MIS5e第16章系统设计课件

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1、管理信息系统王浩波第16章 系统设计l l本章主要内容本章主要内容l l总体设计总体设计l l功能结构图功能结构图l l系统流程图系统流程图l l物理（平台）配置方案物理（平台）配置方案l l详细设计详细设计l l代码设计代码设计l l数据存储数据存储l l输入输出输入输出l l处理流程图处理流程图l l设计规范设计规范16.1 系统设计任务1 1、系统设计定义、系统设计定义 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，系统的逻辑模型，综合考虑各种约束，利用一

2、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，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，解决解决“系统怎样做系统怎样做”的问题。的问题。 l l是新系统的是新系统的物理设计阶段物理设计阶段l l根据系统分析阶段所确定的新系统的根据系统分析阶段所确定的新系统的逻辑模型逻辑模型，综合考虑各种综合考虑各种约束约束，利用一切可用的利用一切可用的技术手段和方法技术手段和方法，进行各种进行各种具体设计具体设计，提出一个能在计算机上实现的新系统的提出一个能在计算机上实现的新系统的实施方案实施方案，解决解决“ “系统系统怎样做怎样做” ”的问题。的问

3、题。l l概要设计（总体设计）概要设计（总体设计）l l将系统需求转化为将系统需求转化为系统结构系统结构和和数据结构数据结构。l l详细设计详细设计l l即即过程设计过程设计。通过对结构表示进行细化，得到系统。通过对结构表示进行细化，得到系统的详细的的详细的数据结构数据结构和和算法算法。16.1 续l l2 2、信息系统设计的原则、信息系统设计的原则l l系统性系统性l l代码统一、设计规范标准、传递语言要尽可能一致；代码统一、设计规范标准、传递语言要尽可能一致；l l数据采集源出一处、全局共享，一次输入多次利用。数据采集源出一处、全局共享，一次输入多次利用。l l灵活性灵活性l l很强的环境

4、适应性，开放性和结构可变性。很强的环境适应性，开放性和结构可变性。l l尽量采用模块化结构，尽量采用模块化结构，较低的数据耦合和模块耦合较低的数据耦合和模块耦合。l l可靠性可靠性l l是指系统抵御外界干扰的能力及受外界干扰时的恢复能力。如：是指系统抵御外界干扰的能力及受外界干扰时的恢复能力。如：安全保密性、检错及纠错能力、抗病毒能力等。安全保密性、检错及纠错能力、抗病毒能力等。l l经济性经济性l l在满足系统需求的前提下，尽可能减小系统的开销。在满足系统需求的前提下，尽可能减小系统的开销。l l硬件投资上不能盲目追求技术上的先进，避免不必要的复杂化。硬件投资上不能盲目追求技术上的先进，避免

5、不必要的复杂化。16.2 总体设计一、功能结构设计 l1、结构化设计思想l l系统全面系统全面l l自顶向下自顶向下l l逐层分解逐层分解功能结构图一、功能结构设计l l2、模块化设计思想 l l把系统设计成若干模块的方法称为把系统设计成若干模块的方法称为模块化模块化。l l基本思想基本思想l l将系统设计成由相对独立、单一功能的模块组成的将系统设计成由相对独立、单一功能的模块组成的结构，从而简化研制工作，防止错误蔓延，提高系结构，从而简化研制工作，防止错误蔓延，提高系统的可靠性。在这种模块结构中，模块之间的调用统的可靠性。在这种模块结构中，模块之间的调用关系非常明确、简单。每个模块可以单独的

6、被理解、关系非常明确、简单。每个模块可以单独的被理解、编写、调试、查错与修改。模块结构整体上具有较编写、调试、查错与修改。模块结构整体上具有较高的正确性、可理解性与可维护性。高的正确性、可理解性与可维护性。 模块结构图3、 模块设计的原则系统的系统的可维护性可维护性是系统评价的一个重要因素是系统评价的一个重要因素可可维护性维护性局部修改局部修改模块间的联系尽可能的少模块间的联系尽可能的少 （耦合耦合）而模块内的联系尽可能多而模块内的联系尽可能多（内聚）内聚）（1 1）. .模块的独立性模块的独立性 模块独立的含义：模块独立的含义：l l模块完成独立模块完成独立、单一、单一的功能的功能l l符合

7、信息隐蔽和信息局部化原则符合信息隐蔽和信息局部化原则l l模块间关联和依赖程度尽量小模块间关联和依赖程度尽量小（2 2）. .模块独立性的度量模块独立性的度量 模块独立性取决于模块的内部和外部特模块独立性取决于模块的内部和外部特性性。SD方法提出的定性的度量标准：方法提出的定性的度量标准：l 模块之间的模块之间的耦合性耦合性（块间联系）（块间联系）l 模块自身的模块自身的内聚性内聚性（块内联系）（块内联系）（3 3）. .模块独立性的度量之模块独立性的度量之一一：耦合度耦合度* 耦合耦合度度是模块间的联结关系，衡量是模块间的联结关系，衡量不同模块间的相互依赖的紧密程度，耦不同模块间的相互依赖的

8、紧密程度，耦合的强弱取决于模块间接口的复杂程度合的强弱取决于模块间接口的复杂程度；进入或访问一个模块的进入或访问一个模块的入口入口点点；以及通以及通过接口的数据。过接口的数据。* 耦合耦合度度越高，模块独立性越弱越高，模块独立性越弱无耦合没有依赖关系无耦合没有依赖关系松散耦合有松散耦合有少量依赖关系少量依赖关系紧密耦合有紧密耦合有很多依赖关系很多依赖关系 模块模块耦合耦合度（续度（续）耦合度耦合度强弱强弱的因素：的因素：l一模块对另一模块的引用一模块对另一模块的引用l一模块向另一模块传递的数据量一模块向另一模块传递的数据量l一模块施加到另一模块的控制的数量一模块施加到另一模块的控制的数量l模块

