管理信息系统六管理信息系统的系统设计

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1、本 章 学 习 目 标 掌握系统设计的任务、目标与方法 熟悉系统设计的每一个步骤,六 管理信息系统的系统设计,引言 经过系统分析，在系统分析报告中得到了新信息系统的逻辑模型，已明确了系统应该“做什么”。进入系统设计阶段，就是在系统逻辑模型的基础上解决“怎么做”的问题，也就是要设计出一个能在计算机上实现的具体物理模型方案。,六 管理信息系统的系统设计,一、系统设计的任务与目标系统设计的任务，简单的说就是解决新系统“怎么做”的问题，即根据系统分析得到的逻辑模型，设计出一个能在计算机上实现逻辑模型全部功能的具体方案，即物理模型。系统设计通常分为总体设计和详细设计两部分。,第一节 系统设计的任务,系统

2、设计的要达到如下六个目标： 总体设计。即建立系统总体模块结构图，定义各个模块之间的联系和控制关系的信息系统流程图； 系统代码设计。 数据存储设计。即确定数据库文件的结构、数据完整性、数据安全性、读写特性及数据库的存储区域等； 输入/输出设计 系统软硬件配置设计。 详细设计。即采用某种表达方式，详细描述各模块功能实现方法和步骤。,第一节 系统设计的任务,系统设计中应遵循以下原则：1、系统性。 2、灵活性。 3、可靠性。 4、经济性。,第一节 系统设计的任务,结构化设计方法，是目前使用最广泛的一种设计方法，适用于任何软件系统的结构化设计。结构化设计方法与结构化分析方法相衔接，是进行信息系统设计一种

3、行之有效的方法。 一、总体结构设计方法 1、系统模块（功能）结构图（相当课本第三节）结构化设计方法，采用类似于结构化分析的“由大到小”、“自顶向下，逐层分解”的基本思想描述（分解）系统。结构化设计方法，首先以数据流图为基础导出系统模块（功能）结构图。在导出系统模块（功能）结构图的过程中，以独立性、低耦合性、高内聚性、公共模块作为模块划分的原则。先将系统数据流图中的加工转换成模块，再将各大模块继续划分为较小的模块，直到每一模块都是功能单一的模块。,第二节 系统设计的方法,1、总体结构设计方法模块结构图是用流线连接矩形框组成的有层次关系的图形，其中矩形框里标明模块的名字，也可以在矩形框内指明模块的

4、功能或功能名称，如图2.10所示。,第二节 系统设计的方法,例:首先以计算机银行对账数据流图（下图）为基础，将加工转换成模块，导出银行对账模块结构图2.11。,第二节 系统设计的方法,第二节 系统设计的方法,例：运用结构化设计方法，将银行对账模块结构图2.11向下分解，得到2层银行对账模块结构图2.12。,第二节 系统设计的方法,结构化设计是将一个大系统划分为若干个功能模块，每个功能模块再划分为若干个子模块，自顶向下，层层分解，完成系统的全部功能。模块究竟如何划分，到目前为止，没有一个严格的、绝对的标准，好的模块划分方法不是唯一的，同一个问题由不同的设计人员考虑，可能得到不同的结果。但是评价模

5、块结构图模块划分的质量高低，也就是评价标准，主要看模块的划分是否符合下面四项基本原则。,第二节 系统设计的方法,模块划分的四项基本原则： 模块间的独立性 模块间的低耦合性 数据耦合：两个模块之间是调用关系，相互传递的信息以参数形式给出。它是模块耦合性最弱的一种形式。 特征耦合：两个模块都与同一数据结构有关，这种状态可以转化为数据耦合。,第二节 系统设计的方法, 模块间的低耦合性 控制耦合：上级模块向下属模块传递的数据，控制了下属模块的内部逻辑，下属模块做出判断，向上级模块反馈一个“开关标识”或者“逻辑状态”。 公共耦合：一些模块需引用全局变量，使得使用全局变量的模块相互依赖，相互影响。 内容耦

