第四章复习及第五章管理信息系统的设计

一、MIS认知过程：提出问题逻辑模型物理模型计算机可执行模型,二、系统分析的任务：新系统的逻辑方案设计，“做什么”,三、MIS开发的可行性分析和详细调查,1、可行性分析的任务2、可行性分析报告3、详细调查,（1）必要性（2）可行性,（1）调查对象、目的（2）调查原则（3）调查方法,四、管理业务调查,1、组织结构调查2、管理功能调查3、管理业务流程调查,（1）业务流程调查的内容（2）调查目的（3）调查工具,管理业务流程图表格分配图,五、数据流程调查,1、数据流程调查的内涵2、数据流程调查的内容3、数据流程调查的工具DFD,第四章知识体系1,七、描述处理逻辑的工具,1、判断树2、判断表3、结构英语表示法,八、系统化分析,九、提出新系统逻辑方案,第四章知识体系2,六、数据字典,1、什么是数据字典2、为什么还要编制数据字典？3、数据字典的内容,某课题组对某公司的工资管理系统进行调查，得到工资发放过程及有关表格如下：公司每月末发放工资，发放前的工资处理过程是每月20日到23日由财务科根据已存档的上月工资发放清单和人事科送来的人员及工资变动表填写本月工资发放清单中的前四项（即姓名、基本工资、津贴、扣房费）。总务科于每月24日将扣款清单送交财务科，由财务科按扣款清单将扣款数填入本月工资发放清单。最后计算出每位职工的应发工资数，并填入工资发放清单，为工资发放人员发放工资做好准备。绘制工资管理子系统的数据流程图。,1、工资管理,手工处理的工资管理子系统数据流图,本月人员工资变动表,本月工资发放清单,本月工资发放清单,扣款清单,本月工资发放清单,P1,P2,P3,手工处理的工资管理子系统数据流图,人事科,总务处,工资发放人员,2、某商业中心按以下决策规则确定商品的订货决策：当某商品的库存量低于储备量时，就应订货；当库存量高于或等于订货点时，不应订货；当库存量低于订货点，且该种商品上月销售金额大于或等于5000元时应订货，小于5000元时，不订货。试按此画出库存订货判断表，内容包括决策规则号、条件和应采取的行动。,答案,练习答案,库存定货判定表,3、学校录取新生时数据处理。假定学校录取新生时主要考虑考生的两个条件，即考试分数和体格检查结果。首先检查考分，其次再按体检结果分别做不同处理。结构化语言描述如下：,若成绩在录取分数线以上若体检合格则发出录取通知书否则（体检不合格）将考生档案转送下一志愿学校否则（成绩在录取分数线以下）若体检合格则将考生档案转送下一志愿学校否则（体检不合格）发出不录取通知书,决策树,决策树（decisiontree）是结构化语言的另一种表现形式，而且更为直观、方便。例题:用决策树方法来描述上述录取新生的数据处理过程，如图所示。,“录取新生”数据处理决策树,判定表,表“录取新生”数据处理判定表,第五章管理信息系统的设计,第五章管理信息系统的设计,5.1系统设计概述5.2系统总体结构设计5.3详细设计5.4系统设计说明书,5.1系统设计概述,一：系统设计的概念系统设计：根据系统分析阶段所确定的新系统的逻辑模型，综合考虑各种约束，利用合理的技术手段和方法，提出一个能在计算机上实现的新系统的物理模型，解决“系统怎样做”的问题。,5.1系统设计概述,二、系统设计的内容总体设计包括应用软件系统总体结构设计、计算机物理系统配置方案设计和信息系统流程图。功能结构图设计和功能模块图设计等，计算机处理方式，网络结构设计，网络操作系统的选择，数据库管理系统的选择等软、硬件选择与设计工作等。详细设计代码设计和设计规范的制定、数据库设计、输入设计和输出设计等。文档编写,系统设计的主要内容,系统设计的主要内容,总体设计,详细设计,5.1系统设计概述,文档编写,5.1系统设计概述,三、系统设计原则合法性符合现行的企业管理制度和其他相关法规的规定整体性设计规范要标准，代码要统一，语言要一致适应性适应环境，适合用户使用可靠性如提供正确信息、决策、和经营管理的能力等经济性在满足系统需求的前提下尽可能减小系统的开销,5.1系统设计概述,四、系统设计的步骤系统总体设计系统架构设计，软件结构设计等详细设计代码设计，数据库设计，输入输出设计，处理流程设计等。系统实施进度与计划地制定。系统设计说明书的编写。,5.2系统总体结构设计,5.2.1系统物理配置方案设计5.2.2系统功能模块设计,1.设计依据系统的吞吐量系统的响应时间系统的可靠性地域范围集中式还是分布式数据管理方式,5.2.1系统物理配置方案设计,2.