9、间接口的复杂程度模块间接口的复杂程度模块间耦合的类型：模块间耦合的类型： 低低 非直接耦合非直接耦合耦耦 数据耦合数据耦合合合 标标记记耦合耦合性性 控制耦合控制耦合 高高 内容耦合内容耦合模模块块独独立立性性弱弱( (低耦合低耦合) )强强( (中耦合中耦合) )( (较强耦合较强耦合) )( (强耦合强耦合) )公共耦合公共耦合发生内容耦合的情形：发生内容耦合的情形：(1)(1)一模块直接访问另一模块的一模块直接访问另一模块的内部数据内部数据(2)(2)一模块不通过正常入口转到一模块不通过正常入口转到 另一模块内另一模块内(3)(3)两模块有一部分代码重叠两模块有一部分代码重叠(4)(4)

10、一模块有多个入口一模块有多个入口模块化设模块化设计对耦合度的要求：计对耦合度的要求：耦合是影响系统复杂程度和设计耦合是影响系统复杂程度和设计质量的重要因素质量的重要因素目标目标：建立模块间耦合度尽可能：建立模块间耦合度尽可能松散的系统松散的系统如何降低模块间耦合度：如何降低模块间耦合度：(1) (1) 如模块必须存在耦合，如模块必须存在耦合， 选择适当的耦合类型选择适当的耦合类型原则原则：尽量使用数据耦合：尽量使用数据耦合少用控制耦合少用控制耦合限制公共耦合的范围限制公共耦合的范围坚决避免使用内容耦合坚决避免使用内容耦合如何降低模块间耦合度：如何降低模块间耦合度：(2) 降低模块间接口的复杂性

11、 （4 4）. . 模块独立性的度量之二：内聚模块独立性的度量之二：内聚度度 衡量一个模块内部各成分之间彼衡量一个模块内部各成分之间彼此结合的紧密程度此结合的紧密程度设计目标：高内聚设计目标：高内聚( (一模块的所有一模块的所有成分都直接参与并且成分都直接参与并且对于完成同一功能来对于完成同一功能来说都是最基本的说都是最基本的) )模块的内聚性类型：模块的内聚性类型： 低低 偶然内聚偶然内聚 内内 逻辑内聚逻辑内聚 聚聚 时间内聚时间内聚 性性 过程内聚过程内聚 通信内聚通信内聚 顺序顺序内聚内聚 高高 功能内聚功能内聚模模块块独独立立性性弱弱( (功能分散功能分散) )强强( (功能单一功能

12、单一) )（5 5）. . 耦合、内聚与模块独立性关系耦合、内聚与模块独立性关系耦合与内聚都是模块独立性的定性标准，都反映模块独立性的良好程度。但耦合是直接的主导因素，内聚则辅助耦合共同对模块独立性进行衡量。 内聚与耦合密切相关，同其它模块强耦合的模块意味着弱内聚，强内聚模块意味着与其它模块间松散耦合. 设计目标：力争强内聚、 弱耦合（5 5）. . 耦合、内聚与模块独立性关系耦合、内聚与模块独立性关系( (续续) )二、信息系统流程图设计l l计算机处理流程图例磁带磁带磁盘磁盘键盘键盘手工手工操作操作判别判别处理处理端点、端点、中断符中断符联机联机存储存储打印打印文件文件读取读取信息信息显示

13、器显示器辅助操作辅助操作（脱机）（脱机）处理处理流程线流程线网络网络信息信息流向线流向线例一例二三、物理配置方案（平台）设计l l管理信息系统平台是管理信息系统开发与应用的基础。l l管理信息系统平台设计包括l l硬件选择硬件选择l l网络选择网络选择l l数据库选择数据库选择l l应用软件选择应用软件选择三、物理配置方案（平台）设计l l1、设计依据l l系统吞吐量系统吞吐量l l系统响应时间系统响应时间l l系统可靠性系统可靠性l l系统处理方式系统处理方式l l批处理、实时处理、成批处理、分布式处理等方式。批处理、实时处理、成批处理、分布式处理等方式。l l地域范围地域范围l l数据管理

14、方式数据管理方式2、硬件的选择l l硬件的选择原则： l l技术上成熟可靠的标准系列机型；技术上成熟可靠的标准系列机型； l l处理速度快；处理速度快； l l数据存储容量大；数据存储容量大； l l具有良好的兼容性、可扩充性与可维修性；有具有良好的兼容性、可扩充性与可维修性；有良好的性价比。良好的性价比。 l l技术支持与售后服务好；技术支持与售后服务好； l l操作方便；操作方便；l l在一定时间保持一定的先进性的硬件。在一定时间保持一定的先进性的硬件。 3、计算机网络的选择 l l网络选择主要包括l l网络拓扑结构网络拓扑结构l l网络逻辑设计网络逻辑设计l l网络操作系统网络操作系统四

15、、数据库的选择l l数据库管理系统选择的原则：数据库管理系统选择的原则：l l支持先进的处理模式，具有分布处理数据，多线索查支持先进的处理模式，具有分布处理数据，多线索查询，优化查询数据，联机事务处理功能；询，优化查询数据，联机事务处理功能；l l具有高性能的数据处理能力；具有高性能的数据处理能力；l l具有良好图形界面的开发工具包；具有良好图形界面的开发工具包；l l具有较高的性能具有较高的性能/ /价格比；价格比；l l具有良好的技术支持与培训。具有良好的技术支持与培训。l l常用常用l lSQLServerSQLServer、ORACLEORACLE、MySQLMySQL、SybaseS

16、ybase等。等。 五、应用软件的选择l l满足需求l l灵活性l l技术支持16.3 代码设计l l引言l l为了实现信息集成，除了建立全企业范围内的信为了实现信息集成，除了建立全企业范围内的信息模型外，还要对整个企业范围的信息进行统一息模型外，还要对整个企业范围的信息进行统一的分类编码。的分类编码。l l信息分类编码信息分类编码是利用计算机辅助企业管理必要的是利用计算机辅助企业管理必要的前提条件。前提条件。l l一般情况下，信息的分类在先，编码在后。一般情况下，信息的分类在先，编码在后。分析一下我们身边的代码l l130103198508021015l l13851888520l l102

