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1、第七章第七章 管理信息系统的系统设计管理信息系统的系统设计逻辑模型逻辑模型（需求模型）（需求模型）物理模型物理模型（解决方案的模型）（解决方案的模型）做什么做什么怎么做怎么做科学合理地提出科学合理地提出系统分析系统分析系统设计系统设计本章内容本章内容w第一节第一节 系统设计的主要工作系统设计的主要工作w第二节第二节 代码设计代码设计w第三节第三节 功能结构图设计功能结构图设计w第四节第四节 信息系统流程图设计信息系统流程图设计w第五节第五节 系统物理配置方案设计系统物理配置方案设计w第六节第六节 制定设计规范制定设计规范w第七节第七节 数据存储设计数据存储设计w第八节第八节 输出设计输出设计w
2、第九节第九节 输入设计输入设计w第十节第十节 处理流程图设计处理流程图设计w第十一节第十一节 编写程序设计说明书和系统设计报编写程序设计说明书和系统设计报告告第一节第一节 系统设计的主要工作系统设计的主要工作w1、总体设计、总体设计（信息系统流程图设计、功能结构图设计、功（信息系统流程图设计、功能结构图设计、功能模块图设计）能模块图设计）w2、代码设计和设计规范的制定、代码设计和设计规范的制定w3、系统物理配置方案设计、系统物理配置方案设计（设备配置、通信网络的选择（设备配置、通信网络的选择和设计、和设计、DBMS系统的选择）系统的选择）w4、数据存储设计、数据存储设计（数据库设计、数据库的安
3、全保密设计）（数据库设计、数据库的安全保密设计）w5、计算机处理过程设计、计算机处理过程设计（输出设计、输入设计、处理流（输出设计、输入设计、处理流程图设计、编写程序设计说明书）程图设计、编写程序设计说明书）系统设计的原则系统设计的原则w1 1、系统性、系统性w2 2、灵活性、灵活性w3 3、可靠性、可靠性w4 4、经济性、经济性第二节第二节 代码设计代码设计w1、代码的功能、代码的功能w2、代码的设计、代码的设计w3、代码的种类、代码的种类w4、代码结构中的校验位、代码结构中的校验位w代码代码代表事物名称、属性、状态等的符号。为代表事物名称、属性、状态等的符号。为了便于计算机处理，一般用数字
4、、字母或其组合里了便于计算机处理，一般用数字、字母或其组合里表示。表示。w代码设计代码设计：将系统中具有某些共同属性或特征的信：将系统中具有某些共同属性或特征的信息归并在一起，并通过一些便于计算机或人进行识息归并在一起，并通过一些便于计算机或人进行识别和处理的符号来表示各类信息。别和处理的符号来表示各类信息。1 1、代码的功能、代码的功能w它为事物提供一个概要而不含糊的认定，便于数据它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的存储和检索w使用代码可以提高处理的效率和精度使用代码可以提高处理的效率和精度w代码提高了数据的全局一致性代码提高了数据的全局一致性w代码是人和计算机的共同语
5、言，是两者交换信息的代码是人和计算机的共同语言，是两者交换信息的工具。工具。 试解释身份证号码？试解释身份证号码？w号码的结构公民身份号码是特征组合码，由十七位数字本号码的结构公民身份号码是特征组合码，由十七位数字本体码和一位校验码组成。排列顺序从左至右依次为：六位体码和一位校验码组成。排列顺序从左至右依次为：六位数字地址码，八位数字出生日期码，三位数字顺序码和一数字地址码，八位数字出生日期码，三位数字顺序码和一位数字校验码。位数字校验码。 w地址码地址码(前六位数）表示编码对象常住户口所在县前六位数）表示编码对象常住户口所在县(市、旗、市、旗、区区)的行政区划代码，按的行政区划代码，按GB/
6、T2260的规定执行。的规定执行。 w出生日期码（第七位至十四位）表示编码对象出生的年、出生日期码（第七位至十四位）表示编码对象出生的年、月、日，按月、日，按GB/T7408的规定执行，年、月、日代码之间的规定执行，年、月、日代码之间不用分隔符。不用分隔符。 w顺序码（第十五位至十七位）表示在同一地址码所标识的顺序码（第十五位至十七位）表示在同一地址码所标识的区域范围内，对同年、同月、同日出生的人编定的顺序号，区域范围内，对同年、同月、同日出生的人编定的顺序号，顺序码的奇数分配给男性，偶数分配给女性。顺序码的奇数分配给男性，偶数分配给女性。w校验码（第十八位数）作为尾号的校验码，是由号码编制校
