管理信息系统8系统设计

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1、MISMIS的系统的系统设计设计 重点内容：重点内容：系统设计内容系统设计内容代码的作用代码的作用物理方案设计的依据物理方案设计的依据输入输出设计的内容输入输出设计的内容数据存储设计数据存储设计第一节第一节 系统设计概述系统设计概述系系统统设设计计，就就是是在在逻逻辑辑模模型型的的基基础础上上，设设计新系统的计新系统的物理模型物理模型。做什么？做什么？怎么做？怎么做？一、系统设计的任务一、系统设计的任务在系统分析提出的逻辑模型的基础上，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科学合理地进行物理模型的设计二、系统设计的原则二、系统设计的原则1.1.系统性系统性2.2.灵活

2、性灵活性3.3.可靠性可靠性4.4.经济性经济性三、系统设计内容三、系统设计内容1.1.总体设计：总体设计： 信息系统流程图设计；信息系统流程图设计； 功能结构图设计；功能结构图设计； 功能模块图设计。功能模块图设计。2.2.系统物理配置方案设计：系统物理配置方案设计： 计算机的配置（含外设、网络等）；计算机的配置（含外设、网络等）； DBMSDBMS的选择。的选择。3.3.代码设计代码设计 编码方法编码方法 设计规范设计规范4.4.数据存储设计数据存储设计 数据库（数据库（DBDB）设计。）设计。5.5.计算机处理过程设计：计算机处理过程设计： 输出设计；输出设计； 输入设计；输入设计； 处

3、理流程设计；处理流程设计；6.6.编写程序设计说明书。编写程序设计说明书。四、系统设计步骤四、系统设计步骤1 1、系统总体设计、系统总体设计2 2、详细设计、详细设计3 3、系统实施进度与计划制定。、系统实施进度与计划制定。4 4、编写系统设计说明书。、编写系统设计说明书。从管理和技术两个不同的角度对设计的认识，从管理和技术两个不同的角度对设计的认识，可以用下图表示可以用下图表示工资工资MIS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更更新新主主处处理理文文件件数数据据录录入入数数据据维维护护

4、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 第二节总体设计第二节总体设计一、一、功能结构图设计功能结构图设计二、二、 系统流程图设计系统流程图设计1.系统流程图的功能系统流程图的功能信息系统流程图以新系统的数据流程图为基础绘制信息系统流程图以新系统的数据流程图为基础绘制功能结构图功能结构图系统流程图系统流程图表达模块之间的功能联系表达模块之间的数据联系系统结构系统结构模块（模块（module）l用名字可以调用的一段程序。用名字可以调用的一段程序。l类似子程序或函数。类似子程序或函数。l耦合（耦合（Coupling):不同模块之间互联程度不同模块之间互联程度l内内聚聚(Cohesi

5、on):一一个个模模块块内内各各元元素素彼彼此此结结合的紧密程度。合的紧密程度。l扇出扇出(Fan Out):模块的直属下级模块数模块的直属下级模块数l扇入扇入(Fan In):有多少上级模块调用有多少上级模块调用耦合的类型：耦合的类型：l数据耦合数据耦合l特征耦合特征耦合l控制耦合控制耦合l公共耦合公共耦合l内容耦合内容耦合影响耦合程度的三个因素：影响耦合程度的三个因素：l模块间的联系（引用）方式；模块间的联系（引用）方式；l来往信息的作用；来往信息的作用；l来往信息的数量。来往信息的数量。内聚程度由低到高可以分成内聚程度由低到高可以分成7类：类：偶然偶然逻辑逻辑时间时间步骤步骤-通信通信-

6、顺序顺序-功能。功能。 2.系统流程图的描绘系统流程图的描绘以新系统的数据流程图为基础进行绘制以新系统的数据流程图为基础进行绘制在图中先画出相应的处理，再画出与该处理相在图中先画出相应的处理，再画出与该处理相配合的数据实体配合的数据实体将每个数据实体与存取该数据的处理全部联结将每个数据实体与存取该数据的处理全部联结起来，即可表达处理功能之间的数据联系起来，即可表达处理功能之间的数据联系在许多情况下，模块之间的数据联系通常可以通在许多情况下，模块之间的数据联系通常可以通过一些临时文件之类的数据实体来实现，因此关过一些临时文件之类的数据实体来实现，因此关注这些数据实体就可以发现某些模块之间的数据注