17、21001l l203062002l lZwgul l16.3 续一、代码及其功能一、代码及其功能 l l代码是人为确定的代表客观事物（实体）名称、代码是人为确定的代表客观事物（实体）名称、属性或状态的符号或者是这些符号的组合。属性或状态的符号或者是这些符号的组合。l l代码的功能代码的功能: : l l1 1、唯一化、唯一化 l l最简单、最常见的例子就是职工编号。最简单、最常见的例子就是职工编号。l l2 2、规范化、规范化 l l纺织系统关于纺织工业产品标准编码的规定，以纺织系统关于纺织工业产品标准编码的规定，以“ “2”2”打头表示纯毛类产品，其中打头表示纯毛类产品，其中“ “21”2

18、1”表示纯毛哔叽产品，表示纯毛哔叽产品，“ “22”22”表示纯毛华达呢类产品，表示纯毛华达呢类产品，“ “24”24”表示纯毛花呢类表示纯毛花呢类产品等。产品等。l l3 3、系统化、系统化 l l系统所用代码应尽量标准化。系统所用代码应尽量标准化。在实际工作中，一般企业所用大部在实际工作中，一般企业所用大部分编码都有国家或行业标准。分编码都有国家或行业标准。二、代码设计的原则唯一性：唯一性：每一个代码都仅代表唯一的实体或属性。每一个代码都仅代表唯一的实体或属性。通用性通用性：国家有关编码标准是代码设计的重要依据。此外，：国家有关编码标准是代码设计的重要依据。此外，系统内部使用的同一种代码应

19、做到统一。系统内部使用的同一种代码应做到统一。 可扩充性和稳定性：可扩充性和稳定性：要考虑系统的发展和变化，一般考虑三、五年的使要考虑系统的发展和变化，一般考虑三、五年的使用期限。当增加新的实体或属性时，直接利用原代码加以扩充，而不用期限。当增加新的实体或属性时，直接利用原代码加以扩充，而不需要重新变动代码系统。需要重新变动代码系统。便于识别和记忆：便于识别和记忆：为了同时适于计算机和人工处理使用，代码不仅要具为了同时适于计算机和人工处理使用，代码不仅要具有逻辑含义，而且要便于识别和记忆。对于一些易混淆的字母，如有逻辑含义，而且要便于识别和记忆。对于一些易混淆的字母，如I I，OO，Z Z等，

20、尽量不用。等，尽量不用。短小精悍：短小精悍：代码的长度不仅会影响所占据的存贮单元和信息处理的速度，代码的长度不仅会影响所占据的存贮单元和信息处理的速度，而且也会影响代码输入时出错的概率和输入、输出的速度。而且也会影响代码输入时出错的概率和输入、输出的速度。容易修改：容易修改：当某个代码在条件、特点或代表的实体关系改变时，容易进当某个代码在条件、特点或代表的实体关系改变时，容易进行变更。行变更。三、代码的种类 图是代码的基本分类，在实际设计中，可以根据需要进行图是代码的基本分类，在实际设计中，可以根据需要进行选择，或将不同的类型组合起来使用。选择，或将不同的类型组合起来使用。图图图图 代码分类参

21、考标准代码分类参考标准代码分类参考标准代码分类参考标准 三、代码的分类1 1） 顺序码顺序码 用连续数字代表编码对象的码，通常从1开始。如张平的工号为0001，王立为0002，。 分区顺序码是顺序码的特例，将有序码分为各个块，每块代表一定类型的编码对象，这种编码允许扩充，例如：01宣传部02组织部 01-04为政治部030405行政科06膳食科 05-08为总务部07基建科08优点：简单，易追加；优点：简单，易追加；优点：简单，易追加；优点：简单，易追加；缺点：可识别性差，无逻辑性。缺点：可识别性差，无逻辑性。缺点：可识别性差，无逻辑性。缺点：可识别性差，无逻辑性。三、代码的分类2 2） 区间

22、码区间码 区间码把数据项分成若干组，每一区间代表一个组。码中的数字和区间码把数据项分成若干组，每一区间代表一个组。码中的数字和位置都代表一定意义。区间码又分为以下类型：位置都代表一定意义。区间码又分为以下类型：层次码：层次码：在码的结构中，为数据项的各个属性各规定一个位置（一位在码的结构中，为数据项的各个属性各规定一个位置（一位或几位），或几位），并使其排列符合一定层次关系并使其排列符合一定层次关系。例如，关于某公司的组。例如，关于某公司的组织机构的代码含义如表织机构的代码含义如表表表 层次码层次码公司公司级科室科室级小小组级1总公司公司1销售科售科1订单处理理组2天津分公司天津分公司2会会计

23、科科2广告广告组3会会计组依据上表，代码依据上表，代码112112就代表总公司销售科广告组。就代表总公司销售科广告组。三、代码的分类十进制码：十进制码：码中每一位数字代表一类，一般用于图书分类等，码中每一位数字代表一类，一般用于图书分类等，例如；例如； 500. 自然科学 510. 数学 520. 天文学 530. 物理学 531. 机械 531.1 机械 531.1.1 杠杆和平衡优点：分类明确，每层之间有严格的隶属关系，容量大；优点：分类明确，每层之间有严格的隶属关系，容量大；优点：分类明确，每层之间有严格的隶属关系，容量大；优点：分类明确，每层之间有严格的隶属关系，容量大； 缺点：位数多

24、。缺点：位数多。缺点：位数多。缺点：位数多。三、代码的分类3 3）助忆码）助忆码 将编码将编码对象的名称，规格对象的名称，规格等作为代码的一部分等作为代码的一部分, ,如：如： TV-B-12 12TV-B-12 12寸黑白电视机寸黑白电视机 TV-C-20 20TV-C-20 20寸彩色电视机寸彩色电视机l 优点：可用汉字拼音或英语联想帮助记忆；优点：可用汉字拼音或英语联想帮助记忆； l 缺点：位数多，处理不便缺点：位数多，处理不便 ，易产生重复。，易产生重复。4) 4) 缩略码缩略码 是是助忆码的特例助忆码的特例，从编码对象名称中抽几个关键字，从编码对象名称中抽几个关键字母作为代码，例如：

