信息系统分析与设计第六章节逻辑设计

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1、第六章 逻辑设计,目 录,6.1 逻辑设计的目标与原则 6.2 业务流程的改造与设计 6.3 数据处理与数据存贮的设计 6.4 设计方案的交互检验 6.5 系统分析报告的撰写与审议 6.6 小结,6.1 逻辑设计的目标与原则,对现行系统的分析和修改一般可以从下列方面进行： 1.现行系统在整体功能上存在什么问题 2.业务流程中是否有缺少或多余的环节 3.数据流程中是否有不合理的数据流向、 数据存储和冗余处理环节 4.数据处理的功能是否满足要求,6.1.1 新系统逻辑模型的提出,6.1.2 逻辑设计的目标,在逻辑设计中，必须明确以下方面内容 1.分析系统目标 2.新系统的业务流程 3.新系统的数据

2、流程 4.新系统的逻辑结构 5.数据资源的分布 6.具体业务的处理方法和管理模型,6.1.3 逻辑设计的原则,设计原则主要有： 1.管理信息化和现代管理思想相结合 2.分解和协调相结合 3.模型化结构设计 4.全局一致性原则 5.静态与动态相结合,6.2 业务流程的改造与设计,业务流程是指为完成一定的目标或任务而进行的一系列时间上承继的业务活动序列，是企业或组织运行的方式。 1993年，Hammer和Champy提出了企业流程重组的概念，即对企业进行根本性的再思考和彻底的重新设计，从而使成本、速度、质量和服务等企业关键性能取得根本性的改善。,6.2.1 业务流程重组BPR,6.2.2 流程重组

3、的类型,根据流程范围和重组特征，可将BPR分为以下三类： 1）功能内的BPR 2）功能间的BPR 3）组织间的BPR,6.2.3 流程改造和设计的步骤与方法,流程改造包括在系统规划、系统分析、系统设计、系统实施与评价等整个系统规划与开发的整个过程，这里仅以组织内部的BPR为例，说明流程改造和设计的原则方法：,以过程管理代替职能管理，取消不增值的管理环节。 变事后管理为事前管理，减少不必要的检查、控制、调整等活动。 以计算机协同处理为基础的并行过程取代串行和反馈控制管理过程。 用信息技术实现过程自动化，尽可能抛弃手工信息处理过程,5）取消不必要的信息处理环节，消除冗余信息。 6）在信息技术支持下

4、，将现在的多项业务或工资组合、合并。 7） 业务流程的各个步骤按其自然顺序进行。 8）权利下放，压缩管理层次，给员工参与决策的权力。 9）制定与业务流程改进方案相配套的组织结构、人力资源配置和业务规范等方面的改进规划，形成系统的业务流程重组方案。 10）在业务流程的改造和设计中，必须充分利用信息技术。,6.2.3 流程改造和设计的步骤与方法,表6.1 信息技术在业务流程重组中的作用,6.2.3 流程改造和设计的步骤与方法,6.2.4 流程重组举例,福特汽车发动机公司对包括采购、订货、验货、应付款处理在内的整个供应业务流程重组。,例题：,该业务流程如图6.1：,6.2.4 流程重组举例,经过分析

5、，福特公司决定采用计算机系统代替原来的手工管理过程，以提高单据处理的速度。但在系统分析中发现，通过网络信息的传递，新的业务流程中根本不需要处理单据，原来单据传递过程被计算机信息传递取代。得到的新业务流程为(图6.2)：,6.2.4 流程重组举例,6.2.4 流程重组举例,对照新旧业务流程可以发现 ： 旧的业务流程按照部门来划分的。各部门分别完成大量的单项任务；订单、发票、验货清单上的很多项目都是相同的，但不同的数据来源，很容易造成数据的不一致，应付款处理部门要寻找差异存在的原因。,6.2.4 流程重组举例,按照重组后的业务流程共享处理系统中的数据全部由采购员输入，保证了系统数据入口的唯一。同时