7、这些数据实体就可以发现某些模块之间的数据联系联系3.系统流程图描绘的常用符号系统流程图描绘的常用符号手工输入人工操作脱机处理磁带磁盘联机存储脱机存储显示器处理打印报告通讯连接穿孔卡片系统流程图中的数据关系一般形式系统流程图中的数据关系一般形式处理功能处理功能输入数据输入数据A中间文件中间文件D输出文件输出文件F输入数据输入数据B输入数据输入数据C输入数据输入数据E绘制系统流程图的注意事项：绘制系统流程图的注意事项：已确定了系统边界、人机接口和数据处理方已确定了系统边界、人机接口和数据处理方式式只绘制计算机信息系统的处理部分内容，人工只绘制计算机信息系统的处理部分内容，人工操作部分不表达操作部分

8、不表达考虑对数据流程图中的处理功能进行合并考虑对数据流程图中的处理功能进行合并大体勾画出每个子系统或特定处理功能集合的大体勾画出每个子系统或特定处理功能集合的大致处理流程大致处理流程输入输入1数据存贮数据存贮1处理处理1中间文件中间文件处理处理2处理处理3数据存贮数据存贮2报告报告1报告报告2人事变动人事变动通知单通知单房租变动房租变动通知单通知单电费扣款电费扣款通知单通知单病假扣款病假扣款通知单通知单主文件更新模块主文件更新模块建立扣款文件模块建立扣款文件模块本月主文件本月主文件扣款文件扣款文件计算计算/打印模块打印模块工资单工资单工资工资汇总表汇总表上月主文件上月主文件生产生产能力表能力表

9、各产器的工艺各产器的工艺路线及利润路线及利润主文件更新模块主文件更新模块生产能力生产能力文件文件线性规划程序线性规划程序生产生产计划表计划表设备设备利用率表利用率表工艺路线工艺路线文件文件必须生产的必须生产的产品名及产量产品名及产量第三节、第三节、 系统物理配置方案设计系统物理配置方案设计一、设计依据一、设计依据(6)系统吞吐量系统吞吐量系统响应时间系统响应时间系统可靠性要求系统可靠性要求系统处理方式（集中式系统处理方式（集中式/分布式）分布式）地域覆盖地域覆盖数据管理方式（文件数据管理方式（文件/数据库）数据库）二、设计内容二、设计内容计算机硬件选择计算机硬件选择 数据处理方式，运行软件大小

10、数据处理方式，运行软件大小计算机网络的选择计算机网络的选择 拓扑结构、逻辑设计、操作系统拓扑结构、逻辑设计、操作系统数据库管理系统的选择数据库管理系统的选择 规模规模/性能，安全性、适应性性能，安全性、适应性应用软件的选择应用软件的选择 第四节第四节代码设计代码设计 一、代码的作用一、代码的作用 (1)(1)唯一化：唯一化： (2)(2)规范化：规范化： (3)(3)系统化：系统化：二、代码的设计原则代码的设计原则唯一性和统一性唯一性和统一性适应性、可扩性适应性、可扩性可识别性和含义性可识别性和含义性稳定性和规范化稳定性和规范化 代码空间代码空间 Pi:代码第代码第i位可用字符数；位可用字符数

11、；N:代码的位数。代码的位数。 三、代码的分类三、代码的分类1 顺序码顺序码 连续数字连续数字没有含义，使用比较方便。没有含义，使用比较方便。 分区顺序码分区顺序码2 区间码区间码 若干组。码中的数字和位置有意义。若干组。码中的数字和位置有意义。1)层次码层次码(多面码多面码)：各组有层次关系。：各组有层次关系。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江江苏分公司分公司 2会会计科科2广告广告组3会会计组1232112)十进制码：十进制码：码中每一位数字代表一类码中每一位数字代表一类:图书分类图书分类 500. 自然科学自然科学 510. 数学数学 52

12、0. 天文学天文学 530. 物理学物理学 531. 机械机械 531.1 机械机械 531.1.1 杠杆和平衡杠杆和平衡3)特征码：特征码：表示特征的属性规定一个位置。表示特征的属性规定一个位置。M382W1 特征特征码类别尺寸尺寸式式样料子料子M（男装）（男装）3819W1(毛料毛料)F（女装）（女装）39C1(布料布料)40414)4)优缺点：优缺点： 排序、分类、检索容易进行排序、分类、检索容易进行 有时码很长；维护较难。有时码很长；维护较难。3助忆码助忆码 将名称、规格等作为代码的一部分将名称、规格等作为代码的一部分 缩略码缩略码 Amt 总额（总额（amount） Cont 合同（