7、验码（第十八位数）作为尾号的校验码，是由号码编制单位按统一的公式计算出来的单位按统一的公式计算出来的 w如果某人的尾号是如果某人的尾号是09，都不会出现，都不会出现X，但如果尾号是，但如果尾号是10，那么就得用，那么就得用X来代替，因为如果用来代替，因为如果用10做尾号，那么此人做尾号，那么此人的身份证就变成了的身份证就变成了19位。位。X是罗马数字的是罗马数字的10，用，用X来代替来代替10，可以保证公民的身份证符合国家标准。，可以保证公民的身份证符合国家标准。2 2、代码的设计、代码的设计w1 1、唯一性、唯一性w2 2、标准化与通用性、标准化与通用性w3 3、合理性、合理性w4 4、稳定
8、性、稳定性w5 5、可扩充性与灵活性、可扩充性与灵活性w6 6、具有规律性、具有规律性w7 7、简洁性、简洁性3 3、代码的种类、代码的种类w（一）顺序码（一）顺序码w（二）区间码（二）区间码w（三）助忆码（三）助忆码（一）顺序码（一）顺序码w用连续的数字代表编码对象的码。用连续的数字代表编码对象的码。w优点：优点：简单、方便、易处理w缺点：缺点：不反映编码对象的特征，没有逻辑，难记忆例：各系编码01 管理系02 土木系03 信息系例：人的性别代码（GB2261-80）1 男2 女（二）区间码（二）区间码w把数据项分成若干组，每一区间代表一个组，码中把数据项分成若干组，每一区间代表一个组，码中
9、数字的值和位置都代表一定意义。数字的值和位置都代表一定意义。例：邮政编码 410000 210027中国邮政编码采用六位数，分为四级。前二位数表示省、自治区、直辖市；前三位表示邮区；前四位表示该邮区所属县(市)局；最后二位数字指邮件投递局。推行邮政编码，可以利用分拣机自动分拣，提高效率，加快邮件传递速度。 130021，13代表的是吉林省，00代表长春，21代表所投递的区u区间有三种类型：区间有三种类型：多面码、上下关联区间码、十进多面码、上下关联区间码、十进位码位码区间码的优缺点区间码的优缺点w w优点优点优点优点: : : :信息处理比较可靠信息处理比较可靠, ,排序排序 分类分类 检索等
10、操作比较方便检索等操作比较方便w w缺点缺点缺点缺点: : : :1 1、码的长度与它的分类属性的数量有关，有时候造成很长、码的长度与它的分类属性的数量有关，有时候造成很长的码；的码；2 2、在很多情况下，码有多余的数；、在很多情况下，码有多余的数；3 3、代码的维修比较困难。、代码的维修比较困难。多面码多面码w一个数据项可能具有多方面的特性。如果在码的结构中，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。为这些特性各规定一个位置，就形成多面码。 例：某服装厂生产的服装编码如下： 如某一男装的编码为M38-2W1多面码类别尺寸式样料子M（男装）381
11、9W1(毛料)F（女装）39C1(布料)4041上下关联区间码上下关联区间码w由几个意义上相关的区间码组成，其结构一般由左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。向右排列。 例：关于某公司的组织机构的代码含义如下表代码112代表总公司销售科广告组十进制码十进制码例：500. 自然科学510. 数学520. 天文学、地质学530. 物理学、力学 620 工程和技术科学621 机械和电气工程 621.1 蒸汽动力工程621.2 水力机械621.3 电气工程621.38 电子学621.39 通信工程621.4 内燃机工程621.5 气动机械与制冷工程621.6 泵、管道工程 用十进制码
12、中每一位数字代表一类，一般用于图书分类等用十进制码中每一位数字代表一类，一般用于图书分类等 （三）助忆码（三）助忆码w用文字、数字或文字数字的结合来描述。用文字、数字或文字数字的结合来描述。w助忆码适应于项目较少的情况（一般少于助忆码适应于项目较少的情况（一般少于50个）。个）。 例：TV-B12 12英寸的黑白电视机TV-C20 20英寸的彩色电视机四、代码结构中的校验位四、代码结构中的校验位w代码是数据的重要组成部分，它的正确性直接影响代码是数据的重要组成部分，它的正确性直接影响代码是数据的重要组成部分，它的正确性直接影响代码是数据的重要组成部分，它的正确性直接影响系统的质量。当人们抄写、