25、母作为代码，例如： Amt Amt 总额（总额（amountamount） Cont Cont 合同（合同（contractcontract） Inv.No Inv.No 发票号（发票号（invoice numberinvoice number）四、代码的校验 l l1、代码结构中的校验位l l代码作为计算机的重要输入内容之一，其正确代码作为计算机的重要输入内容之一，其正确性直接影响到整个处理工作的质量。性直接影响到整个处理工作的质量。l l特别是人们重复抄写代码和将它通过人手输入计算特别是人们重复抄写代码和将它通过人手输入计算机时，发生错误的可能性更大。机时，发生错误的可能性更大。l l为了

26、保证正确输入，有意识地在编码设计结构中原为了保证正确输入，有意识地在编码设计结构中原有代码的基础上，另外加上一个校验位，使它事实有代码的基础上，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。上变成代码的一个组成部分。l l校验位通过事先规定的数学方法计算出来。校验位通过事先规定的数学方法计算出来。l l代码一旦输入，计算机会用同样的数学运算方法接代码一旦输入，计算机会用同样的数学运算方法接输入的代码数字计算出校验位，并将它与输入的校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。验位进行比较，以证实输入是否有错。16.2 续l l校验位可以发现以下各种错误

27、：l l抄写错误，例如抄写错误，例如1 1写成写成7 7；l l易位错误，例如易位错误，例如12341234写成写成13241324；l l双易错误，例如双易错误，例如2691326913写成写成2196321963；l l随机错误，包括以上两种或三种综合性错误或其他随机错误，包括以上两种或三种综合性错误或其他错误。错误。2、避免代码录入出现错误的办法 l l在设计好的代码后，再增加一位，作为代码的组成在设计好的代码后，再增加一位，作为代码的组成部分。增加的一位，即为校验位。使用中，没有特部分。增加的一位，即为校验位。使用中，没有特别性。别性。 l l举例。举例。xxxxxxxxxx 设计好的

28、代设计好的代 码共码共5 5位位 l lxxxxxxxxxxxx 增加校验位后共增加校验位后共6 6位，使用时，需用位，使用时，需用6 6位位xxxxxxxxxxxx 。 l l使用时，应录入包括校验位在内的完整代码，代码进入使用时，应录入包括校验位在内的完整代码，代码进入系统后，系统将取该代码校验位前的各位，按照确定代系统后，系统将取该代码校验位前的各位，按照确定代码校验位的算法进行计算，并与录入代码的最后一位码校验位的算法进行计算，并与录入代码的最后一位（校验位）进行比较，如果相等，则录入代码正确，否（校验位）进行比较，如果相等，则录入代码正确，否则录入代码错误，进行重新录入。则录入代码错

29、误，进行重新录入。 3、校验位的确定步骤：l l设有一组代码为：设有一组代码为： C1C2C3C4C1C2C3C4CiCi l l第一步：为设计好的代码的每一位第一步：为设计好的代码的每一位CiCi确定一个权数确定一个权数PiPi（权数可为算术权数可为算术级数、几何级数或质数）。级数、几何级数或质数）。 l l第二步：求代码每一位第二步：求代码每一位CiCi与其对应的权数与其对应的权数PiPi的乘积之和的乘积之和S S l l S=C1*P1+C2*P2+ S=C1*P1+C2*P2+CiCi*Pi (i=1,2,n) *Pi (i=1,2,n) l l n n l l = = CiCi*Pi

30、 (i=1,2,n) *Pi (i=1,2,n) l l i=1 i=1 l l第三步：确定模第三步：确定模M M l l第四步：取余第四步：取余R = S R = S MODMOD(M) (M) l l第五步：校验位第五步：校验位Ci+1 = R Ci+1 = R l l最终代码为：最终代码为： C1C2C3C4CiCi+1 C1C2C3C4CiCi+1 l l使用时：使用时： C1C2C3C4CiCi+1C1C2C3C4CiCi+1确定校验位值的方法 确定校验位值的方法确定校验位值的方法16.4 数据存储设计l l内容提要数据数据管理所需要信息管理所需要信息数据结构数据结构+数据库数据库范

31、式范式理论理论关系数据结构关系数据结构资源分布资源分布一、文件设计l l文件设计文件设计就是根据文件的使用要求、处理方式、存储量、就是根据文件的使用要求、处理方式、存储量、数据的活动性以及硬件设备的条件等，合理数据的活动性以及硬件设备的条件等，合理确定文件类别，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选择文件介质，决定文件的组织方式和存取方法。 l l1 1、文件的分类：、文件的分类：l l根据文件的使用情况可将文件分为如下六种：根据文件的使用情况可将文件分为如下六种： l l主文件主文件 l l静态文件静态文件包含的是相对来说变化不大的数据记录。如顾客文件包含的是相对来说变化

32、不大的数据记录。如顾客文件的顾客号顾客姓名、地址、电话等都具有相对稳性；的顾客号顾客姓名、地址、电话等都具有相对稳性； l l动态文件动态文件包含的记录将随着业务的发生而不断修改和更新。如包含的记录将随着业务的发生而不断修改和更新。如库存文件、销售帐文件、图书馆的借阅文件等。库存文件、销售帐文件、图书馆的借阅文件等。 l l常将两者结合。常将两者结合。1、文件的分类：l l业务文件业务文件l业务文件是在业务处理过程中，临时存储数据用的文件。实时记载业务过程中的数据发生的变化，是流水账形式的顺序文件。用于统一更新主文件或转换成其他文件，如用出入库流水帐文件一次更新库存文件。这类文件的保存期较短。

33、 l l输入文件输入文件l l输出文件将需要输入的大量数据先建立数据文件，经校输出文件将需要输入的大量数据先建立数据文件，经校验后一验后一 次输入，进行处理，这种文件多用于批处理。次输入，进行处理，这种文件多用于批处理。 l l输出文件输出文件l l输出文件是在处理过程中输出的结果文件，它可以是打输出文件是在处理过程中输出的结果文件，它可以是打印文件印文件 或其他形式的文件。或其他形式的文件。1、文件的分类：l l工作文件 l l工作文件是在处理过程中暂时使用的中间文件，工作文件是在处理过程中暂时使用的中间文件，例如排序过中例如排序过中 建立的排序中间文件等，处理结建立的排序中间文件等，处理结

