系统设计(14-15zhou)

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1、1,第七章 管理信息系统的系统设计,主要内容： 前言 系统结构化设计 1. 系统设计的任务和主要内容 2. 代码设计 3. 功能结构图设计 系统物理配置方案设计,2,第七章 管理信息系统的系统设计,5. 数据存储设计 6. 输出设计 7. 输入设计 8. 编写程序设计说明书和系统设计报告,3,前言 系统结构设计,系统结构设计是从计算机实现的角度出发，对前一阶段划分的子系统进行校核，使其界面更加清楚和明确，并在此基础上，将子系统进一步逐层分解，直至划分到模块。在众多的系统结构设计方法中，结构化设计方法是应用比较广泛并且比较受重视的一种方法。,1、结构化设计的概念和原理,（1）结构化设计的起因,在

2、进行系统结构设计时，必须把系统的可变更性放在首要位置考虑。因为整个系统的工作效率、工作质量和可靠性等都在很大程度上依赖于系统的可变更性。,4,如果能将一个系统分解为由一些相互独立、功能简单、易于理解的模块所组成的系统，则这样的系统就会容易修改和维护。由模块组合构成的系统一般称之为模块化结构系统。在模块化结构系统中，由于各个模块之间基本上是相互独立的，所以每个模块都可以独立地被理解、编程、调试和修改，使复杂的系统设计工作变得相对简单。模块的相对独立性也能有效地防止某个模块出现错误在系统中扩散的问题，从而可以提高系统的可靠性。另外，在模块化结构系统中，想要增加或删除一些功能时，只要增加或删除相应的

3、模块就可以了，对系统的其他功能和结构不会产生太大的影响，使系统的修改和维护工作比较容易进行。而采用结构化设计发法就是要将系统设计成模块化结构系统。,前言 系统结构设计,（1）结构化设计的起因,5,（2）结构化设计的原理,结构化设计方法的基本思想是使系统模块化，即把一个系统自上而下逐步分解为若干个彼此独立而又有一定联系的组成部分，这些组成部分称为模块。在这一基本思想的指导下，系统设计人员以逻辑模型为基础，并借助于一套标准的设计准则和图表等工具，逐层地将系统分解成多个大小适当、功能单一、具有一定独立性的模块，把一个复杂的系统转换成易于实现、易于维护的模块化结构系统 。,（3）结构化设计的工具,系统

4、结构化设计的主要工具是结构图。结构图的构成主要有以下几个基本部分：,前言 系统结构设计,模块。模块用矩形方框表示。矩形方框中要写有模块的名称、模块的名称应恰当地反映这个模块的功能。,6,调用。用从一个模块指向另一个模块的箭头线，表示前一个模块中含有对后一个模块的调用关系。,图7.1（a）的结构图说明了模块A调用模块B的情况。当模块A调用模块B时，同时传递数据x和y，处理完后将数据z返回模块A。如果模块B对数据y修改后，再送回给模块A，则数据y应该出现在调用箭头线的两边，如图7.1（b）所示。图7.1（c）表示模块A调用模块B,且模块A把数据x和y及控制信息C传送给模块B，模块B把数据z返回到模

5、块A。,前言 系统结构设计,（3）结构化设计的工具,数据。调用箭头线旁边带圆圈的小箭头线，表示从一个模块传送给另一个模块的数据。,控制信息。调用箭头线旁边带圆点的小箭头，表示从一个模块传递给另一个模块的控制信息。,7,图7.1 结构图的简单示例,在结构图中，除了以上几个基本符号之外，还有表示模块有条件调用和循环调用的符号。图7.2（a）表示模块A有条件地选择调用模块B或C或D,图中的菱形符号表示选择调用关系。图7.2（b）表示模块A循环地调用模块B和C，图中的弧形箭头表示循环调用关系。,前言 系统结构设计,8,图7.2 选择调用和循环调用示意图,应该指出的是，我们把结构图设定为树状组织结构,以