13、合同（contract） Inv.No 发票号（发票号（invoice number）成绩管理系统代码设计举例成绩管理系统代码设计举例考试类别代码表考试类别代码表 代代码考考试类别1 1 平平时成成绩2 2期中考期中考试3 3期末考期末考试4 4补考一考一5 5补考二考二6 6补考三考三四、代码的表现形式四、代码的表现形式数字型数字型字母型字母型数字字母混合型数字字母混合型五、代码中的校验位五、代码中的校验位校验位是为保持输入的正确性，在原代码上另校验位是为保持输入的正确性，在原代码上另加上一位（或若干位），起到验证的作用。加上一位（或若干位），起到验证的作用。模型模型原代码原代码带校验位的代

14、码带校验位的代码MIS校验程序校验程序输输入入手工手工或或计算机计算机作用机制作用机制 校验位可以发现以下各种错误：校验位可以发现以下各种错误：抄写错误抄写错误易位错误易位错误双易错误双易错误随机错误随机错误校验位的确定步骤：校验位的确定步骤：设代码为：设代码为： C1C2C3C4Ci1：为每位：为每位Ci确定权数确定权数Pi。2：求：求CiPi的积之和的积之和S S=C1*P1+C2*P2+Ci*Pi (i=1,2,n) = Ci*Pi (i=1,2,n)3：确定模：确定模M4：取余：取余R = SMOD(M)5：校验位：校验位C（i+1） = R最终代码为：最终代码为： C1C2C3C4C

15、iC（i+1）确定校验位的方法确定校验位的方法 算术级数法算术级数法A.原代码：原代码：12345B.各乘以权：各乘以权：65432C.积之和：积之和：6+10+12+12+10=50D.求余（模求余（模11）：）：5011=46E.新代码为：新代码为：123456几何级数法几何级数法A.原代码：原代码：12345B.各乘以权：各乘以权：3216842C.积之和：积之和：32+32+24+16+10=114D.求余（模求余（模11）:11411=104E.新代码为：新代码为：123454 质数法质数法A.原代码：原代码：12345B.各乘以权：各乘以权：1713753C.积之和：积之和：17+

16、26+21+20+15=99D.求余（模求余（模11）：）：9911=90E.新代码为：新代码为：123450如果余数是如果余数是10，按，按0处理。处理。第五节第五节 输出设计输出设计一、输出设计的内容一、输出设计的内容输出信息使用的内容输出信息使用的内容输出信息的内容输出信息的内容输出格式输出格式输出设备输出设备输出介质输出介质二、输出内容的表达形式二、输出内容的表达形式表格表格/表单信息表单信息图形图形/图表信息图表信息其它图示符号及图标其它图示符号及图标三、输出设计书三、输出设计书输出设计书输出设计书资料代码资料代码GZ_01输出名称输出名称工资主文件一览工资主文件一览表表处理周期处理

17、周期每月一次每月一次形式形式行式打印行式打印表表种类种类0001份数份数1报送报送财务科财务科项目号项目号项目名称项目名称位数及编辑位数及编辑备注备注1部门代码部门代码X(4)2工号工号X(5)3姓名姓名X(12)4级别级别X(3)5基本工资基本工资9999.996房费房费999.99第六节第六节 输入设计输入设计一、输入设计一、输入设计输入设计的实现效率与系统最终的整体处理效率直接输入设计的实现效率与系统最终的整体处理效率直接相关相关二、输入设计的原则二、输入设计的原则控制输入量控制输入量减少输入延迟减少输入延迟输入过程应尽量简化输入过程应尽量简化输入操作应合人的通用行为特征及业务习惯输入操

18、作应合人的通用行为特征及业务习惯输入提示信息应当一目了然，无歧义性输入提示信息应当一目了然，无歧义性输入信息要尽早检验输入信息要尽早检验三、输入设计的内容三、输入设计的内容输入数据的内容输入数据的内容数据输入的方式数据输入的方式输入界面设计输入界面设计输入设备选择输入设备选择输入数据正确性校验输入数据正确性校验四、输入设备四、输入设备读卡机：读卡机：键盘磁盘输入装置键盘磁盘输入装置光电阅读器光电阅读器条形码、磁性码阅读器条形码、磁性码阅读器IC卡、磁卡阅读器卡、磁卡阅读器OCR系统系统终端联机输入终端联机输入五、输入错误的校验方法五、输入错误的校验方法重复校验重复校验视觉校验视觉校验检验位校验

