第07章 物流管理信息系统设计与实施2

1、第七章 系统设计与实施维护,7.1系统设计,系统设计是新系统的物理设计阶段，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，利用一切可用的技术手段和方法，进行各种具体设计，提出一个能在计算机上实现的新系统的实施方案，解决“系统怎样做”的问题。,目标和任务 系统设计模型 设计方法 主要内容 解决系统“怎样做（How to do）” 的问题。,7.1.1系统设计概述,1 系统设计的目标 系统分析：解决“做什么” 系统设计：解决“怎么做”,一、系统设计的目标和任务,2 系统设计的任务 问题结构(系统需求) 系统结构 从系统分析说明书出发，形成系统的具体设计方案。,一、系统设计的目标和任务

2、(续),映射,分析模型,设计模型,二、系统设计模型,三 系统设计方法,结构化设计方法(SD) 面向数据结构的设计方法(JSD方法) 面向对象的设计方法(OOD),四 系统设计主要内容,系统总体设计 系统详细设计 系统平台设计 代码设计 输入输出设计 对话设计 数据库或数据文件设计 模块内部的算法设计 写出系统设计报告,7.1.2系统总体设计（主要内容）,系统的分解方法 模块结构图 基本设计原则 （模块耦合度与内聚度） 设计策略 （变换型、事务型） 设计优化技巧,7.1.2系统总体结构设计,一、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、

3、资源利用,方法： 1）从方法分类上可分为功能划分、顺序划分、数 据拟合划分、过程划分等 2）一般以功能/数据分析结果为主，兼顾组织实际 情况的划分方法。,二 模块结构图,结构化设计方法的基本思想就是模块化。即对每一个系统按功能逐步由顶向下，由抽象到具体的逐层分解，将系统分解成为多层次的独立功能模块，一直分解到能简单地用程序实现为止。,模块功能与处理过程设计,主要任务：在概要设计基础上，对总体结 构设计中产生的功能模块进行过程描述， 设计功能模块的内部细节，解决如何实现 各个模块的内部功能。即为设计模块内详 细算法、内部数据结构和程序逻辑结构。,逻辑实现 （描述）,物理实现 （编程）,（一） 模

4、块,模块的定义: 模块是可以组成、分解、更换的系统，是易于处理的基本单位，具有四种属性的一组程序语句称为一个模块，这四种属性分别是输入输出、逻辑功能；（外部特性） 内部数据、程序代码。（内部特性）,(二) 模块结构图MSC,1. 结构图的产生 程序流程图 系统流程图和功能图 HIPO技术(功能图和IPO图) 结构图(Structure Chart)。,HIPO图,检索,1 ISBN号检索,2 题名检索,3 著者检索,1,ISBN号检索命令 ISBN号,打开ISBN号索引 有效性检查 读ISBN号索引 取检索结果 关闭ISBN号索引,检查结果 是否命中 检查结果 结果信息,输入,处理,输出,3结

5、构图的基本符号,模块名称,表示一个功能模块,表示模块与模块之间的调用关系,表示模块与模块之间的数据传递关系,表示模块与模块之间的控制信息传递关系,表示判断关系,表示循环关系,模块调用的例子: int max( int x, int y) int z; z=xy? x: y; return(z); Main( ) : : max( 3, 4) : ,Main(),求最大值,Z,x,y,MSC中的简单调用,MSC中的选择调用,MSC中的循环调用,A,B,C,A根据循环条件重复调用B、C等模块,选择调用的例子: A( ) : if (条件.) B( ) else C( ) : ,循环调用的例子: A

6、( ) : while (条件.) B( ); : ; : ,（三） 模块设计的原则,系统的可维护性是系统评价的一个重要因素,可维护性,局部修改,模块间的联系尽可能的少 （耦合） 而模块内的联系尽可能多（内聚）,三 数据流图导出初始结构图,从数据流程图导出系统的初始结构图，首先要区分数据流程图的结构类型，然后根据不同的类型采用不同的方法把数据流图映象成相应的模块结构。,(一)数据流程图DFD的结构类型,1变换型DFD一个数据流程图可以明显地分成输入、处理和输出三部分。 2事务型DFD事务型数据流程图一般呈束状形。,(1) 变换型结构,由输入、变换中心(或称主加工)和输出三部分组成。 基本模型：