34、束后文件即可删除。束后文件即可删除。 l l转存文件 l l转存文件是用于存储在一定恢复点上的系统部转存文件是用于存储在一定恢复点上的系统部分状态的拷贝文件。它可能是一个正在更新过分状态的拷贝文件。它可能是一个正在更新过程中的文件，一组正在处理的业务或一个运行程中的文件，一组正在处理的业务或一个运行错误的程序。转存文件主要为了安全的目的。错误的程序。转存文件主要为了安全的目的。2、文件设计的步骤l l了解已有的或可提供的计算机系统功能了解已有的或可提供的计算机系统功能 l l外存配置磁盘、磁带、光盘，设备数量、功能、容量和有关文件外存配置磁盘、磁带、光盘，设备数量、功能、容量和有关文件的专储条

35、件等；的专储条件等；l l终端和其他外设的配置：涉及文件可能使用的范围，多终端操作终端和其他外设的配置：涉及文件可能使用的范围，多终端操作的可能性及文件输入、输出和更新的条件；的可能性及文件输入、输出和更新的条件；l l系统所能提供的文件组织方式和存取方式等。系统所能提供的文件组织方式和存取方式等。 l l确定文件设计的基本指标确定文件设计的基本指标 l l与其他文件的接口与其他文件的接口 l l文件的数据量文件的数据量 l l文件的逻辑结构文件的逻辑结构 l l文件的处理方式文件的处理方式 l l文件的使用率文件的使用率 l l文件的存取时间文件的存取时间 l l文件的保密文件的保密 l l

36、确定合适的文件组织方式、存取方式和介质确定合适的文件组织方式、存取方式和介质 2、文件设计的步骤l l编写文件设计说明书编写文件设计说明书 l l文件的组织方式，存取方法和存储介质等的选择和确文件的组织方式，存取方法和存储介质等的选择和确定根据。定根据。 l l文件用途，适用范围，处理方式，使用要求，存取时文件用途，适用范围，处理方式，使用要求，存取时间和更新要求等间和更新要求等 l l文件数据量和存储介质需要量的初步估算文件数据量和存储介质需要量的初步估算 l l文件保密要求及有关安全措施文件保密要求及有关安全措施 l l对于文件数据的收集，整理和格式要求的说明对于文件数据的收集，整理和格式

37、要求的说明 l l对建立和更新文件所需要的程序选行说明及提出要求对建立和更新文件所需要的程序选行说明及提出要求 l l对于建立文件的注意事项及其它需要说明的内容对于建立文件的注意事项及其它需要说明的内容二、数据库设计l l数据库设计与系统开发的各个阶段相对应，且融为一体，它们的对应关系如下图所示。 二、数据库设计l l1 1、数据库的、数据库的概念结构设计概念结构设计。 l l概念结构设计应在系统分析阶段进行。任务是根据用户需求设计概念结构设计应在系统分析阶段进行。任务是根据用户需求设计数据库的概念数据模型数据库的概念数据模型 ( (简称概念模型简称概念模型) )。概念模型是从用户角度。概念模

38、型是从用户角度看到的数据库，它可用前面章节中介绍的看到的数据库，它可用前面章节中介绍的E-RE-R模型模型表示。表示。 l l2 2、数据库的、数据库的逻辑结构设计逻辑结构设计。 l l逻辑结构设计是将概念结构设计阶段完成的概念模型转换成能被逻辑结构设计是将概念结构设计阶段完成的概念模型转换成能被选定的数据库管理系统选定的数据库管理系统 (DBMS)(DBMS)支持的数据模型。支持的数据模型。 l l数据模型可以由实体联系模型转换而来，这里先介绍将数据模型可以由实体联系模型转换而来，这里先介绍将E-RE-R模型转模型转换为关系数据模型的规则：换为关系数据模型的规则： l每一实体集对应于一个关系

39、模式，实体名作为关系名，实体的属性作为对应关系的属性。 l实体间的联系一般对应一个关系，联系名作为对应的关系名，不带有属性的联系可以去掉。 l实体和联系中关键字对应的属性在关系模式中仍作为关键字。转换举例一l l 仓库号仓库号地点地点面积面积仓库仓库货号货号品名品名价格价格产品产品存放存放1 11n nn仓库（仓库号，地点，面积）产品（货号，品名，价格，仓库号，数量）数量数量转换举例二学号姓名年龄学生课程号课程名学时数课程学习nnnn学生（学号，姓名，年龄）课程（课程号，课程名，学时数）成绩学习（学号，课程号，成绩）2、数据库的逻辑结构设计l l概念结构的转换举例 2、数据库的逻辑结构设计l

40、l根据这些规则，下面的实体和联系就很容易转换成了上述根据这些规则，下面的实体和联系就很容易转换成了上述对应的关系数据模型对应的关系数据模型: : l l(1) (1) 供方单位供方单位 ( (编号、名称编号、名称、地址、联系人、邮政编码地址、联系人、邮政编码) )。l l(2) (2) 物资物资 ( (代码、名称、规格、备注代码、名称、规格、备注) ) l l(3) (3) 库存库存 ( (入库号、日期、货位、数量入库号、日期、货位、数量) ) l l(4) (4) 合同合同( (合同号、数量、金额、备注合同号、数量、金额、备注) )l l(5) (5) 结算结算 ( (编号、用途、金额、经手

41、人编号、用途、金额、经手人) ) l l(6) (6) 购进购进 ( (入库号、编号、数量、金额入库号、编号、数量、金额) )l l(7) (7) 付款付款 ( (编号、合同号、数量、金额编号、合同号、数量、金额) ) l l(8) (8) 订货订货 ( (代码、单位号、合同号、数量、单价代码、单位号、合同号、数量、单价) )3、数据库的物理结构设计l l物理结构设计是为数据模型在设备上选定合适是为数据模型在设备上选定合适的存储结构和存取方，以获得数据库的最佳存取的存储结构和存取方，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效率。物理结构设计的主要内容包括: : l l第一第一 库