计算机机型的选择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。但计算机的性能指标越高，其费用也越大。3.网络的设计和选择网络的逻辑设计网络服务器的选择网络操作系统的选择,4.数据库管理系统的选择通常不同型号的计算机系统配备的数据库管理系统性能不尽相同，选择时应考虑硬件条件、应用需求和系统规模。常用的有Oracle，Sybase，SQLServer,VisualFoxPro和Access等。,5.2.2系统功能模块设计,结构化系统设计方法一、结构化系统设计方法的含义二、结构化系统设计的基本思想三、结构化系统设计的特点四、模块与模块结构图,一、含义,结构化系统设计方法是运用一套标准的设计准则和工具，采用模块化的方法进行系统结构设计。该方法适用于管理信息系统的总体设计，可以同系统分析阶段中的结构化系统分析与实施阶段中结构化程序设计方法前后衔接起来使用。,二、基本思想,结构化系统设计的基本思想是采用分解的方法，将系统设计成由相对独立、功能单一的模块组成的结构，它是以系统的逻辑功能和数据流关系为基础，根据数据流程图和数据字典，借助于一套标准的设计准则和图表工具，通过“自上而下”和“自下而上”的反复，把系统逐层划分为多个大小适当、功能明确、具有一定独立性且容易实现的模块，从而把复杂系统的设计转变为多个简单模块的设计，使系统开发的整体工作量变小。,三、特点,相对独立、功能单一的模块结构块内联系紧密、块间联系松散采用模块结构图的描述方式,四、模块与模块结构图,1模块把一个系统分解成若干彼此独立，且又具有一定联系，能够完成某个特定任务的组成部分。这些组成部分就称为功能模块，简称模块。一个模块的规模可大可小。它可以是一个程序，也可以是程序中的一个程序段或一个函数、过程或子程序。模块是模块结构图中最基本、最主要的元素。模块一般具有功能属性、逻辑属性、状态属性3个属性。,2模块结构图运用结构化设计方法时，一个系统经过逐层分解，得到具有层次结构的模块，构成系统的功能结构，这就称为模块结构图。模块结构图是结构化设计的主要工具，也是模块结构图设计的成果。它不仅可以表示一个系统的层次结构关系，还反映模块之间的调用关系和模块之间数据的传递关系。,2模块结构图模块结构图是由模块、调用、模块间的通信等基本符号组成，如下图所示。,数据通讯,控制通讯,模块,调用,模块结构图的基本符号,系统的总体设计,模块调用的类型:一般调用intmax(intx,inty)intz;z=xy?x:y;return(z);Main():max(3,4):,选择调用,选择调用的结构,A():if(条件.)B()elseC():,A,B,C,选择调用,MSC中的选择调用,满足条件,不满足条件,循环调用,A根据循环条件重复调用B、C等模块,A,例如：A():while(条件.)B()C();:;:,循环调用,3模块间的联系,耦合耦合是对一个软件结构内不同模块之间互联程度的度量。设计和评价模块结构的一个重要原则是：尽可能的降低模块间的耦合度，从而提高模块的独立性。模块间的耦合主要有以下四种形式：数据耦合、控制耦合、公共环境耦合、内容耦合。耦合度越高，模块独立性越弱。,内聚内聚标志着一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度，表示模块功能的专一化程度。模块内各组成部分的凝聚程度越强，模块的独立性越好。在设计模块时，应尽可能做到系统中的每个模块内部都有很强的聚合度。内聚按其聚合度的高低分为：低内聚、中内聚和高内聚。内聚度越高，模块独立性越强。,模块内聚、耦合与独立性的关系,模块内聚性与独立性成正比，而模块耦合性与独立性成反比。设计目标：力争强内聚、弱耦合,模块的扇入和扇出模块的扇出（FanOut）是指模块的直属下级模块的个数。一般来说，一个模块的扇出个数应该控制在7个以内。模块的扇入是指有多少个上级模块调用它。应尽量提高模块的扇入个数。,4模块结构图的设计,变换中心的转换方法数据信息的加工、变换事务中心的转换方法业务分发,数据流程图,模块结构图,转换,变换中心的转换方法,适用于：数据流程图中，从同一数据来源而进入系统的数据流所经过的逻辑路径几乎都是相同的，并存在下面三种处理逻辑：一是输入功能；二是处理逻辑变换功能；三是输出功能。