第6章 管理信息系統的系統設計-V2.0-20090505

第六章管理信息系統的設計劉寅斌yinbinliu@126.com

概述總體結構設計代碼設計輸入輸出設計數據存儲設計處理流程設計主要內容系統設計的任務在系統分析提出的邏輯模型的基礎上，科學合理地進行物理模型的設計。主要是解決“怎樣做”的問題。系統設計的具體工作總體設計代碼設計和設計規(guī)范的制定系統物理配置方案設計數據存儲設計計算機處理過程設計一、系統設計的任務1.概述二、系統設計的原則系統性從整個系統的角度考慮，如系統的代碼要統一，設計規(guī)范要標準，傳遞語言要盡可能一致，對系統的數據采集要做到數出一處、全局共享等。靈活性要求系統具有很強的環(huán)境適應性，如盡量采用模塊化結構，提高各模塊的獨立性?？煽啃匀绨踩Ｃ苄浴z錯、糾錯能力、抗病毒能力等。經濟性如不要盲目追求技術上的先進，盡量避免不必要的復雜化。三、系統設計的主要內容1、系統總體結構設計系統總體結構設計包括兩方面的內容：系統網絡結構設計和系統模塊化結構設計。系統網絡設計是在系統分析階段工作的基礎上，設計出計算機網絡的拓撲結構和計算機資源配置圖。系統模塊化結構設計工作是在系統分析階段對子系統劃分的基礎上，再進一步地換分，將它逐層的分解成多個大小適當、功能單一、具有一定獨立性的模塊，以便程序設計工作的進行。2、代碼設計代碼設計就是通過設計合適的代碼形式，使其作為數據的一個組成部分，用以代表客觀存在的實體、實物和屬性，以保證它的唯一性便于計算機處理。3、數據庫（文件）設計根據系統分析得到的數據關系集和數據字典，再結合系統處理流程圖，就可以確定出數據文件的結構和進行數據庫設計。4、輸入/輸出設計輸入/輸出設計主要是對以紀錄為單位的各種輸入輸出報表格式的描述，另外，對人機對話各式的設計和輸入輸出裝置的考慮也在這一步完成。5、處理流程設計處理流程設計是通過系統處理流程圖的形式，將系統對數據處理過程和數據在系統存儲介質間的轉換情況詳細地描述出來。76、程序流程設計程序流程設計是根據模塊的功能和系統處理流程的要求，設計出程序模型框架，為程序員進行程序設計提供依據。、7、系統設計文檔系統設計文檔包括三部分內容：系統標準化設計；描述系統設計結果；擬定系統實施方案。系統標準化設計是指各類數據編碼要符合標準化要求，對數據庫（文件）命名、功能模塊命名要符合標準化。描述系統設計結果是指系統設計說明書，程序設計說明書，系統測試說明書以及各種圖表等。擬定系統實施方案是在系統設計結果得到有關人員和部門認可之后，擬定系統實施計劃，詳細地確定出實施階段的工作內容、時間和具體要求。本節(jié)內容： 一、代碼設計 二、功能結構圖設計 三、信息系統流程圖設計 四、系統物理配置方案設計 五、輸出設計 六、輸入設計 七、數據存儲設計 八、處理流程圖設計 九、制訂設計規(guī)范 十、編寫程序設計說明書和系統設計報告2.系統詳細設計一、代碼設計代碼的定義代碼是代表事物名稱、屬性、狀態(tài)等的符號。代碼的功能

為事物提供一個概要而不含糊的認定，便于數據的存貯和檢索。使用代碼可以提高處理的效率和精度。提高數據的全局一致性。代碼是人和計算機的共同語言，如零件號、圖號等早已使用代碼。代碼設計的若干原則代碼應唯一標志它所代表的事物或屬性；結構應與處理的方法相一致。例如，有時可利用代碼的結構直接進行記錄的統計；代碼設計要預留足夠的位置，以適應不斷變化的需要。不要使用易于混淆的字符。要注意盡量采用不易出錯的代碼結構。示例若已知碼的位數為P，每一位上可用字符數為Si，則可以組成碼的總數為：例如，對每位字符為0-9的三位碼，共可組成C=10*10*10=1000種碼。代碼的種類順序碼。順序碼是一種用連續(xù)數字代表編碼對象的碼。區(qū)間碼。區(qū)間碼把數據項分成若干組，每一區(qū)間代表一個組，碼中數字的值和位置都代表一定意義。典型的例子是郵政編碼，身份證號碼。助憶碼。比如CCTV-5。區(qū)間碼又可分為以下多種類型多面碼。例如，對于機制螺釘，可作如下表那樣的規(guī)定。代碼2342表示材料為黃銅的φ1.5mm方形頭鍍鉻螺釘。上下關聯區(qū)間碼。例如，會計核算方面，用最左位代表核算種類，下一位代表會計核算項目。十進位碼。例如，圖書分類中的十進位分類碼。材料螺釘直徑螺釘頭形狀表面處理1-不銹鋼1-Φ0.51-圓頭1未處理2-黃銅2-Φ1.02-平頭2鍍鉻3-鋼3-Φ1.53-六角形狀3鍍鋅