7、,变换流示意图,变换型数据流图,输入 信息,物理 输入,格式 检查,处理,显示,正确 信息,结果,物理 输出,数据,变换中心,输出,逻辑 输入,逻辑 输出,输入,(2) 事务型结构,特征：具有在多种事物中选择 执行某类事物的能力 基本模型：,(二)DFD导出初始MSC的过程,两种转换策略/技术 变换分析 事务分析 一般过程 先设计模块结构顶端的主模块 然后“由顶向下逐步细化” 最后得到一个与数据流图相对应的程序结构,变换分析可将数据流程图中的处理功能分解成 具有输入、中心变换、输出功能的简单模块,变换分析用于将低层数据流程图转换成结构图,低层数据流程图的转换也可以采用以事务为中心的设计策略,变

8、换分析举例-DFD,变换分析举例-转换后的MSC,事务分析用于高层数据流程图转换成结构图,能够把一个大的、复杂的系统分解 成若干个较小的、简单的系统,事务分析举例-转换后的MSC,电力配件公司信息系统数据流程图,订货单,顾客信息,发货单,付款,不合格订单,合格订单,不满足的订货单,发货单,现货销售,订货单,发货单,付款,不合格订单,合格订单,不满足的订货单,发货单,现货销售,期货销售,查询销售 和库存信息,编制营 业报表,7.1.3物流管理信息系统的详细设计,物流管理信息系统详细设计的任务是设计每个模块的实现细节和局部数据结构。 详细设计的内容：系统输入输出（I/0）设计、数据库设计、代码模型

9、设计、安全设计及相关文档和报告的编写。,一、代码设计,1 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。,2 代码功能（目的）,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。,3 代码的设计,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

10、构，便于记忆。,4 代码的种类,顺序码,数字码,以某种顺序形式编码。简单，易 管理，但可识别性差,以纯数字形式编码。易于校对， 处理，但不便记忆。,字符码,以纯字符形式编码。易记忆，但 不易校对，不易反映分类的结构,混合码,以数字和字符混合形式编码。比 较常用，易记忆，易管理，但不 易校对。,区间码,以多区间代表多组，位置代表含 意。可靠且易操作,5 代码的应用,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,二、数据库设计,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。 数据库设计的步骤与系统开发的各个

11、阶段相对应，详见下图。,1 需求分析的任务,详细调查现实世界要处理的对象,了解原系统工作概况,明确用户的各种需求,确定新系统的功能,调查的重点是 数据和处理,2 概念结构设计,（1）数据抽象与局部视图设计,（2）视图集成,将需求分析得到的用户需求 抽象为信息结构,设计的关键,合并分E-R图，生成初步E-R 图； 消除不必要的冗余，设计基本的E-R图,ER模型概述,ER模型的基本元素 实体 联系 属性,属性的分类,单值属性和多值属性（对一个实体对象是否只能取一个值） 多值属性的处理 将原来的多值属性用几个新的单值属性来表示。 将原来的多值属性用一个新的实体类型表示,零件编码,ER模型的操作包括实

12、体类型、联系类型和属性的分裂、合并、增删等等,局部模式,现有的教学 管理系统,初步分析系统的对象,根据服务种类分析教师子模块,局部ER图,其他局部模式,现有的教学 管理系统,初步分析系统的对象,根据服务种类分析学生子模块,局部ER图,其它局部模式,现有的教学 管理系统,初步分析系统的对象,根据服务种类分析课程子模块,局部ER图,例子：三个局部ER图合并成一个ER图,1,合并后的教学管理E-R图,教师,管理,1,1,3 逻辑结构的设计,概念结构 基本E-R图,一般数据模型 关系/网状/层次,特定的DBMS 支持下的数据模型,优化的 数据模型,转换规则,DBMS 的特点 和限制,优化方法,3 数据

13、库的逻辑结构设计,将概念结构设计完成的概念模型转换成能被选定的数据库管理系统支持的数据模型 数据模型 可由E-R模型转换而成 可由3NF关系群转换而成,（1）ER模型到关系模型的转换,一对一关系(1:1)的转换 转换方式一：转换为一个独立的关系模型。联系名为关系模型名，与该联系相连的两个实体的关键字及联系本身的属性为关系模型的属性，其中每个实体的关键字均是该关系模型的候选键。 转换方式二：与任意一端的关系模型合并。可将相关的两个实体分别转换为两个关系，并在任意一个关系的属性中加入另一个关系的主关键字。,（1）ER模型到关系模型的转换,一对一关系(1:1)的转换,若某工厂的每个仓库只配备了一名管