,变换中心的转换方法,变换时关键是找出主处理，找到主处理后，以其为中心向两端移动，找出输入和输出，然后再逐步向左、向右两端推移，变换步骤如下：找出主处理、逻辑输入和逻辑输出设计顶层模块和第一层模块设计中、下层模块,由数据流程图导出结构图,学生选课系统数据流程图,模块结构图,选课主模块,输入身份信息,选课处理,输出选课信息,输入密码,验证密码,课程查询,选课登记,显示课表,打印课表,事务中心的转换方法,适用于：进入系统的业务有若干种，要根据判断处理模块的处理结果进行不同的业务处理时，必须采用事务中心转换方法。转换方法为：首先分析数据流程图，确定其结构类型，找出事务中心的位置和事务类型的标志。画出第一层模块，然后再重复逐层分解和优化，直到得到满意的模块结构图。,火车站售票系统数据流程图,模块结构图,火车票查询,接受查询,查询方式指派,输出查询结果,按日期查询,按线路查询,按班次查询,请完善模块结构图中的数据,5.3详细设计,5.3.1代码设计,代码：代表事物名称、属性、状态等的符号，为了便于计算机对信息的处理，一般用数字、字母或它们的组合来表示。1.代码的功能2.代码设计的原则3.代码的种类4.代码结构种的校验位5.代码设计的步骤,一、代码的功能,标识：代码是鉴别编码对象的唯一标志；分类：当按编码对象的属性或特征（如工艺、材料、用途等）分类，并赋予不同的类别代码时，代码又可以作为区分编码对象类别的标志；排序：当按编码对象发现（产生）的时间、所占有的空间或其他方面的顺序关系分类，并赋予不同的代码时，代码又可作为编码对象排序的标志；特定含义：由于某种客观需要采用一些专用符号时，此代码又可提供一定的特定含义。代码是人和计算机的共同语言，是两者交换信息的工具。,二、代码设计的原则,唯一性标准化与通用性合理性稳定性可扩充性与灵活性具有规律性简洁性,唯一性,每个代码都仅代表唯一的实体或属性。,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。,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。,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。,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。,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。,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。,顺序码层次码助记码合成码,三、代码的种类,顺序码,又称系列码，是一种用连续数字代表项目名的编码(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。适用于项目比较少、项目内容长且时间不变动的编码。,层次码（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。区间码优点：信息处理较可靠，检索、分类和排序方便；区间码缺点：码的长度与它的分类属性有关，故有时会造成长码，维护困难。,例：邮政编码某企业的用户分类和代码用户分类和代码,助记码,助记码（或称表意码）是把直接或间接表示编码化对象属性的某些文字、数字、记号原封不动地作为编码。例：CM厘米,MM毫米，KG千克优点：见码知意，易记、易理解。缺点：随着编码数量的增加，其位数亦需增加，给处理带来不便。适用于物质的性能、尺码、重量、容积、面积和距离等。,合成码,合成码是把编码对象用两种以上编码进行组合，可以从两个以上的角度来识别、处理的一种编码。它可以由多个数据项/字段构成，每个数据项/字段分别表示分类体系中的一种类别。优点：容易进行大分类、增加编码层次，可以从多方面去识别，做各种分类统计非常容易。缺点：位数和数据项个数较多。,居民身份证编码规则,ABCDEFYYYYMMDDXXXR1.地址码（ABCDEF）：表示编码对象常住户口所在县(市、旗、区)的行政区划代码，按GB/T2260的规定执行。2.出生日期码（YYYYMMDD）：表示编码对象出生的年、月、日，按GB/T7408的规定执行，年、月、日分别用4位、2位、2位数字表示。3.顺序码（XXX）：表示在同一地址码所标识的区域范围内，对同年、同月、同日出生的人编定的顺序号，顺序码的奇数分配给男性，偶数分配给女性。4.校验码（R），一位数字，通过前17位数字根据一定计算得出。