4-方形頭4-方形頭4上漆代碼結構中的校驗位為了保證正確輸入，在原有代碼的基礎上，另加一個校驗位，作為代碼的一個組成部分。校驗位通過事先規(guī)定的數學方法計算出來。代碼一旦輸入，計算機會用同樣的數學運算方法按輸入的代碼數字計算出校驗位，并將它與輸入的校驗位進行比較，以證實輸入是否有錯。代碼結構中的校驗位有多種確定校驗位值的方法算術級數法原代碼1

2

3

4

5各乘以權6

5

4

3

2乘積之和6+10+12+12+10=50以11為模去除乘積之和（若余數是10,則按0處理），把得出的余數作為校驗碼：50/11=4……6，因此代碼為123456。幾何級數法原理同上，但把所乘權數改為3216842等。質數法原理同上，但把所乘權數改為質數系列，如1713753等。二、功能結構圖設計

功能結構圖就是按功能從屬關系畫成的圖表。愈上層功能愈籠統，愈下層功能愈具體。功能分解的過程就是一個由抽象到具體、由復雜到簡單的過程。下圖是工資管理子系統的功能結構圖。

功能模塊

功能結構圖中每一個框稱為一個功能模塊。功能模塊可以根據具體情況分得大一點或小一點。分解得最小的功能模塊可以是一個程序中的每個處理過程，而較大的功能模塊則可能是完成某一任務的一組程序。模塊化把一個復雜的系統分解為多個功能較單一的功能模塊的方法稱作模塊化。模塊化是一種重要的設計思想，它把一個復雜的系統分解為一些規(guī)模較小、功能較簡單的、更易于建立和修改的部分。模塊化的特點特點是：各個模塊具有相對獨立性，可以分別加以設計實現；模塊之間的相互關系（如信息交換、調用關系）通過一定的方式予以說明。各模塊在這些關系的約束下共同構成一個統一的整體，完成系統的功能。三、信息系統流程圖設計信息系統流程圖表達了各功能之間的數據傳送關系。繪制信息系統流程圖的步驟：先為數據流程圖中的每個處理功能畫出數據關系圖。然后，把各個處理功能的數據關系圖綜合起來，形成整個系統的數據關系圖，即信息系統流程圖。數據關系的一般形式常用的系統流程圖符號：脫機操作人工操作手工輸入聯機存儲器(磁帶、磁盤等)磁盤磁帶顯示器脫機存儲處理穿孔卡片通訊連接打印報告從數據流程圖到信息系統流程圖并非單純的符號改換舉例：數據流程圖--》信息系統流程圖合同登記處理查詢庫存臺帳發(fā)貨處理出庫處理出庫單車間入庫處理入庫單入庫數據出庫數據入庫處理入庫單合同登記處理發(fā)貨處理出庫處理庫存臺帳入庫數據合同情況出庫單出庫數據四、系統物理配置方案設計設計依據系統的吞吐量。每秒鐘執(zhí)行的作業(yè)數稱為系統的吞吐量。系統的吞吐量越大，則系統的處理能力就越強。系統的響應時間。從用戶向系統發(fā)出一個作業(yè)請求開始，經系統處理后，給出應答結果的時間稱為系統的響應時間。它與CPU運算速度和通訊線路的傳遞速率等有關。系統的可靠性。系統的可靠性可以用連續(xù)工作時間表示。輸出設計示例

屏幕顯示輸出的設備調撥單五、輸出設計中國長江三峽開發(fā)總公司設備調撥單請購單位：工程建設部：右岸工程部1997年5月21日97調字第設備名稱棒磨機型號規(guī)格

數量計劃1賬面價格單價180,200.00總價180,200.00單位設備編號15073001-001實收數1結算價款單價180,200.00總價180,200.0000臺合同號10號倉庫發(fā)貨倉庫中國建設銀行開戶銀行32100876543賬號備注總計金額其他有關費用運輸費管理費保險費包裝費

