 航线名称 出发港口 到达港口 航线长度 集装箱 集装箱编号 箱型 尺寸 货物 货物编号 货物名称 总件数 总重量 出发时间 船舶编号 装箱 集装箱编号 货物编号 货物件数 货物重量 关系的规范化 数据冗余太大 每一个系的系主任姓名重复出现 重复次数与该系所有学生的所有课程成绩出现次数相同 更新异常 由数据冗余引起 比如 某系更换系主任后 必须修改与该系学生有关的每一个元组 问题的提出 插入异常 如果一个系刚成立 尚无学生就无法把这个系及其系主任的信息存入数据库 删除异常 如果某个系的学生全部毕业了 在删除该系学生信息的同时 把这个系及其系主任的信息也丢掉了 问题的提出 规范化理论是研究如何将一个不好的关系模式转化为好的关系模式的理论 规范化理论认为 一个关系数据库中所有的关系 都应满足一定的规范 约束条件 规范化理论把关系