6、合：一个模块对另一模块内容作直接引用，也许通过非正常入口进入另一模块，或对另一模块的内容作直接的修改。这样的耦合关系使得模块间的联系过分紧密，常常给后期的开发和维护工作带来不便。,第二节 系统设计的方法, 模块的高内聚性指一个模块的内部各处理步骤之间的联系程度，联系紧密则为聚合性高。在进行模块划分时，可能遇到的模块聚合有以下几种： 功能聚合：一个模块内各组成部分为执行同一功能而存在，并且只执行一种功能。 顺序聚合：一个模块内部各组成部分中，前一个处理动作产生的输出，是后一个处理动作的输入数据。 通讯聚合：模块内部各组成部分的处理功能都能使用同一输入数据或相同的输出数据。,第二节 系统设计的方法

7、, 模块的高内聚性 过程聚合：模块内各组成部分的处理动作，虽不相同，但没有什么联系，且都受同一控制源的支配。 时间聚合：模块内各组成部分的处理动作只和时间有关。 逻辑聚合：模块内各组成部分的处理动作在逻辑上相似，但其功能彼此无关，也不相同。 机械聚合：模块内各组成部分的处理动作彼此没有任何关系。聚合性既然表示了模块内部各个处理步骤间的联系紧密程度，也就反映了模块内部各个处理步骤组合强度。图2.14给出几种聚合性的强弱比较。,第二节 系统设计的方法,第二节 系统设计的方法,模块划分的四项基本原则： 模块间的独立性 模块间的低耦合性 模块的高内聚性 建立公共模块建立公共模块的目的减少冗余，减少不必

8、要的重复工作，划出某项功能成为一个能被几个模块共同利用的模块。也就模块结构图的形态是中层宽大上下小的。,第二节 系统设计的方法,例：在工资管理中，处理调出人员和查询工资都要显示人员的各项工资数据，我们把“显示某人的各项工资数据”定为一个独立的公共模块，写成一个屏幕格式文件，如图2.15所示。,第二节 系统设计的方法,2、信息系统流程图（P138第四节）功能（模块）结构图主要从功能的角度描述了系统的结构，但并未表达各功能之间的数据传递关系，而信息系统流程图是表达功能模块之间的数据传递关系。事实上，系统中许多业务或功能都是通过数据文件联系起来的。例如，某一功能模块向某一数据文件中存入数据，而另一个

9、功能模块则从该数据文件中取出数据。再比如，虽然在数据流程图中的某两个功能模块之间原来并没有通过数据文件发生联系，但为了处理方便，在具体实现中有可能在两个处理功能之间设立一个临时的中间文件以便把它们联系起来。,第二节 系统设计的方法,2、信息系统流程图（P138第四节）信息系统流程图是以新系统的数据流程图为基础绘制的。可以按下述思路来绘制信息系统流程图：首先为数据流程图中的处理功能画出数据关系图。课本P139图6.2是数据关系图的一般形式，它反映了数据之间的关系，即输入数据、中间数据和输出信息之间的关系。最后，把各个处理功能的数据关系图综合起来，形成整个系统的数据关系图，即信息系统流程图。绘制信

10、息系统流程图应当使用统一符号。目前国际上所用的符号日趋统一，我国国家标准CB152679信息处理流程图图形符号和国际标准化组织标准ISO1028、2636以及美国国家标准协会ANSI的图形符号大致相同，常用的符号（图例）见课本P139图6.3。,第二节 系统设计的方法,设计工资管理（功能）模块结构图的信息系统流程图如下：,第二节 系统设计的方法,二、详细设计方法通过总体设计阶段，采用结构化设计方法，以数据流图为基础导出了系统模块结构图，给出了模块与模块之间的联系以及相关的数据库，而详细设计则是要给出模块结构中各个模块的内部过程的具体描述。 详细设计的表示形式种类和方法很多，如流程图、NS图、I

11、PO图、Warnier-Orr图、PAD图、判断树、伪码（类语言）等。我们采用流程图结合类数据库（FoxBASE+）语言（伪码）的方法来表达模块的具体算法。,第二节 系统设计的方法,（1） 流程图流程图是使用得最广泛的描述过程方法，流程图中方框 代表一个处理步骤，一个菱形框代表一个逻辑判断条件，箭头表示一个控制流，如下图展示了结构化设计的三种基本控制结构图。,第二节 系统设计的方法,第二节 系统设计的方法,（1） 流程图 顺序：他是一种按语句排列的先后顺序依次执行的控制结构。如图2.16（a）中方框里的X1，X2可以是一个语句，也可以是一组语句。分支：或称判断、选择结构，他根据判断条件成立与否