,四、代码结构中的校验位,校验位可以发现错误的种类抄写错误1(正)7(误)移位错1234(正)2341(误)双移位错26913(正)21963(误)其他随机错误确定校验位值的方法算术级数法、几何级数法、质数法,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,按键,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为模除以乘积之和，余数作为校验码114/11=104代码为：123454,按键,质数法,原代码：12345各乘以权：1713753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。,按键,五、代码设计的步骤,确定代码对象。考查是否已有标准代码。确定代码的种类和类型。考虑检错功能。编写代码表。,5.3.2数据存储设计,大量数据在计算机中的存储管理方式，文件方式、数据库方式。1.文件分类2.文件设计3.数据库设计,1.文件分类,存储介质：磁盘文件、磁带文件、打印文件。信息流向：输入文件（如卡片文件）、输出文件（如打印文件）、输入/输出文件（如磁盘文件）。组织方式：顺序文件、索引文件、直接文件。用途：主文件、处理文件、工作文件、后备文件、周转文件。,2.文件设计,根据文件的使用要求、处理方式、存储的数据量、数据的活动性以及所能提供的设备条件等，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。,3.数据库设计,数据库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。数据库设计的内容包括：概念结构设计(E-R模型)逻辑结构设计(由E-R模型关系模型)物理结构设计(存储结构、存取方法),概念结构设计,概念结构设计是指在对用户需求分析的基础上，建立整个系统的数据库概念结构。首先分析系统数据，确定实体和实体的属性，标识出实体属性之间的依赖关系，确定实体之间的依赖关系。数据库的概念结构通常采用实体(Entity)联系(Relationship)方法来表示。,实体,客观存在并可以相互区分的客观事物或抽象事件称为实体。,客观存在的抽象事件订货、演出、足球赛等也是实体,可以触及的客观对象仓库、器件、职工等是实体,实体的表示方式,在E-R图中用矩形框表示实体，把实体名写在框内，比如仓库实体可以表示为：,仓库,身高年龄性别体重,比赛时间、地点、参赛队,属性,属性的表示方式,实体的属性用椭圆框表示，框内写上属性名，并用连线连到相应实体。也可以直接将属性名写在实体旁边。,绘制E-R图,E-R（EntityRelationship）实体关系图,78,联系的表示方式,实体之间的联系用菱形框表示，框内写上联系名，并用连线与有关的实体相连。,联系名,实体1,实体2,联系本身也有属性，联系是通过相关联的实体的有关属性体现出来的。,联系的属性,联系的类型,一对一联系(1:1)一对多联系(1:n)多对多联系(m:n),绘制E-R图,82/39,一对一,XXXX,YYYY,XXXX,YYYY,一对多,XXXX,YYY,多对一,XXXX,YYYY,多对多,一对一的联系,如果实体集A与实体集B之间存在联系，并且对于实体集A中的任意一个实体，实体集B中至多只有一个实体与之对应；而对实体集B中的任意一个实体，在实体集A中也至多只有一个实体与之对应，则称实体集A到实体集B的联系是一对一的，记为1:1。,有车间和车间主任两个实体，并且有语义：一个车间只能有一名车间主任，一个职工也只能在一个车间当主任。那么车间和车间主任之间的联系是一对一的，我们把这种联系命名为任职。,一对一联系的例子,任职,车间,车间主任,1,1,一对多的联系,如果实体集A与实体集B之间存在联系，并且对于实体集A中的一个实体，实体集B中可以有多个实体与之对应；而对实体集B中的任意一个实体，在实体集A中至多只有一个实体与之对应，则称实体集A到实体集B的联系是一对多的，记为1:n。,有仓库和职工两个实体，并且有语义：一个仓库可以有多名职工，但是一个职工只能在一个仓库工作。那么仓库和职工之间的联系是一对多的，我们把这种联系命名为工作。,一对多联系的例子,工作,仓库,职工,1,n,多对多的联系,如果实体集A与实体集B之间存在联系，并且对于实体集A中的一个实体，实体集B中可以有多个实体与之对应；而对实体集B中的一个实体，在实体集A中也可以有多个实体与之对应，则称实体集A到实体集B的联系是多对多的，记为m:n。