6、保证系统的可靠性。一个模块只能有一个上级,可以有几个下级。在结构图中，一个模块只能与它的上一级模块或下一级模块进行直接联系，而不能越级或与它同级的模块发生直接联系。若要进行联系时，则必须通过它的上级或下级模块进行传递。另外，这里谈到的结构图与程序框图是两个不同的概念。结构图是从空间角度描述了系统的层次特征，而程序框图则主要描述了模块的过程特征。,前言 系统结构设计,9,（4）模块划分的标准,评价和衡量系统的结构化程度及模块的独立性可以通过模块与模块之间的关联度和模块内部各个组成部分之间的聚合度两条标准。,模块的关联度 模块的关联度是用来表示系统中一个模块与其他外部模块之间联系的紧密程度。关联度

7、越低则说明模块之间的联系越少，模块的独立性就越强，就越容易独立地进行编程、调试和修改，一个模块中产生的错误对其他模块的影响也就越小。,模块的聚合度 模块的聚合度是用来描述和评价模块内部各个组成部分之间联系的紧密程度。一个模块内部的各个组成部分之间联系的越密切，其聚合度越高，模块的独立性也就越强。,前言 系统结构设计,10,在划分系统模块的设计时，除了要考虑降低模块之间的关联度和提高模块的聚合度这两条基本原则之外，还要考虑到模块的层次数和模块结构的宽度。而且尽量要把相关子问题划分到一个模块中，把不相关的问题划归到不同的模块中。如果一个系统的层数过多或宽度过大，则系统的控制和协调关系也就相应复杂，

8、系统的模块也要相应地增大，结果将使设计和维护的困难增大。,前言 系统结构设计,（4）模块划分的标准,返回,11,2.模块之间的关联度,按关联程度由低到高分为： 数据关联：如果两个模块彼此之间通过数据交换信息，而且每一个参数仅仅为数据，称为数据关联，或数据耦合。 内容关联：如果一个模块需要涉及另外一个模块的内部信息时，称为内容关联或内容耦合。 控制关联：如果两个模块之间彼此传递的信息中有控制信息，则称为控制关联或控制耦合。,前言 系统结构设计,12,3.模块内部聚合度类型（1）,偶然性聚合：将几个毫无联系的程序组合成一个模块。只是为节省存储空间，提高运算速度。 逻辑性聚合：将几个逻辑上相似的程序

9、组合成一个模块。内部功能靠控制变量选择调动，类似子程序调动。 时间性聚合：将几个需要在同一时间段内执行的程序聚合成一个模块。如系统的初始化模块，关机模块等。 过程性聚合：将为完成某一工作，执行条件受同一控制流支配的几个程序聚合成一个模块。如若干报表的制作。,前言 系统结构设计,13,模块内部聚合度类型（2）,数据性聚合：将对同一数据库（数据文件）加工处理的几个程序聚合成一个模块。如工资输入、工资查询、做工资报表的聚合。 顺序性聚合：将几个顺序执行，一个程序的输出是另一个程序输入的程序聚合成一个模块。如：“销售数据采集程序”与“销售数据分析”程序的聚合。 功能性聚合：将为完成一项工作所必须的几个

10、小程序聚合成一个模块。如 “打印工资发放表”由“打印机设置”、“读工资数据”、“打印表头”、“循环输出每行数据”，“打印表尾”聚合而成，缺一不可，切不宜再分。,前言 系统结构设计,14,模块内部聚合度的比较,前言 系统结构设计,15,本节内容： 1.1 系统设计的任务 1.2 系统设计的主要内容 1.3 系统设计的原则,1 系统设计的任务,16,1.1 系统设计的任务,系统设计的任务是：在系统分析提出的逻辑模型的基础上，科学合理地进行物理模型的设计。 如前所述,物理模型主要解决“怎样做”的问题。,17,系统设计的主要内容包括：总体结构设计和具体物理模型的设计。,总体结构设计包括划分子系统、功能