12、，而选择程序的执行方向，判断条件用菱形框表示，在某一时刻只执行其中某一个分支。如图2.16（b）所示。循环：循环结构又称为重复结构。根据判断条件成立与否，决定是否执行循环结构中的某一功能，直到条件不成立，退出循环结构为止。如图2.16（c）所示。,第二节 系统设计的方法,（2） 类数据库（FoxPro）语言（伪码）类语言是一种自然语言和结构化程序设计语言共同组成的混合表达方式。如类PASCAL语言，就是用一些能够标明程序结构的关键字（语句）和简单的语法规则和自然语言相结合，概括、简练地描述模块的算法。而类数据库（FoxPro）语言，就是用数据库语言的语法规则，能标明结构的关键语句，如PROCE

13、DURE（过程）、IFELSEENDIF（分支）、DO CASEENDCASE（多分支）、DO WHILEENDDO（循环）等，结合自然语言来描述算法。类似于第三章讲的关系数据库标准语言P76、结构英语表示法P119和P173,第二节 系统设计的方法,例2.4.4在总体设计中有一个模块涉及到从大到小的排序问题，现在运用流程图结合类数据库（FoxPro）语言对排序进行详细设计，如图2.17所示。在总体设计时，只是提到从大到小的排序，并没有考虑采用什么样的排序方法，排序方法有很多，如插入排序、冒泡排序、分划交换排序、希尔排序、直接选择排序、堆排序、归并排序等。在此我们采用直接选择排序法，并设有n个

14、元素，其值已放在数组X中。,第二节 系统设计的方法,第二节 系统设计的方法,一、总体结构设计 1、系统功能结构图采用结构化设计方法，以数据流图为基础导出系统模块结构图。在导出系统模块结构图的过程中，以独立性、低耦合性、高内聚性、公共模块作为模块划分的原则。先将系统数据流图中的加工转换成模块，再将各大模块继续划分为较小的模块，直到每一模块都是功能单一的模块。模块结构图较直观，全面反映了整个模块的结构及功能组成，也是详细设计和程序设计的一个总依据，因此模块设计是关键。,第三节 系统设计的步骤,一个模块之下划分多个子模块，每个子模块划分多少个更下层的子模块，其基本原则是要划分到模块结构图中每一路径最

15、下端的那个子模块都是一个功能相对比较独立、单一的子模块，可以用一个聚合程度较高的程序文件来实现它。一般来说，在模块结构图中，只有每条路径最下端的那个子模块才是实质性的功能子模块，其它子模块都显示某一功能“菜单”、选择所需功能的“菜单”子模块。一个模块划分多少层子模块，最下层设置什么样的功能子模块，这个问题既要熟悉手工的业务处理过程，又要有设计和编程经验，同时还要把握好模块划分的四项基本原则，才能设计得恰当。例2.4.5工资子系统可以划分为如图2-18的7个2级子模块和28个3级子模块，也可以划分为如图2-19的7个2级子模块和27个3级子模块。,第三节 系统设计的步骤,图2-18 工资子系统框

16、图,第三节 系统设计的步骤,图2-19,第三节 系统设计的步骤,2、信息系统流程图根据功能模块结构图和系统数据流程图设计出信息系统流程图。（前面已经讲过，这里略去）,第三节 系统设计的步骤,二、系统软硬件配置设计管理信息系统应根据系统的目标，系统的性能，如信息存储及吞吐量、响应时间、可靠性、可维护性和兼容性、保密性等，确定物理配置的方案。 体系结构 适合管理信息系统的配置方案及体系结构有以下几种：批处理方式联机处理方式分布式处理方式 分布式处理最典型的体系结构就是局域网结构。,第三节 系统设计的步骤, 体系结构网络拓扑结构。网络拓扑结构一般有总线型、星型、环形、混合型等。在网络选择上应根据应用系统的地域分布、信息流量进行综合考虑。一般来说，应尽量使信息流量最大的应用放在同一网段上。网络的逻辑设计。通常首先按软件将系统从逻辑上分为各个分系统或子系统，然后按需要配备设备，如主服务器、主交换机、分系统交换机、子系统集线器（HUB）、通讯服务器、路由器和调制解调器等，并考虑各设备之间的连接结构。,