42、文件的组织形式。如选用顺序文件组织形式、库文件的组织形式。如选用顺序文件组织形式、索引文件组织形式等。索引文件组织形式等。 l l第二第二 存储介质的分配。例如将易变的、存取频繁的数存储介质的分配。例如将易变的、存取频繁的数据存放在高速存储器上据存放在高速存储器上; ;稳定的、存取频度小的数据存稳定的、存取频度小的数据存放在低速存储器上。放在低速存储器上。 l l第三第三 存取路径的选择等。存取路径的选择等。16.5 输入/输出设计l l一、输出设计l l输出是系统产生的结果或提供的信息。输出是系统产生的结果或提供的信息。l l输出是系统开发目的和评价系统开发成功与否的标准。输出是系统开发目的

43、和评价系统开发成功与否的标准。l l输出设计的目的正是为了正确及时地反映和组成用于输出设计的目的正是为了正确及时地反映和组成用于生产和服务部门的有用信息。生产和服务部门的有用信息。l l系统设计过程与实施过程相反，不是从输入设系统设计过程与实施过程相反，不是从输入设计到输出设计，而是计到输出设计，而是从输出设计到输入设计从输出设计到输入设计。16.5 续l l输出设计的内容包括：l l1 1信息使用方面的内容信息使用方面的内容l l包括信息的使用者、使用目的、报告量、使用周期、有包括信息的使用者、使用目的、报告量、使用周期、有效期、保管方法和复写份数等；效期、保管方法和复写份数等；l l2 2

44、输出信息的内容输出信息的内容l l包括输出项目、位数、数据形式（文字、数字）；包括输出项目、位数、数据形式（文字、数字）；l l3 3输出格式输出格式l l如表格、图形或文件；如表格、图形或文件；l l4 4输出设备输出设备l l如打印机、显示器、卡片输出机等。如打印机、显示器、卡片输出机等。l l5 5输出介质输出介质l l如输出到磁盘还是磁带上，专用纸还是普通白纸等如输出到磁盘还是磁带上，专用纸还是普通白纸等16.5 续l l输出方式（1）l l报表设计：报表模块的设计报表设计：报表模块的设计报表模块报表模块报表格式定义报表格式定义报表清单报表清单报表选择报表选择报表格式文件报表格式文件数

45、据文件数据文件打印报表打印报表16.5 续l l输出方式（2）l l图形显示：图形结果显示的方法图形显示：图形结果显示的方法方法一方法一方法二方法二软件编程软件编程（作图工具）（作图工具）（图形函数）（图形函数）DBFDBF文件文件EXCELEXCELDDEDDE16.5 续l l设计输出报告时要注意以下几点：设计输出报告时要注意以下几点：l l1 1方便使用者；方便使用者；l l2 2要考虑系统的硬件性能；要考虑系统的硬件性能；l l3 3尽量利用原系统的输出格式，确需修改，应与有关尽量利用原系统的输出格式，确需修改，应与有关部门协商，征得用户同意；部门协商，征得用户同意；l l4 4输出表

46、格要考虑系统发展的需要。例如：是否必要输出表格要考虑系统发展的需要。例如：是否必要在输出表中留出备用项目，以满足新增项目需要。在输出表中留出备用项目，以满足新增项目需要。l l5 5输出的格式和大小要根据硬件能力，认真设计，并输出的格式和大小要根据硬件能力，认真设计，并试制输出样品，经用户同意后才能正式使用。试制输出样品，经用户同意后才能正式使用。二、输入设计l l输入设计对系统质量有着决定性的重要影响。l l输出数据的正确性直接决定处理结果的正确性，输出数据的正确性直接决定处理结果的正确性，l l输入设计是信息系统与用户之间交互的纽带，决定着人机输入设计是信息系统与用户之间交互的纽带，决定着

47、人机交互的效率交互的效率l l输入设计的原则l l输入设计包括输入设计包括数据规范数据规范和和数据准备数据准备的过程。的过程。l l在输入设计中，在输入设计中，提高效率提高效率和和减少错误减少错误是两个最根本的原则。是两个最根本的原则。16.5 续l l以下是指导输入设计的几个目标：以下是指导输入设计的几个目标：l l1 1控制输入量。控制输入量。l l在输入设计中，应尽量控制输入数据总量，在输入时，只需输入在输入设计中，应尽量控制输入数据总量，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。统自动产

48、生。l l2 2减少输入延迟。减少输入延迟。l l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。延迟，可采用周转文件、批量输入等方式。l l3 3减少输入错误。减少输入错误。l l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。入错误。l l4 4避免额外步骤。避免额外步骤。l l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

49、、高效。时，应仔细验证现有步骤是否完备、高效。l l5 5输入过程应尽量简化。输入过程应尽量简化。l l输入设计在为用户提供纠错和输入校验的同时，就保证输入过程输入设计在为用户提供纠错和输入校验的同时，就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。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。16.5 续l l数据出错的校验方法数据出错的校验方法l l由人工直接检查、由计算机用程序校验以及人与计算由人工直接检查、由计算机用程序校验以及人与计算机两者分别处理后再相互查对校验等多种方法。常用机两者分别处理后再相互查对校验等多种方法。常用的方法是以下几种，可单独

50、地使用，也可组合使用。的方法是以下几种，可单独地使用，也可组合使用。重复校验视觉校验检验位校验控制总数校验数据类型校验格式校验逻辑校验界限校验顺序校验记录计数校验平衡校验对照校验16.5 续 出错改正方法出错改正方法l l原始数据错原始数据错l l发现原始数据有错时，应将原始单据送交填写单据的原单位修发现原始数据有错时，应将原始单据送交填写单据的原单位修改，不应由键盘输入操作员或原始数据检查员等想当然地予以改，不应由键盘输入操作员或原始数据检查员等想当然地予以修改。修改。l l机器自动检错机器自动检错待输入数据全部校验并改正后，再进行下一步处理。待输入数据全部校验并改正后，再进行下一步处理。舍

51、弃出错数据，只处理正确的数据。这种方法适用于作动向调舍弃出错数据，只处理正确的数据。这种方法适用于作动向调查分析的情况，这时不需要太精确的输出数据，例如，求百分查分析的情况，这时不需要太精确的输出数据，例如，求百分比等。比等。只处理正确的数据，出错数据待修正后再进行同法处理。只处理正确的数据，出错数据待修正后再进行同法处理。剔出出错数据，继续进行处理，出错数据留待下一运行周期一剔出出错数据，继续进行处理，出错数据留待下一运行周期一并处理。此种方法适用于运行周期短而剔出错误不致引起输出并处理。此种方法适用于运行周期短而剔出错误不致引起输出信息正确性显著下降的情况。信息正确性显著下降的情况。16.