13、录入时，发生错误的可系统的质量。当人们抄写、录入时，发生错误的可系统的质量。当人们抄写、录入时，发生错误的可系统的质量。当人们抄写、录入时，发生错误的可能性很大。能性很大。能性很大。能性很大。抄写错误抄写错误抄写错误抄写错误12341235易位错误易位错误易位错误易位错误12341243隔位易位错误隔位易位错误隔位易位错误隔位易位错误12341432如何解决，如何保证代码的正确性？如何解决，如何保证代码的正确性？如何解决，如何保证代码的正确性？如何解决，如何保证代码的正确性？XXXXXXXXXXXXXX校验位校验位校验位校验位代码本体代码本体代码本体代码本体 校验码是根据事先规定好的数学方法及
14、代码校验码是根据事先规定好的数学方法及代码本体计算出来的。本体计算出来的。为了检验输入代码的正确性，要在代码本身的基为了检验输入代码的正确性，要在代码本身的基础上，再外加一个校验位。础上，再外加一个校验位。校验码是代码的一部分。校验码是代码的一部分。C1 C2C3.Cn代码本体代码本体P1 P2P3.Pn加权因子加权因子加权因子可以为：加权因子可以为：自然数自然数 1，2，3， 几何级数几何级数 2，4，8，16 质数质数 3，5，7，13，17第一步：对代码的本体的每一位加权求和第一步：对代码的本体的每一位加权求和第一步：对代码的本体的每一位加权求和第一步：对代码的本体的每一位加权求和C1
15、C2C3.CnR R校验位校验位代码本体代码本体第二步：第二步：第二步：第二步：以模除和得到余数，将余数作为检验位以模除和得到余数，将余数作为检验位以模除和得到余数，将余数作为检验位以模除和得到余数，将余数作为检验位1、算术级数法、算术级数法 以算术级数作为代码本体的加权因子以算术级数作为代码本体的加权因子12345代码本体代码本体65432加权因子加权因子示例1 12 23 34 45 56 6校验位代码本体2 2、几何级数法、几何级数法、几何级数法、几何级数法12345代码本体代码本体3216842加权因子加权因子1 12 23 34 45 54 4 4 4校验位代码本体3 3、质数法、质
16、数法、质数法、质数法1 1 1 12 2 2 23 3 3 34 4 4 45 5 5 5代码本体代码本体17171717131313137 7 7 75 5 5 53 3 3 3加权因子加权因子1 12 23 34 45 50 0 0 0校验位代码本体实实 例例 原代码：原代码：123456123456 权因子为：权因子为：173173173173 模为：模为：1010 将模和余数之差作为校验码将模和余数之差作为校验码生成校验码生成校验码（1 1）求加权和）求加权和（3 3）求校验码：）求校验码：带校验位的代码为带校验位的代码为12345611234561S=1S=11+ 21+ 27 +
17、37 + 33 + 43 + 41 + 51 + 57 + 67 + 63= 813= 81（2 2）求余数）求余数R=1R=11 1成绩管理系统代码设计举例成绩管理系统代码设计举例 w这里以考试类别为例设计一个代码库。这里以考试类别为例设计一个代码库。1 1）主题内容与适用范围：）主题内容与适用范围：考试类别代码表考试类别代码表规定了某学校规定了某学校成绩管理中考试的类别。本标准适用于信息处理与交换。成绩管理中考试的类别。本标准适用于信息处理与交换。2 2）编码方法：采用一位数字代码表示。）编码方法：采用一位数字代码表示。3 3）代码管理：由校教务部门制定并管理。）代码管理：由校教务部门制定
18、并管理。4 4）标准代码库：）标准代码库：TESTTYPE.DBFTESTTYPE.DBF 库结构：库结构：代码代码 Character 1Character 1 考试类别考试类别 Character 8Character 85 5）代码表）代码表( (表表5-5)5-5)成绩管理系统代码设计举例成绩管理系统代码设计举例 表表5-5 考试类别代码表考试类别代码表 代码考试类别1 平时成绩2期中考试3期末考试4补考一5补考二6补考三第三节第三节 功能结构图设计功能结构图设计w将系统的功能进行分解，按功能的从属关系表示的图表。将系统的功能进行分解，按功能的从属关系表示的图表。w功能结构图中各层功能
19、与功能结构图中各层功能与数据流程图数据流程图的处理（功能）相对应的处理（功能）相对应工资管理子系统功能结构图工资管理子系统功能结构图工资处理过程的业务流程图工资处理过程的业务流程图财务科财务科上月发上月发放清单放清单人事科人事科变动表变动表财务科财务科总务科总务科扣款清单扣款清单本月工资本月工资发放清单发放清单财务科财务科工资发工资发放清单放清单示例示例人人事事科科抄写抄写人员工资变动表人员工资变动表上月工资发放清单上月工资发放清单填写扣款填写扣款本月工资本月工资发放清单发放清单总总务务科科扣款清单扣款清单填写计算填写计算应得工资应得工资本月工资本月工资发放清单发放清单工资工资发放员发放员本月