19、检验位校验控制总数检验控制总数检验数据类型校验数据类型校验格式校验格式校验逻辑校验逻辑校验界限校验界限校验顺序校验顺序校验记录计数校验记录计数校验平衡校验平衡校验对照校验对照校验六、输入中的纠错处理六、输入中的纠错处理q原始数据错：到数据出处查找原始数据错：到数据出处查找q自动检错：自动检错：错误陷阱程序错误陷阱程序错误信息的提示和打印输出错误信息的提示和打印输出七、原始单据的格式设计七、原始单据的格式设计便于填写便于填写便于归档便于归档保存精度保存精度八、输入屏幕设计八、输入屏幕设计原则：原则：交互性输入交互性输入说明显著性说明显著性操作引导性操作引导性转换流畅性转换流畅性第七节第七节 数据

20、存储设计数据存储设计两种系统两种系统基于文件系统的基于文件系统的基于数据库系统的基于数据库系统的一、文件系统类型一、文件系统类型按介质分类：按介质分类：磁盘文件、磁带文件、打印文件磁盘文件、磁带文件、打印文件按信息流向分类：按信息流向分类：输入文件、输出文件、输入输入文件、输出文件、输入/输出文件输出文件按文件组织方式分类按文件组织方式分类按文件用途分类按文件用途分类顺序文件顺序文件索引文件索引文件直接存取文件直接存取文件主文件主文件处理文件处理文件工作文件工作文件周转文件周转文件其它文件其它文件主文件主文件职工代码姓名部门基本工资津贴1001李小明01500501002周英杰01400401

21、003刘一波01350251004吴关兴02300301005赵子英0240040房费15090405090存放固定值属性的数据。存放固定值属性的数据。处理文件处理文件职工 代码姓名部门基本 工资津贴房费备注1002周英杰014004090调走1004吴关兴013503550整工资、换部门1005赵子英024504590调整工资1009黄正义0260060120新进存放事务数据的临时文件存放事务数据的临时文件职工 代码姓名部门基本 工资津贴房费电费病事 假扣款应发 工资1001李小明0150050150203801003刘一波013502540303051002周英杰0140040901580

22、255工作文件工作文件处理过程中暂时存放数据的文件处理过程中暂时存放数据的文件例如：对部门例如：对部门01的人员按工资排序生成的文件。的人员按工资排序生成的文件。将现实世界抽象成不依赖于计算机系统和将现实世界抽象成不依赖于计算机系统和DBMS的信息结构，就是概念模型。的信息结构，就是概念模型。（1）相关概念：）相关概念：实体实体(entity): 具体对象：一本书。具体对象：一本书。属性属性(attribute)：实体的特性：实体的特性 有范围有范围二、数据库设计基础二、数据库设计基础1.概念模型概念模型属性与实体的区别属性与实体的区别l实体与属性是相对而言的。实体与属性是相对而言的。l属性不

23、再具有需要进一步描述的性质。属性不再具有需要进一步描述的性质。l属性不再与其他属性不再与其他“事物事物”发生联系。发生联系。实体间的联系实体间的联系( (Relation ) )： 1:11:1。工厂。工厂: :厂长厂长1:N1:N。学校。学校: :学生学生M:NM:N。课程。课程: :学生学生（2）实体）实体-联系模型（联系模型（E-R模型）模型）E-R模型是概念模型的最常用表示方法。模型是概念模型的最常用表示方法。1976年年查找实体，给实体命名，确定属性，描述实体间联系查找实体，给实体命名，确定属性，描述实体间联系例：学籍管理例：学籍管理实体：实体：学生学生寝室寝室班主任班主任档案材料档

24、案材料班级班级联系：联系：班主任班主任宿舍宿舍班级班级学生学生档案材料档案材料管理管理住宿住宿归档归档组成组成1NNN指导指导111111学籍管理学籍管理ER图图课堂练习：课堂练习：l某车间生产若干产品，产品由零件装配某车间生产若干产品，产品由零件装配而成，零件存放于若干仓库，这些仓库而成，零件存放于若干仓库，这些仓库隶属于车间。假定零件全部外购，由若隶属于车间。假定零件全部外购，由若干供应商提供。现对产品生产和零件供干供应商提供。现对产品生产和零件供应、保管进行管理，设计概念模型。应、保管进行管理，设计概念模型。（图出（图出E-R图）图）车间车间产品产品零件零件仓库仓库属于属于生产生产装配装

25、配1n1nmn供应供应供应商供应商存放存放pnmn2.2.数据库的数据模型类型数据库的数据模型类型数据模型是从计算机系统的观点对数据建模。数据模型是从计算机系统的观点对数据建模。（1 1）层层次次模模型型(Hierarchical (Hierarchical model)model)：用用树树型型结结构构表表示示。 19691969年，年，IBMIBMA1A2AA11A12A13A21A22（2 2）网网状状模模型型(Network (Network model)model)：用用有有向向图图结结构构表示。表示。 2020世纪世纪60-7060-70W1W3W2T1T2T3T4T5S2S2（3