6、，“付款审核” 改由验货员来完成，所审核的订单来自系统，把它与所验收的货物核对，并将核对结果送回系统，由系统自动生成凭证并开具支票付款，增加了验货员的责任，因此对流程工作人员提出了更高的要求。整个业务流程实现了跨职能部门的业务管理。,6.3 数据处理与数据存贮的设计,数据处理描述了各主要处理活动之间的关系，包括所有的数据处理活动和有关的输入/输出的描述。数据存贮设计则根据数据资源分布具体确定了数据存贮的逻辑方式。,6.3.1数据处理 功能/数据分析描述了功能划分和数据资源分布的关系，但在逻辑设计中对各功能间数据的传递关系还需要更细致的描述。数据处理描述了模块间关联的方式和模块内部的功能和数据输

7、入/输出关系，是逻辑设计的核心内容之一。这部分工作常用工具有系统流程图、HIPO图等。,6.3.1 数据处理,1.信息系统流程图 信息系统流程图是以新系统的数据流程图为基础绘制的。绘制过程如下：为数据流程图中的处理功能画出数据关系图（如图6.3），弄清楚输入数据、中间数据和输出数据的关系，然后按整个系统的流程把各个数据关系图综合起来，形成整个系统的数据关系图，就构成信息处理功能。,1. 信息系统流程图,1. 信息系统流程图,2.HIPO图,层次化输入-处理-输出法(Hierarchy input-process-output, HIPO)是一种描述系统结构和模块内部处理功能的工具。HIPO图由

8、层次结构图（structure chart）和IPO图两部分组成，在一层次体系中将系统设计按其详细程度分层，依次地说明所有的输入、处理和输出。,图6.5描述了一个修改库存文件模块的层次结构图。整个系统被划分成由若干逻辑模块所组成的一个层次体系，利用粗框图和细框图还可以将这些模块进一步划分成更小模块。层次结构图主要关心模块的外部属性，即上下级模块、同级模块间的数据传递和调用关系，不涉及模块内部的处理。,IPO图则是描述模块内部功能的工具，包含了输入、处理、输出和与之相应的数据库/文件，所在的模块等信息。如下图6.6所示。,1. 决策树,例：用户订货处理的说明。,说明：用T表示欠款时间，用Qn表示

9、需求量，用Qw表示库存量。,6.3.2 处理逻辑的描述工具,2. 决策表,如果 欠款时间30天 如果 需要量库存量 则 立即发货 否则 先按库存量发货，进货后再补发 否则 如果 欠款时间100天 如果 需要量库存量 则 先付款再发货 否则 不发货 否则 先付欠款,3. 结构化英语,6.3.3 数据存贮设计,在数据存贮设计中，应该充分考虑信息系统开发的特点和系统目标，使得后继系统开发工作方便快捷，系统开销合理，易于管理和维护。为此，要根据数据的不同用途、使用要求、统计渠道、安全保密性等来决定数据的整体组织形式。,1.数据组织的规范化 1971年，E.F. Codd提出了关系的规范化理论,关系规范

10、化理论定义了五种规范化模式，称为范式（normal form）。关系规范化的方法可以参考有关数据库方面的教材。一般来说，满足第三范式的关系即可满足信息处理的要求，就可以认为是比较规范的关系。,6.3.3 数据存贮设计,2.整体关系结构的建立 （1）E-R模型 数据库分析中的数据模型，一般采用实体-联系模型（E-R模型）转换而来。E-R模型采用E-R图来表示。 （2）E-R模型转换成关系数据模型 E-R模型转换为关系模型的规则如下：,（一）基本概念,实体都具有自己的属性，很多实体与实体之间还存在着一定的联系，这些联系可以归纳为以下三种：,实体关系图对组织或业务领域的实体(Entities)、关联

11、(Association)及数据元素(Data Elements)提供概念性逻辑结构的描述。,一对一(1:1),一对多(1:N),多对多(M:N),（二）实体关系图（E-R图）,用矩形框表示实体：,用鼓形框表示实体的属性：,用菱形框表示实体间的联系：,1. E-R图中的基本符号：,（二）实体关系图（E-R图）,2. E-R图的绘制方法：,先绘制各分E-R图， 再合并成总E-R图。,分E-R图即为两个实体间的联系图。,（二）实体关系图（E-R图）,例：某教学管理系统E-R图,分E-R图,（二）实体关系图（E-R图）,合并,总E-R图,6.3.3 数据存贮设计,每个实体对应一个关系模式。实体名作为