20、工资发放清单本月工资发放清单工资管理信息子系统工资管理信息子系统建立主文件建立主文件更新主文件更新主文件建立扣款文件建立扣款文件计算和打印计算和打印数数据据录录入入数数据据维维护护建建立立主主处处理理文文件件数数据据更更新新数数据据录录入入数数据据维维护护工工资资计计算算打打印印工工资资汇汇总总表表打打印印工工资资单单 功能结构图设计过程就是把一个复杂的系统分解为多个功能较单一的的过程。 这种把一个信息系统设计成若干模块的方法称做模块化。模块化模块化模块化模块化是一种重要的设计思想，这种思想把一个复杂的系统分解为一些规模较小、功能较简单的、更易于建立和修改的部分。功能结构图设计过程功能结构图设
21、计过程1、各个模块具有相对的独立性相对的独立性相对的独立性相对的独立性，可以分别加以设计实现；2、模块之间的相互关系（如信息交换、调用关系）则通过一定的方式予以说明。第四节第四节 信息系统流程图设计信息系统流程图设计w问题的提出：问题的提出：功能结构图主要从功能的角度描述了系统的结构，功能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送关系。但并未表达各功能之间的数据传送关系。 (1) (1) 某一功能模块向某一数据文件中存入数据，而某一功能模块向某一数据文件中存入数据，而另一个功能模块则从该数据文件中取出数据。另一个功能模块则从该数据文件中取出数据。 例1、 财务部门更
22、新数据存储“客户信用文件”，发货部门提取该信用信息，以便作出合适的决策。客户信用文件客户信用文件财务财务部门部门发货发货决策决策信信用用资资料料处处理理发发货货决决策策。(2) 虽然在数据流程图中的某两个功能模块之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。间设立一个临时的中间文件以便把它们联系起来。抄抄写写填写填写扣款扣款本月工资本月工资发放清单发放清单例例2 2、 工资发放处理中。工资发放
23、处理中。抄写抄写填写扣款填写扣款本月工本月工资清单资清单如何解决在功能结构图中存在的问题呢？如何解决在功能结构图中存在的问题呢？建建立立主主文文件件建建立立扣扣款款文文件件工资管理系统工资管理系统1 1、首先为数据流程图中的处理功能画出数据关系图。、首先为数据流程图中的处理功能画出数据关系图。处理功能处理功能输入数据输入数据A输入数据输入数据B输入数据输入数据C中间文件中间文件D输出数据输出数据E输出文件输出文件F二二 信息系统流程图的绘制信息系统流程图的绘制人人事事科科抄写抄写人员工资变动表人员工资变动表上月工资发放清单上月工资发放清单填写扣款填写扣款本月工资本月工资发放清单发放清单总总务务
24、科科扣款清单扣款清单填写计算填写计算应得工资应得工资本月工资本月工资发放清单发放清单工资工资发放员发放员本月工资发放清单本月工资发放清单示例示例如何绘制系统流如何绘制系统流程图？程图？抄写抄写人员工资人员工资变动表变动表上月工资上月工资清单清单本月工资本月工资清单清单2 2、把各个处理功能的数据关系图综合起来，形成、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。整个系统的数据关系图，即信息系统流程图。人事变动通知单房租变动通知单主文件更新模块主文件更新模块主文件更新模块主文件更新模块上月主文件本月主文件电费扣款通知单病事假扣款通知单建立扣款文件模块建立扣款文件
25、模块建立扣款文件模块建立扣款文件模块扣款文件计算机打印模块计算机打印模块计算机打印模块计算机打印模块工资单工资汇总表 1、从数据流程图变换成信息系统流程图并不是单纯的符号改换。信息系统流程图信息系统流程图计算机的处理流程计算机的处理流程数据流程图数据流程图人工操作人工操作三三 绘制中应注意的问题绘制中应注意的问题 2 2、应考虑哪些处理功能可以合并，或进一、应考虑哪些处理功能可以合并，或进一步分解，然后把有关的处理看成是系统流程图中步分解，然后把有关的处理看成是系统流程图中的一个处理功能。的一个处理功能。 示例示例示例示例输入输入1输入数据输入数据A输入数据输入数据C输入数据输入数据B输入数据