610.45保險費包裝費（大寫）壹拾捌萬貳佰元整180,200.00□存根□財務會計□請購單位□發(fā)貨倉庫□財務稽查□業(yè)務單位主管：收款：提貨：發(fā)貨：制單：打印輸出的設備調撥單000016號接收用戶輸出格式定義的輸入畫面六、輸入設計

輸入設計的原則提高效率和減少錯誤是兩個最根本的原則。具體目標是：控制輸入量減少輸入延遲減少輸入錯誤輸入過程應盡量簡化常用的輸入設備鍵－磁盤輸入裝置光電閱讀器終端輸入輸入錯誤的種類數據本身錯誤數據多余或不足數據的延誤輸入數據的校驗方法重復校驗視覺校驗檢驗位校驗控制總數校驗數據類型校驗格式校驗邏輯校驗界限校驗順序校驗記錄計數校驗平衡校驗對照校驗原始單據的格式設計輸入設計的重要內容之一是設計好原始單據的格式。設計原則便于填寫便于歸檔單據的格式應能保證輸入精度實例見下表人事變動通知單______年______月_____日1002周英杰01400.0040.0090.0001004吳關興02350.0035.0050.0021005趙子英01450.0045.0090.0021007馬凌云02600.0060.00120.001科長簽字_____________備注欄：0──調離1──新進2──修改數據人員代碼姓名部門基本工資附加工資房費備注輸入屏幕設計常用的是人機對話方式，具體有：菜單式填表法應答式等。詳見三峽工程開發(fā)總公司設備調撥單的錄入屏幕設計示例。三峽工程開發(fā)總公司設備調撥單的錄入屏幕設計示例七、數據存儲設計文件設計文件設計就是根據文件的使用要求、處理方式、存儲量、數據的活動性以及硬件設備的條件等，合理地確定文件類別，選擇文件介質，決定文件的組織方式和存取方法。文件按用途可分為：主文件處理文件工作文件周轉文件其它文件（如后備文件）文件設計通常從設計共享文件開始。文件由記錄組成，所以設計文件主要是設計文件記錄的格式，詳見文件記錄的格式實例。記錄文件名：主文件應用：工資子系統序號123456數據項名職工代碼職工姓名部門基本工資附加工資扣房費變量名DMXMBMJBGZFJGZFF類型CCCNNN寬度482777小數位數222輸入到：輸出自：設計人員簽名

設計日期

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文件記錄的格式實例數據庫設計數據厙設計是在選定的數據庫管理系統基礎上建立數據庫的過程。數據庫設計的步驟與系統開發(fā)的各個階段相對應，詳見下圖。數據厙的概念結構設計如前所述,概念結構設計應在系統分析階段進行。任務是根據用戶需求設計數據庫的概念數據模型(簡稱概念模型)。概念模型是從用戶角度看到的數據庫,它可用第三章中介紹的E-R模型表示,也可以用3NF關系群來表示。數據庫的邏輯結構設計邏輯結構設計是將概念結構設計階段完成的概念模型轉換成能被選定的數據庫管理系統(DBMS)支持的數據模型。數據模型可以由實體聯系模型轉換而來,也可以用基于第三范式(3NF)的方法來設計。接著是用DBMS提供的數據描述語言DDL定義數據模型。數據庫的物理結構設計內容包括：選用庫文件的組織形式、存儲介質的分配和存取路徑的選擇等。八、處理流程圖設計處理流程圖是系統流程圖的展開和具體化。在系統流程圖中，僅給出了每一處理功能的名稱，而在處理流程圖中，則需要使用各種符號具體地規(guī)定處理過程的每一步驟。由于每個處理功能都有自己的輸入和輸出，對處理功能的設計過程也應從輸出開始，進而進行輸入、數據文件的設計，并畫出較詳細的處理流程圖。工資系統中建立扣款文件處理功能的處理流程圖。建立扣款文件處理流程圖九、制訂設計規(guī)范設計規(guī)范是整個系統的“公用標準”，規(guī)定了文件名和程序名的統一格式、編碼結構、代碼結構、統一的度量名等。例如，某工資管理信息系統的設計規(guī)范中對程序名的規(guī)定：GAABBXG表示工資系統程序或程序文件。AA表示文件類型，由兩個拼音字母組成。BB表示文件作何種處理。X由一位數字組成，用以區(qū)分同類型程序。