11、结构图设计、处理流程图设计、代码详细设计、物理系统配置方案设计、数据文件和数据库设计等。,具体物理模型的设计包括数据存储设计、输入输出设计和编写程序模块设计说明书等。,返回,1.2 系统设计的内容,18,1.3 系统设计的原则,系统性 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。 灵活性 尽量采用模块化结构，提高各模块的独立性，尽可能使各子系统间的数据依赖减至最低限度。 可靠性 安全保密性、检错及纠错能力、抗病毒能力等。 经济性 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； 系统设计中应尽量避免不

12、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。,19,2 代码设计,本节内容： 2.1 代码的功能 2.2 代码的种类 2.3 代码结构中的校验位,20,2.1 代码的功能,代码是代表事物名称、属性、状态等的符号，为了便于计算机处理，一般用数字、字母或它们的组合来表示。 代码的功能 为事物提供一个概要而不含糊的认定，便于数据的存贮和检索。 可以提高处理的效率和精度。 提高了数据的全局一致性。 是人和计算机的共同语言，是两者交换信息的工具。,21,2.2 代码的种类,顺序码 顺序码又称系列码，是一种用连续数字代表编码对象的码。 例如： 用1代表厂长 2代表科长 3代表科员 4代

13、表生产工人等,22,2.2 代码的种类,区间码 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。 典型的例子是邮政编码。 区间码的分类： 多面码 上下关联区间码 十进位码,23,2.2 代码的种类,区间码 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，对于机制螺钉，可作如下表那样的规定。代码2342 表示材料为黄铜的1.5mm方形头镀铬螺钉。,多面码示例,24,2.2 代码的种类,区间码 上下关联区间码。上下关联区间码由几个意义上相关的区间码组成，其结构一般由左向右排列。 例如，会计核算方面，用最左位代表

14、核算种类，下一位代表会计核算项目。 十进位码。此法相当于图书分类中的十进位分类码。 如610.736，小数点左边的数字组合代表主要分类，小数点右边的指出子分类。,25,2.2 代码的种类,助忆码 助忆码用文字、数字或文字来描述，也可用文字与数字结合起来描述。 例如，用TV-C-20代表20英寸彩色电视机，其中C代表彩色。 助忆码适用于数据项数目较少情况（一般少于50个），否则可能引起联想出错。,26,2.2 代码的种类,27,2.3 代码结构中的校验位,加入校验位的原因： 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

15、，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。 校验位的计算： 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。,28,2.3 代码结构中的校验位,算术级数法 原代码 1 2 3 4 5 各乘以权 6 5 4 3 2 乘积之和 6+10+12+12+10=50 以11为模去除乘积之和，把得出的余数作为校验码： 50/11=46 因此代码为123456,29,2.3 代码结构中的校验位,几何级数法 原代码 1 2 3 4 5 各乘以权 32 16 8 4 2 乘积之和 32+

16、32+24+16+10=114 以11为模去除乘积之和，把得出的余数作为校验码： 114/11=104 因此代码为123454,30,2.3 代码结构中的校验位,质数法 原代码 1 2 3 4 5 各乘以权 17 13 7 5 3 乘积之和 17+26+21+20+15=99 以11为模去除乘积之和，把得出的余数作为校验码： 99/11=90 因此代码为123450,31,3 功能结构图设计,功能结构图是按功能从属关系画成的图表，图中每一个框称为一个功能模块。 功能分解的过程就是一个由抽象到具体、由复杂到简单的过程。功能模块可以根据具体情况分得大一点或小一点。分解得最小的功能模块可以是一个程序中的每个处理过程，而较大的功能模块则可能是完成某一任务的一组程序。 功能结构图中各层功能与新的信息系统中数据流程图中的处理（功能）是对应的。,32,3 功能结构图设计,工资管理子系统被分解为建立主文件、更新主文件、建立扣款文件以及计算和打印等四个子功能，其中每个子功能还可以