52、5 续l l出错表的设计l l为了保证输入数据正确无误，数据输入过程中为了保证输入数据正确无误，数据输入过程中需要通过程序对输入的数据进行严格的校验。需要通过程序对输入的数据进行严格的校验。l l发现有错时，程序应当自动地打印出出错信息发现有错时，程序应当自动地打印出出错信息一览表（即出错表）。一览表（即出错表）。l l出错表可由两种程序打出：出错表可由两种程序打出：l l一种是以数据校验为目的的程序，一种是以数据校验为目的的程序，l l另一种是边处理、边作数据校验的程序。另一种是边处理、边作数据校验的程序。16.5 续l l原始单据的格式设计l l输入设计的重要内容之一是设计好原始单据的输入

53、设计的重要内容之一是设计好原始单据的格式。研制新系统时，即使原系统的单据很齐格式。研制新系统时，即使原系统的单据很齐全，一般也要重新设计和审查原始单据。全，一般也要重新设计和审查原始单据。l l设计原始单据的原则是：设计原始单据的原则是：l l1 1便于填写。便于填写。l l2 2便于归档。便于归档。l l3 3单据的格式应能保证输入精度。单据的格式应能保证输入精度。16.5 续l l原始单据的格式设计16.5 续l l输入屏幕设计l l从屏幕上通过人机对话输入是目前广泛使用的输从屏幕上通过人机对话输入是目前广泛使用的输入方式。因为是人机对话，既有用户输入，又有入方式。因为是人机对话，既有用户

54、输入，又有计算机的输出。计算机的输出。l l通常人机对话采用l l菜单式菜单式、填表法填表法和和应答式应答式三种方式三种方式l l对话设计的原则是：l l对话界面要美观、醒目；对话界面要美观、醒目；l l提示要清楚、简单，不能有二义性；提示要清楚、简单，不能有二义性；l l要便于操作和学习，有帮助功能；要便于操作和学习，有帮助功能；l l能及时反馈错误信息等。能及时反馈错误信息等。三、界面设计l l用户界面是系统与用户之间的接口，也是控制和选择信息输入输出的主要途径。l l用户界面设计应坚持友好、简便、实用、易于操作的原则，尽量避免过于繁琐和花哨。l l例如，菜单最好是二至三级。例如，菜单最好

55、是二至三级。l l又如，在设计大批数据输入屏幕界面时应避免颜又如，在设计大批数据输入屏幕界面时应避免颜色过于丰富多变。色过于丰富多变。图9 成绩查询界面设计 当然要设计一个十分友好的操作界面，不仅需要计算机方面的业务知当然要设计一个十分友好的操作界面，不仅需要计算机方面的业务知识，还需要美工等方面的综合知识。识，还需要美工等方面的综合知识。界面设计包括菜单方式、界面设计包括菜单方式、会话方式、操作提示方式，以及操作权限管理方式等。会话方式、操作提示方式，以及操作权限管理方式等。 界面设计1） 菜单（Menu）方式 菜单是信息系统功能选择操作的最常用方式。按目前软件所提出的菜单设计工具，菜单的形

56、式可以是下拉式、弹出式的。也可以是按钮选择方式的。菜单选择的方式也可以是移动光棒，选择数字（或字母）， 鼠标驱动或直接用手在屏幕上选择等多种方式。界面设计2）会话管理方式 在所有的用户界面中，几乎毫无例外地会遇到有人机会话问题，最为常见的有： 当用户操作错误时，系统向用户发出提示和警当用户操作错误时，系统向用户发出提示和警告性的信息；告性的信息； 当系统执行用户操作指令遇到两种以上的可能当系统执行用户操作指令遇到两种以上的可能时，系统提请用户进一步地说明。时，系统提请用户进一步地说明。 界面设计3）提示方式与权限管理 为了操作使用方便，在系统设计时，常把操作提示和要为了操作使用方便，在系统设计

57、时，常把操作提示和要点同时显示在屏幕的旁边，以使用户操作方便，这是当点同时显示在屏幕的旁边，以使用户操作方便，这是当前比较流行的用户界面设计方式。前比较流行的用户界面设计方式。 另一种操作提示设计方式则是将整个系统操作说明书全另一种操作提示设计方式则是将整个系统操作说明书全送入到系统文件之中，并设置系统运行状态指针。当系送入到系统文件之中，并设置系统运行状态指针。当系统运行操作时，指针随着系统运行状态来改变，当用户统运行操作时，指针随着系统运行状态来改变，当用户按按“ “帮助帮助” ”键时，系统则立刻根据当前位置调出相应的键时，系统则立刻根据当前位置调出相应的操作说明。操作说明。 16.5 续

58、l l输入设计总结输入方式设计：键盘、模/数、数/模输入、网络传送、磁/光盘读输入格式设计：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16.6 16.6 处理流程图设计处理流程图设计l l处理流程图是系统流程图的展开和具体化。处理流程图是系统流程图的展开和具体化。处理流程图是系统流程图的展开和具体化。处理流程图是系统流程图的展开和具体化。l l在系统流程图中，仅给出了每一处理功能的名称，在系统流程图中，仅给出了每一处理功能的名称，在系统流程图中，仅给出了每一处理功能的名称，在系统流程图中，仅给出了每一处理功能的名称，而在处理流程图中，则需要使用各种符