14、理员，那么仓库实体与管理员实体间便为1:1关系。请根据一对一关系的转换方式对ER模型进行转换?,管理,仓库,管理,管理员号,姓名,联系方式,仓库编号,面积,1,1,（1）ER模型到关系模型的转换,一对多关系(1:n)的转换 转换方式一：将1:n关系转换为一个独立的关系模型。联系名为关系模型名，与该联系相连的各实体的关键字及联系本身的属性为关系模型的属性，关系模型的关键字为n端实体的关键字。 转换方式二：将1:n联系与n端关系合并。1端的关键字及联系的属性并入n端的关系模型即可。,（1）ER模型到关系模型的转换,一对多关系(1:n)的转换,若某仓库同时可存放多件产品，那么仓库和产品实体间便为1:

15、n关系。请根据一对多关系的转换方式对ER模型进行转换?,仓库,产品,存放,编号,地点,面积,价格,产品号,1,n,名称,数量,（1）ER模型到关系模型的转换,多对多关系(n:m)的转换 关系模型名为关系名，与该关系相连的各实体的关键字及关系本身的属性为关系模型的属性，关系模型的关键字为关系中各实体关键字的并集。,（1）ER模型到关系模型的转换,多对多关系(n:m)的转换,请根据多对多关系的转换方式对下图ER模型进行转换?,例 库存销售信息管理系统的ER模型及转换,库存系统E-R图,车间(车间号,车间名,主任名) 产品(产品号，产品名，单价) 仓位(仓位号，地址，主任名) 客户(客户号，客户名，

16、联系人，电话， 地址，税号，账号) 销售员(销售员号,姓名,性别,学历,业绩）,实体,入库（入库单号,入库量,入库日期,经手人, 车间号,仓位号,产品名） 出库（出库单号，出库量，出库日期，经手人， 客户号，产品名，仓位号） 订单（订单号，数量，折扣，总价，订单日期， 产品号，客户号，销售员号） 存储(仓位号,产品号,核对日期,核对员,存储量),联系,为某工厂物资部门建立一个数据库，数据库内要存放下列信息： 产品(PR)：产品号(PRNO)、产品名(PRNAME)、说明(SPEC)； 零件(PA)：零件号(PANO)、零件名(PANAME)、产地(CITY)； 仓库(WH)：仓库号(WNO)、

17、地址(WA)； 供货单位(SUP)：单位号(SUPNO)、单位名(SUPNAME)、电话(TEL)； 语义： 每种产品使用多种零件，每种零件可用于多种产品； 每个仓库存放多种零件每种零件只存放在一个仓库中，有唯一的库存量； 每种零件可向不同单位订货，每个单位可供应不同的零件； 数据库中还应存放每种产品使用各种零件的数目及工厂与供应单位为每种零件签订的供货合同信息，包括：合同号（CNO）、供货单位号、零件号、数量、单价（PRICE）、订货日期（DATE）、交货日期（GD）。 请画出E-R图 将E-R模型转换为关系模型,(2) 逻辑结构的规范化,规范化是关系数据库设计的重要理论。借助规范化方法来设

18、计数据存储的结构，并力求简化数据存储的数据结构，提高数据的可修改性、完整性和一致性。 规范化：以关系模型为背景，以关系理论为基础， 在一个关系模型的数据结构中，没有出现 重复的数据主项即为规范化。,规范化形式,第一范式 如果在一个数据结构中没有重复出现的数据项或空白值数据项，就称该数据结构是规范的。任何满足规范化要求的数据结构都称为第一规范形式，记为1NF。,例：不规范转为规范,. . .,. . .,. . .,零件信息表,零件信息表,关键字：零件号,第一范式,如果一个规范化的数据结构的所有非关键字数据项完全函数依赖于它的整个关键字，则称该数据结构是第二范式的，记为2NF。 转化为第二范式的

19、方法是：对于若干个关键字由若干个数据项组成的数据结构，必须确保所有的非关键字数据元素依赖于整个关键字。即去掉部分依赖关系，把它分解成若干个都是2NF的数据结构。,第二范式,例：第一范式转为第二范式,材料 供应商 库存的关系如下：,材料编号 材料名称 规格 供应商名称 供应商地址 价格 库存量 库存占用资金,关键字：材料编号+供应商名称,例：第一范式转为第二范式,分解成三个2NF的数据结构,材料编号* 供应商名称* 价格 库存量 库存占用资金,材料编号* 材料名称 规格,供应商名称* 供应商地址,1. 材料库存,2. 材料,3. 供应商,如果一个数据结构中任何一个非关键字数据项都不传递依赖于它的