26、 3）关系模型）关系模型(Relational model)(Relational model)用用二二维维表表结结构构表表示示。 19701970年年，IBMIBM公公司司的的San San Jose Jose 实验室的研究员实验室的研究员E. F. CoddE. F. Codd结算编码结算编码合同号合同号数量数量金额金额J0012HT10082 00050 000J0043HT110960013 000J0033GT11232 3006 000（4）面向对象模型）面向对象模型用对象和类来表示实体类型和实体间联系的数据用对象和类来表示实体类型和实体间联系的数据模型模型 。姓名姓名性别性别年龄

27、年龄姓名姓名性别性别年龄年龄系别系别专业专业姓名姓名性别性别年龄年龄班级班级特长特长类类 学生学生类类 中学生中学生类类 大学生大学生4.关系模型关系模型组成：数据结构（关系）、关系操作、关系完整性。组成：数据结构（关系）、关系操作、关系完整性。关系：关系： 实体或实体间的联系：关系。实体或实体间的联系：关系。数据的逻辑结构是一张二维表。数据的逻辑结构是一张二维表。关系：二维表。关系：二维表。 关系操作：关系操作：并、交、差、笛卡尔乘积、投影、连接。并、交、差、笛卡尔乘积、投影、连接。主要术语主要术语（关系模型）（关系模型）关系：一个关系对应于一张二维表。关系：一个关系对应于一张二维表。元组：

28、表中一行称为一个元组元组：表中一行称为一个元组域：属性的取值范围。域：属性的取值范围。分量：元组中的一个属性值。分量：元组中的一个属性值。关关系系模模式式：对对关关系系的的描描述述，表表示示：关关系系名名（属属性性1 1，属性，属性2 2，属性，属性n n）。）。 关系模型的完整性关系模型的完整性实体完整性：实体完整性： 主关键字中的属性不能取空值。主关键字中的属性不能取空值。参照完整性：参照完整性： 外关健字：外关健字：a.或取空值；或取空值；b.或等于主关键或等于主关键字值。字值。用户定义的完整性：用户定义的完整性： 5.5.关系的规范化关系的规范化 E.F.Codd E.F.Codd 于

29、于19711971年提出规范化理论。五种规范化模式年提出规范化理论。五种规范化模式（Normal From,Normal From,简称范式）。简称范式）。 范式表示的是关系模式的规范化程度。范式表示的是关系模式的规范化程度。通常只用到前三种：通常只用到前三种： 范式范式条件条件第一范式第一范式（1NF1NF）元组中每一个分量都是不可分割的元组中每一个分量都是不可分割的数据项数据项第二范式第二范式（2NF2NF）不仅满足第一范式，而且所有非主不仅满足第一范式，而且所有非主属性完全依赖于其主码属性完全依赖于其主码第三范式第三范式（3NF3NF）不仅满足第二范式，而且它的任可不仅满足第二范式，而且

30、它的任可一个非主属性都不传递于任何主关一个非主属性都不传递于任何主关键字键字教师代码教师代码姓名姓名电话电话 001磊三磊三（1）1NF例例1教师关系教师关系规范成为规范成为1NF：1).重复存储职工号和姓名。关键字只能是电话号码。重复存储职工号和姓名。关键字只能是电话号码。教师代码教师代码姓名姓名电话电话001磊三磊三001磊三磊三2).职工号为关键字，电话号码分为单位电话和住宅电职工号为关键字，电话号码分为单位电话和住宅电话两个属性话两个属性教师教师代码代码姓名姓名H H电话电话M M电话电话001磊三磊三3).职工号为关键字，但强制每条记录只能有一个电职工号为关键字，但强制每条记录只能有

31、一个电话号码。话号码。教师代码教师代码姓名姓名电话电话( (唯一唯一) )001磊三磊三教师教师代码代码姓名姓名职称职称研究课题研究课题研究课题号研究课题号研究课题名研究课题名11011101王一丽王一丽教授教授500500管理信息管理信息11021102刘刘 明明副教授副教授800800金融工程金融工程12541254李爱军李爱军讲师讲师630630电子商务电子商务例例2教师课题关系教师课题关系由非由非1NF规范化为规范化为1NF教师代码教师代码姓名姓名职称职称研究课题号研究课题号研究课题名研究课题名11011101王一丽王一丽教授教授500500管理信息管理信息11021102刘刘 明明副