59、号具体地规而在处理流程图中，则需要使用各种符号具体地规而在处理流程图中，则需要使用各种符号具体地规而在处理流程图中，则需要使用各种符号具体地规定处理过程的每一步骤。定处理过程的每一步骤。定处理过程的每一步骤。定处理过程的每一步骤。l l由于每个处理功能都有自己的输入和输出，对处理由于每个处理功能都有自己的输入和输出，对处理由于每个处理功能都有自己的输入和输出，对处理由于每个处理功能都有自己的输入和输出，对处理功能的设计过程也应从输出开始，进而进行输入、功能的设计过程也应从输出开始，进而进行输入、功能的设计过程也应从输出开始，进而进行输入、功能的设计过程也应从输出开始，进而进行输入、数据文件的设

60、计，并画出较详细的处理流程图。数据文件的设计，并画出较详细的处理流程图。数据文件的设计，并画出较详细的处理流程图。数据文件的设计，并画出较详细的处理流程图。l l工资系统中工资系统中工资系统中工资系统中建立扣款文件处理功能的处理流程图建立扣款文件处理功能的处理流程图建立扣款文件处理功能的处理流程图建立扣款文件处理功能的处理流程图。16.6 16.6 处理流程图设计处理流程图设计 建建立立扣扣款款文文件件处处理理流流程程图图16.7 16.7 制订设计规范制订设计规范l l设计规范设计规范设计规范设计规范l l是整个系统的是整个系统的是整个系统的是整个系统的“ “公用标准公用标准公用标准公用标准

61、” ”，l l规定了文件名和程序名的统一格式、编码结构、代码规定了文件名和程序名的统一格式、编码结构、代码规定了文件名和程序名的统一格式、编码结构、代码规定了文件名和程序名的统一格式、编码结构、代码结构、统一的度量名等。结构、统一的度量名等。结构、统一的度量名等。结构、统一的度量名等。l l例如，某工资管理信息系统的设计规范中对程序名的例如，某工资管理信息系统的设计规范中对程序名的例如，某工资管理信息系统的设计规范中对程序名的例如，某工资管理信息系统的设计规范中对程序名的规定：规定：规定：规定：GAABBXGAABBXl lGG表示工资系统程序或程序文件。表示工资系统程序或程序文件。表示工资系

62、统程序或程序文件。表示工资系统程序或程序文件。l lAAAA表示文件类型，由两个拼音字母组成。表示文件类型，由两个拼音字母组成。表示文件类型，由两个拼音字母组成。表示文件类型，由两个拼音字母组成。l lBBBB表示文件作何种处理。表示文件作何种处理。表示文件作何种处理。表示文件作何种处理。l lX X由一位数字组成，用以区分同类型程序。由一位数字组成，用以区分同类型程序。由一位数字组成，用以区分同类型程序。由一位数字组成，用以区分同类型程序。16.8 16.8 编写程序设计说明书和系统设计报告编写程序设计说明书和系统设计报告系统名系统名系统名系统名财务系统财务系统财务系统财务系统子系统名子系统

63、名子系统名子系统名工资子系统工资子系统工资子系统工资子系统程序名程序名程序名程序名更新工资主文件更新工资主文件更新工资主文件更新工资主文件程序标识符程序标识符程序标识符程序标识符GXCL.PRGGXCL.PRG语语语语 言言言言Visual BasicVisual Basic日日日日 期期期期1993.08.061993.08.06一、输入一、输入一、输入一、输入二、输出二、输出二、输出二、输出文件名文件名文件名文件名文件标识文件标识文件标识文件标识设备设备设备设备备注备注备注备注文件名文件名文件名文件名文件标识文件标识文件标识文件标识设备设备设备设备备注备注备注备注上月主文件上月主文件GZ1

64、.DBFGZ1.DBFD1D1本月主文件本月主文件本月主文件本月主文件GZ2.DBFGZ2.DBFD1D1主处理文件主处理文件GZCL.DBFGZCL.DBFD2D2三、程序功能三、程序功能三、程序功能三、程序功能 更新主文件更新主文件更新主文件更新主文件四、程序处理过程说明四、程序处理过程说明四、程序处理过程说明四、程序处理过程说明程序设计说明书程序设计说明书l l1 1、概述、概述 l l系统的功能，设计目标及设计策略系统的功能，设计目标及设计策略 l l项目开发者，用户，系统与其他系统或机构的联系；项目开发者，用户，系统与其他系统或机构的联系；l l系统的安全和保密限制。系统的安全和保密

65、限制。 l l2 2、系统设计规范、系统设计规范 l l程序名，文件名即变量名的规范化；程序名，文件名即变量名的规范化； l l数据字典数据字典l l3 3、计算机系统的配置、计算机系统的配置 l l硬件配置：主机，外存，终端与外设，其他辅助设备、网络形态；硬件配置：主机，外存，终端与外设，其他辅助设备、网络形态；l l软件配置：操作系统，数据库管理系统，语言，软件工具，服务程序，通信软件；软件配置：操作系统，数据库管理系统，语言，软件工具，服务程序，通信软件； l l4 4、系统结构、系统结构 l l系统的模块结构图系统的模块结构图l l各个模块的各个模块的IPOIPO图图 l l5 5、代

66、码设计、代码设计 l l各类代码的类型，名称，功能，使用范式及要求等。各类代码的类型，名称，功能，使用范式及要求等。l l6 6、文件（数据库）设计、文件（数据库）设计 l l数据库总体结构：各个文件数据的逻辑关系数据库总体结构：各个文件数据的逻辑关系 l l文件结构设计：各类文件的数据项名称，类型及长度等；文件结构设计：各类文件的数据项名称，类型及长度等；l l文件存储要求，访问方法及保密处理。文件存储要求，访问方法及保密处理。 l l7 7、输入设计、输入设计 l l各种数据输入方式的选择各种数据输入方式的选择 l l输入数据的格式设计输入数据的格式设计l l输入数据的校验方法输入数据的校验方法 l l8 8、输出设计、输出设计l l输出介质输出介质 l l输出内容及格式输出内容及格式l l9 9、系统安全保密性设计、系统安全保密性设计 l l关于系统安全保密性设计的相关说明关于系统安全保密性设计的相关说明 l l1010、系统实施方案及说明、系统实施方案及说明 l l实施方案，进度计划，经费预算等。实施方案，进度计划，经费预算等。Thank you，any question?