20、关键字，则称该数据结构是第三范式的，记为3NF。,第三范式,例：第二范式转为第三范式,因为价格与库存量、库存占用资金都是非关键字，但库存量和价格依赖于库存占用资金，所以非3NF. 上例转为第三范式：去掉多余的“库存占用资金”，而在程序中加以解决即可。,材料编号* 供应商名称* 价格 库存量,材料编号* 材料名称 规格,供应商名称* 供应商地址,1. 材料库存,2. 材料库存,3. 供应商,数据库设计实例 工厂管理系统,数据库设计实例 工厂管理系统,本实例说明用E-R图进行概念结构设计，并运用转换策略设计关系模式的过程。 数据需求描述 概念设计 逻辑设计,数据需求描述,考虑一个机械制造厂的工厂技

21、术部门和工厂供应部门。技术部门关心的是产品性能参数、产品由哪些零件组成、零件的材料和耗用量等；工厂供应部门关心的是产品的价格、使用材料的价格和库存量等。,4 数据库物理设计,确定数据库的物理结构,对物理结构的评价,数据库在物理设备上的 存储结构与存取方法,评价重点是 时间和空间效率,5 数据库的实施和维护,数据的载入,应用程序的编码和调试,数据库的转储和恢复,重组织不修改原设计的逻辑和物理结构 重构造修改数据库的模式和内模式,数据库的安全性、完整性控制,数据库的重组织与重构造,数据库性能的监督、分析和改造,三 输入输出设计,1 输入设计,输入方式设计：键盘、模/数、数/模输入、网络传送、磁/光

22、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、数据平衡校对,2 原始单据的格式设计 输入设计的重要内容之一是设计好原始单据的格式。 设计原则 便于填写 便于归档 单据的格式应能保证输入精度 实例见下表,3 输入屏幕设计 常用的是人机对话方式，具体有： 菜单式 填表法 应答式等。 详见三峡工程开发总公司设备调拨单的录入屏幕设计示例。,三峡工程开发总公司设备调拨单的录入屏幕设计示例,4 界面设计,菜单方式设计：方式、功能安排、优缺点分析,会话管理方式设计：因果对话,提示方式与权限管理：提示与帮助设计、权限设置方式,5 输出设计,报表设计：报表模块的

23、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,打印输出的设备调拨单,000016号,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,四 处理流程设计,在进行处理流程设计时，设计者面临两方面的问题：一个是决定实现每个模块的算法；另一个是如何精确地表达这些算法。前一个问题涉及到所开发项目的具体要求和每个模块的具体功能，因而不能一概而论。后一个问题需要给出适当的算法表达形式，或者说应该选择某种表达工具来描述处理流程。,1. 程序流程图,2. 盒图(N-S图),3. 问题分析图(PAD),4. 过

24、程设计语言(PDL)(伪码),5. 判定表,程序设计工具,2. 盒图(N-S图),用方框图代替传统的流程图 描述五种基本控制结构的图形构件 (1) 顺序型,(2) 选择型（ If then else）,If then else If then,(3)多分支选择型(CASE型),(先测试循环),(后测试循环),(4) WHILE重复型 (5) UNTIL重复型,(6) 并行结构,(7) 移出标记,3. 问题分析图(PAD),(Problem Analysis Diagram) 基本控制结构: (1)顺序结构 (2)选择结构,(3)重复结构,(先测试循环),(后测试循环),(4) 多分支选择型(C

25、ASE型),系统设计报告,1、系统总体结构图,2、系统设备配置图,3、系统分类编码方案,4、数据库结构图,5、输入/输出设计方案,6、HIPO图（层次模块结构控制图）,7、系统详细设计方案说明书,7.2 系统实施与维护运行,1、系统实施计划,实施计划主要内容 硬件计划 软件计划 机房、场所准备计划 总的实施日程计划 审订实施计划,2、实施步骤,硬件获取,软件编程,用户准备,人员：聘用和培训,机房、场所准备,数据准备,安装,测试,试运行,系统切换,用户验收,3、系统软件、硬件、网络的获取,1）硬件的获取 根据系统设计的指标要求制作采购的标书 邀请硬件供应商进行技术交流 选择资质好的厂商发放标书 评标 开标及商务谈判 签订合同 执行合同,2）网络的获取,局域网络的建设和改造 新建网络 改造网络 自建或外包 广域网络的建设 传输网络的取得（传输方式的选择、线路的租赁） 网络设备的获取（与硬件同） 自建与承包给系统集成商,3）软件的实施与调试,选择开发方法 选择开发工具及数据库产品 程序测试,4、系统安装、调试、测试,1）用户准备 用户准备主要是指准