32、教授副教授800800金融工程金融工程12541254李爱军李爱军讲师讲师630630电子商务电子商务范式范式条件条件第一范式第一范式（1NF1NF）元组中每一个分量都是不可分割的元组中每一个分量都是不可分割的数据项数据项第二范式第二范式（2NF2NF）不仅满足第一范式，而且所有非主不仅满足第一范式，而且所有非主属性完全依赖于其主属性属性完全依赖于其主属性第三范式第三范式（3NF3NF）不仅满足第二范式，而且它的任可不仅满足第二范式，而且它的任可一个非主属性都不传递于任何主属一个非主属性都不传递于任何主属性性（2 2）2NF2NF上表满足上表满足1NF1NF，但不满足，但不满足2NF2NF。非

33、主属性（职称、研究课题名）不完全依赖于非主属性（职称、研究课题名）不完全依赖于（教师代码、研究课题号）组成的主关键字。（教师代码、研究课题号）组成的主关键字。教师代码教师代码姓名姓名职称职称研究课题号研究课题号研究课题名研究课题名11011101王一丽王一丽教授教授500500管理信息管理信息11021102刘刘 明明副教副教授授800800金融工程金融工程12541254李爱军李爱军讲师讲师630630电子商务电子商务12541254李爱军李爱军讲师讲师632632电子政务电子政务1 1）数据冗余：）数据冗余：2）插入异常）插入异常教师代码教师代码姓名姓名职称职称研究课题号研究课题号研究课题

34、名研究课题名11011101王一丽王一丽教授教授500500管理信息管理信息11021102刘刘 明明副教授副教授800800金融工程金融工程12541254李爱军李爱军讲师讲师630630电子商务电子商务12571257五军五军讲师讲师教师代码教师代码姓名姓名职称职称研究课题研究课题号号研究课题名研究课题名11011101王一丽王一丽教授教授500500管理信息管理信息11021102刘刘 明明副教副教授授800800金融工程金融工程12541254李爱军李爱军讲师讲师630630电子商务电子商务3）删除异常）删除异常解决方法：将一个非解决方法：将一个非2NF的关系模式分解为多个的关系模式分

35、解为多个2NF的关系模式。的关系模式。教师关系：教师关系：教师代码教师代码、姓名、职称；、姓名、职称；课题关系：课题关系：研究课题号研究课题号、研究课题名；、研究课题名；教师与课题关系：教师代码、研究课题号。教师与课题关系：教师代码、研究课题号。学号学号 课程号课程号 成绩成绩 学分学分 例例3：选课关系：选课关系a.数据冗余：数据冗余：学号学号 课程号课程号 成绩成绩 学分学分 001001823001023783001028893b.更新异常：更新异常：学号学号 课程号课程号 成绩成绩 学分学分 001001824001023784001028893c.插入异常：插入异常：学号学号 课程号

36、课程号 成绩成绩 学分学分 0010018230010237833d.删除异常：删除异常：学号学号 课程号课程号 成成绩绩 学学分分 001001823001023783001023783l原因：非关键字属性原因：非关键字属性 学分学分 仅依赖于课程号，也仅依赖于课程号，也就是就是 学分学分 部分依赖组合关键字（学号，课程号）部分依赖组合关键字（学号，课程号）而不是完全依赖。而不是完全依赖。 l解决方法：分成两个关系模式解决方法：分成两个关系模式 C1（学号，课程号，（学号，课程号，成绩），成绩），C2（课程号，学分）。（课程号，学分）。范式范式条件条件第一范式第一范式（1NF1NF）元组中每

37、一个分量都是不可分割的元组中每一个分量都是不可分割的数据项数据项第二范式第二范式（2NF2NF）不仅满足第一范式，而且所有非主不仅满足第一范式，而且所有非主属性完全依赖于其主属性属性完全依赖于其主属性第三范式第三范式（3NF3NF）不仅满足第二范式，而且它的任可不仅满足第二范式，而且它的任可一个非主属性都不传递于任何主属一个非主属性都不传递于任何主属性性（3 3）3NF3NF 上表符合第二范式，但是不符合第三范式上表符合第二范式，但是不符合第三范式生产厂名生产厂名依赖于依赖于产品代码产品代码; ;生产厂址生产厂址依赖于依赖于生产厂名生产厂名：所以：所以生产厂址生产厂址 传递依赖于传递依赖于 产