,多对多联系的例子,有仓库和器件两个实体，并且有语义：一个仓库可以存放多种器件，一种器件可以存放在多个仓库。那么仓库和器件之间的联系就是多对多的，我们把这种联系命名为库存。,仓库,器件,库存,m,n,多个实体之间的联系,有仓库、器件、供应商三个实体，并且有语义：每个仓库可以向多个供应商发出订购，可购买多种器件；每个供应商可向多个仓库供货，可供应多种器件；每种器件可由多个供应商供应，可由多个仓库购买。,仓库,器件,供应商,订购,m,n,p,概念数据模型实例研究,建立库存订购数据库,与库存业务有关的实体,仓库,器件,职工,库存业务？,库存业务的管理模式语义：,在一个仓库可以存放多种器件，一种器件也可以存放在多个仓库中；一个仓库有多个职工，而一个职工只能在一个仓库工作；一个职工可以保管一个仓库中的多种器件，由于一种器件可以存放在多个仓库中，当然可以由多名职工保管。,以上语义说明了：,在仓库和器件之间存在一个多对多的联系库存；在仓库和职工之间存在一个一对多的联系工作；在职工和器件之间存在一个多对多的联系保管。,为此有库存业务的局部E-R图,与订购业务有关的实体,职工,器件,供应商,订购单,订购业务？,订购业务管理模式语义：,一名职工可以经手多张订购单，但一张订购单只能由一名职工经手；一个供应商可以接受多张订购单，但一张订购单只能发给一个供应商；一个供应商可以供应多种器件，每种器件也可以由多个供应商供应；一张订购单可以订购多种器件，对每种器件的订购也可以出现在多张订购单上。,以上语义说明了：,在职工和订购单之间存在一个一对多的联系发出订购单；在供应商和订购单之间存在一个一对多的联系接收订购单；在供应商和器件之间存在一个多对多的联系供应；在订购单和器件之间存在一个多对多的联系订购。,为此有订购业务的局部E-R图,库存订购业务整体E-R图,其中有5个实体和7个联系，如下表：,概念结构设计,逻辑结构设计,逻辑结构设计的主要任务是根据数据库管理系统的特征将概念结构转换为相应的逻辑结构。规范的关系数据表中实体不存在多对多的关系，因此如果概念结构存在多对多的联系，必须对概念结构进行简化，转换为一对多的联系。,逻辑结构设计,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：库文件的组织形式存储介质的分配存取路径的选择数据块大小的确定,5.3.3输出与输入设计,输出是系统产生或提供的信息,为什么在设计阶段是先输出设计，再输入设计？,输出设计的目的是正确及时地反映和组成用于生产和服务部门的有用信息。输出设计对输入设计提出了内容、格式等方面的要求。,一、输出设计,输出设计的内容输出类型设计外部输出：输出目标是系统之外的环境。内部输出：系统内部多个子系统文件之间的输出。中间输出：系统处理的中间结果，尚待进一步处理。交互输出：与用户之间的对话输出。操作输出：运行过程中与操作有关的输出，如出错信息等。确定输出内容输出信息的内容，包括：信息的形式（表格、图形、文字）、输出的项目、数据结构、数据类型、位数及取值范围等。,输出设计,确定输出形式表格输出显示输出磁盘文件输出设备与介质,输出设计,7.6输出与输入设计,输出设计,注意事项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、文本文件和数据库文件应具有一致的形式。尽量利用原系统的输出格式，如果要修改，应与相关部门协商。输出表格要考虑系统发展的需要,二、输入设计,输入设计输入设计的工作内容是：选择数据输入设备；输入数据格式的设计；输入数据正确性校验；联机系统的输入屏幕设计。,输入设计,输入的原理,输入设计,输入设计,输入设计的原则：控制输入量在输入时，只需输入基本的信息，而其他可通过计算、统计、检索得到的信息则由系统自动产生。减少输入延迟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。减少输入错误输入设计中应采用多种输入校验方法和有效性验证技术，减少输入错误。避免额外步骤在输入设计时，应尽量避免不必要的输入步骤，当步骤不能省略时，应仔细验证现有步骤是否完备、高效。输入过程应尽量简化输入设计在为用户提供纠错和输入校验的同时，必须保证输入过程简单易用，不能因为查错、纠错而使输入复杂化，增加用户负担。