12、关系名，实体的属性作为对应关系的属性。 实体间的联系对应一个关系，联系名作为关系名。 实体和联系中关键字对应的属性在关系模式中仍为关键字。,例如，下页图的ER模型可以转换成如下三个关系框架： 学生关系：（学生号，姓名，） 课程关系：（课程号，课程名,） 选课关系：（学生号，课程号，成绩，）其中带下划线的属性为关键词。,6.3.3 数据存贮设计,6.3.3 数据存贮设计,3.数据资源的分布和安全保密属性 (1)数据资源的分布 考虑数据资源分布的原则是：同一子系统的数据尽量放在本系统使用的服务器上，只有公用数据和最后统计汇总的数据才放在公用服务器上。公共数据资源的分配应当考虑数据访问的特性，进行恰

13、当的分布，以使网络负荷均衡，提高整个系统的效率。,6.3.4 数据立即存取分析,（2）安全保密定义 定义用户操作的通常原则为：按照U/C矩阵中对数据的操作，按使用和创建对数据分类，一般业务数据只有产生这些数据的功能环节上同时具有数据的读、写、修改和删除权限，其他功能只根据需要授予读权限。,在系统分析中，分析员要根据调查的结果，分析用户对立即存取的要求，以便用户确认，这是数据处理分析的一项重要任务。 1数据存取要求的类型 数据存取要求来自于业务实际，一般有以下六种：,1数据存取要求的类型,（1）查询实体的某一属性 （2）对于某一属性的值，查询与该属性值有某种关系的实体。 （3）已知实体名和属性值

14、，查询具有该实体的所有属性值。 （4）给定一个实体，查询其有的属性值 （5）查询所有的实体的某一属性的值 （6）已知某个值，查询哪些实体的哪个属性符合这个值。,立即存取图（Data Immediate-access Diagram）,从这些查询要求分析，有的查询需要相当大的系统开销，系统分析员需要和用户沟通，根据自己的数据处理和数据库知识，结合新系统的实际情况，舍弃难以实现的和不重要的查询，确定哪些立即查询需要实现，并以图形方式和用户交互。立即存取图（Data Immediate-access Diagram）是进行这一分析的工具。以汽车零件供应查询为例，按照上述查询要求，可以画出数据存取图，

15、如图6.9： 图中，用户的一次查询往往涉及到很多数据存储，比如供应人员要通过查询，确定向哪个厂家订货最物美价廉，涉及到三个数据存储，实现步骤如下：,立即存取图（Data Immediate-access Diagram）,立即存取图（Data Immediate-access Diagram）,（1）在“物品”数据存储中可通过“物品名称”和“规格”查询“物品编号”，这是通过属性查实体的查询。 （2）用得到的“物品编号”在厂家-物品数据存储中查全部相应的“厂家编号”。因为“厂家编号”和“物品编号”共同构成关键字，这也是通过属性查实体的查询。 （3）以“厂家编号”、“物品编号”作为关键字，在厂家-

16、物品数据存储中查询“单价”，通过比较，找出最低价。这也是通过实体查询属性的查询。,6.4 设计方案的交互检验,（4）在厂家-物品数据存储中通过最低价查询厂家编号。这是通过属性的值，查询与该属性值有某种关系的实体。 （5）通过厂家编号，在生产厂家数据存储中查询厂家信息。这是通过实体查属性值的查询。,在逻辑设计完成以后，还应该进行系统的检验，以确定系统分析结果的正确、合理、系统、完整。 6.4.1 设计方案的交互检验 据调查，软件开发周期各阶段错误和软件故障发生的分类比例分别如表6.3和表6.4所示。,6.4.1 设计方案的交互检验,表6.3 软件开发周期各阶段错误的比例,表6.4 软件故障分类比例,表6.3、表6.4的统计数据表明，在软件寿命周期的各个阶段都可能发生软件错误或故障。而需求分析和软件设计阶段发生错误或故障占有很大的比重。这就意味着对系统开发中的错误越晚认识到，则错误的改正所需费用就会越高。,6.4.2 结构预演,1结构预演的目的 结构预演是一种预测评价方法，它能有效地发