38、品代码产品代码 产品关系：产品代码、产品名、生产厂名；产品关系：产品代码、产品名、生产厂名； 生产厂关系：生产厂名、生产厂址；生产厂关系：生产厂名、生产厂址；产品代码产品代码产品名产品名生产厂名生产厂名生产厂址生产厂址例例4：材料、供应库存关系：材料、供应库存关系l材料代码，材料名称，规格，供应厂代材料代码，材料名称，规格，供应厂代码，供应厂名称，供应厂地址，单价，码，供应厂名称，供应厂地址，单价，库存量，库存金额库存量，库存金额2NF：l材料关系（材料关系（*材料代码，材料名称，规格）材料代码，材料名称，规格）l供应厂关系（供应厂关系（*供应厂代码，供应厂名称，供供应厂代码，供应厂名称，供应

39、厂地址）应厂地址）l材料供应库存关系（材料供应库存关系（*材料代码，材料代码， *供应供应厂代码，单价，库存量，库存金额）厂代码，单价，库存量，库存金额）3NF：l材料供应库存关系（材料供应库存关系（*材料代码，材料代码， *供应厂代码，供应厂代码，单价，库存量单价，库存量，库存金额库存金额） 材料供应库存关系（材料供应库存关系（*材料代码，材料代码， *供应厂代码，单价，库存量）供应厂代码，单价，库存量） 例例5 5数据初始结构数据初始结构:l学号学号 姓名姓名 课程课程1 成绩成绩1课程课程2 成绩成绩2课课程程3 成绩成绩3 系别系别 系主任系主任 6.数据库的发展趋势数据库的发展趋势l

40、分布式数据库分布式数据库l面向对象数据库面向对象数据库l超媒体数据库超媒体数据库l数据仓库（数据仓库（data warehouse）数据挖掘数据挖掘（data mining）三、数据库设计三、数据库设计1.步骤步骤概念结构设计概念结构设计逻辑结构设计逻辑结构设计物理结构设计物理结构设计q规则及工具规则及工具qER模型模型q3NFq规则规则q3NFq操作操作q转换为关系转换为关系数据模型数据模型q设计内容设计内容q库文件组织形式库文件组织形式q存储介质的分配存储介质的分配q存取路径选择存取路径选择q2.模型转换规则：模型转换规则：E-R模型模型RDB模型模型E实体集实体集关系关系q实体名作关系名

41、实体名作关系名q实体属性作关系实体属性作关系属性属性R实体联系实体联系关系关系q去掉无属性的联去掉无属性的联系系q联系名作关系名联系名作关系名q联系属性作关系联系属性作关系属性属性实体联系实体联系关键字关键字关系关系关键字关键字注意：注意：l1：1联系不单独建立关系，如联系本身联系不单独建立关系，如联系本身有属性，可并入两端一个实体。有属性，可并入两端一个实体。l1：N联系也不必单独建立关系，让：联系也不必单独建立关系，让：“1”实体的关键字作为实体的关键字作为“N”实体的外实体的外来码，如联系本身有属性，让它们进行来码，如联系本身有属性，让它们进行“N”实体属性列。实体属性列。 例一例一厂长

42、号厂长号姓名姓名年龄年龄厂长厂长厂号厂号厂名厂名地点地点工厂工厂管理管理11厂长（厂长（厂长号厂长号，厂号厂号，姓名，年龄），姓名，年龄）工厂（工厂（厂号厂号，厂名，地点），厂名，地点）l注意：注意：l1：1联系不必单独建立关系，如果联系联系不必单独建立关系，如果联系本身有属性，可并入两端的任何一个实本身有属性，可并入两端的任何一个实体中。体中。l1：N联系也不必单独建立关系，让：联系也不必单独建立关系，让：“1”实体的关键字作为实体的关键字作为“N”实体的外实体的外来码，如联系本身有属性，让它们进入来码，如联系本身有属性，让它们进入“N”实体属性列。实体属性列。 例二例二仓库号仓库号仓库号仓

43、库号地点地点地点地点面积面积面积面积仓库仓库仓库仓库货号货号货号货号品名品名品名品名价格价格价格价格产品产品产品产品存放存放存放存放1 1n n仓库（仓库（仓库号仓库号，地点，面积），地点，面积）产品（产品（货号货号，品名，价格，品名，价格，仓库号仓库号，数量），数量）数量数量数量数量例三例三学号学号姓名姓名年龄年龄学生学生课程号课程号课程名课程名学时数学时数课程课程学习学习nn学生（学生（学号学号，姓名，年龄），姓名，年龄）课程（课程（课程号课程号，课程名，学时数），课程名，学时数）成绩成绩学习（学习（学号学号，课程号课程号，成绩），成绩） 例四例四概念结构：概念结构：关系数据模型关系数据模