26、输入数据E处理功能处理功能中间文件中间文件D输出文件输出文件F数据关系的一般形式数据关系的一般形式工资管理子系统的信息系统流程图工资管理子系统的信息系统流程图生产计划优化系统的信息系统流程图生产计划优化系统的信息系统流程图第五节第五节 系统物理配置方案设计系统物理配置方案设计w1、设计依据、设计依据w2、计算机硬件选择、计算机硬件选择w3、计算机网络选择、计算机网络选择w4、数据库管理系统的选择、数据库管理系统的选择w5、应用软件的选择、应用软件的选择设计依据设计依据w系统的吞吐量：系统每秒钟执行的作业数w系统的响应时间w系统的可靠性w系统的处理方式w地域范围w数据管理方式计算机硬件的选择计算
27、机硬件的选择w计算机主存wCPU时钟w输入、输出和通信的通道数目w显示方式w外接转储设备及其类型计算机网络的选择计算机网络的选择w网络拓扑结构w网络的逻辑设计w网络操作系统数据库管理系统的选择数据库管理系统的选择w数据库的性能w数据库管理系统的系统平台w数据库管理系统的安全保密性能w数据的类型目前流行的数据库管理系统有哪些，他们的应用范围是怎样的？应用软件的选择应用软件的选择w软件是否能够满足用户的需求w软件是否具有足够的灵活性w软件是否能够获得长期、稳定的技术支持？第六节第六节 制定设计规范制定设计规范w设计规范是整个系统的设计规范是整个系统的“公用标准公用标准”，它具体地规，它具体地规定了
28、文件名和程序名的统一格式、编码结构、统一定了文件名和程序名的统一格式、编码结构、统一的度量名等。的度量名等。第七节第七节 数据存储设计数据存储设计w一、文件的分类一、文件的分类w二、文件组织方式二、文件组织方式w三、文件设计三、文件设计w四、数据库设计的基础知识四、数据库设计的基础知识w五、数据库设计五、数据库设计一、文件的分类一、文件的分类w按文件的用途分类按文件的用途分类1、主文件、主文件2、处理文件、处理文件3、工作文件、工作文件4、周转文件、周转文件5、其他文件、其他文件w按文件的组织方式分类按文件的组织方式分类1、顺序文件、顺序文件2、索引文件处理文件、索引文件处理文件3、直接存取文
29、件、直接存取文件二、文件的组织方式二、文件的组织方式w（一）顺序文件（一）顺序文件w（二）索引文件（二）索引文件w（三）直接存取文件（三）直接存取文件三、文件设计三、文件设计四、数据库设计的基础知识四、数据库设计的基础知识w（一）概念模型（一）概念模型w（二）（二）E-R方法方法w（三）数据模型（三）数据模型w（四）关系的规范化（四）关系的规范化五、数据库设计五、数据库设计w（一）数据库的概念结构设计（一）数据库的概念结构设计w（二）数据库的逻辑结构设计（二）数据库的逻辑结构设计w（三）数据库的物理结构设计（三）数据库的物理结构设计第七节第七节 输出设计输出设计w一、输出设计的内容一、输出设计
30、的内容w二、输出设计的方法二、输出设计的方法w三、输出报告三、输出报告输出设计的内容输出设计的内容w有关输出信息使用的内容有关输出信息使用的内容w输出信息的内容输出信息的内容w输出格式输出格式w输出设备输出设备w输出介质输出介质输出报告输出报告w设计输出报告原则设计输出报告原则方便使用者，如果确需修改应征得用户同意输出表格应考虑系统发展的需要第九节第九节 输入设计输入设计w一、输入设计的原则一、输入设计的原则w二、数据输入设备的选择二、数据输入设备的选择w三、输入检验三、输入检验w四、原始单据的格式设计四、原始单据的格式设计w五、输入屏幕设计五、输入屏幕设计输入设计的原则输入设计的原则w控制输
31、入量控制输入量w减少输入延迟：周转文件，批量输入减少输入延迟：周转文件，批量输入w减少输入错误减少输入错误w输入过程应尽量简化输入过程应尽量简化数据输入设备的选择数据输入设备的选择w键盘键盘磁盘输入装置磁盘输入装置w光电阅读器：光符号读入器或扫描仪光电阅读器：光符号读入器或扫描仪w终端输入终端输入输入检验输入检验w输入错误的种类：数据本身的错误；数据的多余或输入错误的种类：数据本身的错误；数据的多余或不足；数据的延误不足；数据的延误w数据出错的校验方法数据出错的校验方法w出错的改正方法：原始数据错；计算机自动检错出错的改正方法：原始数据错；计算机自动检错w出错表的设计出错表的设计原始单据的格式设计原始单据的格式设计w便于填写便于填写w便于归档便于归档w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