44、型(1) 供方单位供方单位 (单位号、单位名、地址、联系人、邮政单位号、单位名、地址、联系人、邮政编码编码)。 (2) 物资物资 (代码、名称、规格、备注代码、名称、规格、备注) (3) 库存库存 (入库号、日期、货位、数量入库号、日期、货位、数量) (4) 合同合同(合同号、数量、金额、备注合同号、数量、金额、备注) (5) 结算结算 (编号、用途、金额、经手人编号、用途、金额、经手人)、(6) 购进购进 (入库号、编号、数量、金额入库号、编号、数量、金额) (7) 付款付款 (编号、合同号、数量、金额编号、合同号、数量、金额) (8) 订货订货 (代码、单位号、合同号、数量、单价代码、单位

45、号、合同号、数量、单价)用选择的用选择的DBMS的的DLL进行逻辑结构定义进行逻辑结构定义3.数据库的物理结构设计数据库的物理结构设计为数据模型在设备上选定合适的为数据模型在设备上选定合适的存储结构和存取方法存储结构和存取方法 （1）库文件的组织形式。）库文件的组织形式。（2）存储介质的分配。）存储介质的分配。（3）存取路径的选择。）存取路径的选择。第八节第八节处理流程设计处理流程设计处理流程设计的任务：处理流程设计的任务：l 设计出所有模块和模块之间的相互设计出所有模块和模块之间的相互关系（即联结方式），并具体地设计出关系（即联结方式），并具体地设计出每个模块内部的功能和处理过程，为程每个模

46、块内部的功能和处理过程，为程序员提供详细的技术料。序员提供详细的技术料。设计工具：设计工具：1、IPO图（图（Input-Process-Output）图）图2、控制流程图（、控制流程图（CFC，Control Flow Chart）又称框图。又称框图。“矩形框矩形框”表示处理步骤表示处理步骤“菱形框菱形框”表示判断表示判断“箭头箭头”表示控制流。表示控制流。 3、问题分析图（、问题分析图（PAD，Problem Analysis Diagram） 顺序、选择、和循环，与结构化程序设计相对应。顺序、选择、和循环，与结构化程序设计相对应。 4、过程设计语言、过程设计语言(PDL，Process

47、Design Language)关键字（如关键字（如 IF-THEN-ELSE，WHIEL-DO，等），等）+自然语句（如：英语、汉语）自然语句（如：英语、汉语）. 也称伪程序，或伪码（也称伪程序，或伪码（Pseudo Code）。）。第九节第九节 设计规范设计规范主要内容主要内容文件名的统一格式文件名的统一格式程序名的统一格式程序名的统一格式编码结构编码结构固定的或标准的一些代码值固定的或标准的一些代码值统一的度量名统一的度量名第十节第十节 系统设计报告系统设计报告程序设计说明书程序设计说明书程序名程序名系统及子系统系统及子系统功能功能输入输入/输出数据关系图输出数据关系图输入输入/输出文件

48、的格式输出文件的格式处理说明（计算公式、决策表及控制方式、处理说明（计算公式、决策表及控制方式、关键性算法）关键性算法）系统设计报告系统设计报告总体设计方案总体设计方案代码设计方案代码设计方案输入和输出设计方案输入和输出设计方案文件设计方案文件设计方案程序模块说明书程序模块说明书l1、概述、概述 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 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；系统的安全和保密限制。系统的安全和保密限制。 l2、系统设计规范、系统设计规范 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； 数

49、据字典数据字典l3、计算机系统的配置、计算机系统的配置 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；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； l4、系统结构、系统结构 系统的模块结构图系统的模块结构图各个模块的各个模块的IPO图图 l5、代码设计、代码设计 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。l6、文件（数据库）设计、文件（数据库）设计 数据库总体结构：各个文件数据

50、的逻辑关系数据库总体结构：各个文件数据的逻辑关系 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；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。 l7、输入设计、输入设计 各种数据输入方式的选择各种数据输入方式的选择 输入数据的格式设计输入数据的格式设计输入数据的校验方法输入数据的校验方法 l8、输出设计、输出设计输出介质输出介质 输出内容及格式输出内容及格式l9、系统安全保密性设计、系统安全保密性设计 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 l10、系统实施方案及说明、系统实施方案及说明 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。总体设计总体设计系统物理配置方案设计系统物理配置方案设计代码设计代码设计数据存储设计数据存储设计输出设计输出设计输入设计输入设计处理流程设计处理流程设计系统设计内容系统设计内容信息系统流程图设计信息系统流程图设计功能结构图设计功能结构图设计功能模块图设计功能模块图设计编码方法编码方法校验位设计校验位设计 计算机的配置计算机的配置DBMS的选择的选择数据库（数据库（DB）设计）设计