管理信息系统的系统设计.ppt
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管理信息系统的系统设计.ppt
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第六讲管理信息系统的系统设计,系统设计概述代码设计功能结构图设计信息系统流程图设计系统物理配置方案设计制订设计规范数据存储设计输出设计输入设计处理流程图设计编写程序设计说明书和系统设计报告,第一节系统设计概述,做什么?
(逻辑模型),怎么做?
(物理模型),在系统分析提出的逻辑模型基础上,科学合理的进行物理模型的设计,得到系统的物理模型。
系统设计的主要工作,总体设计(系统流程图、功能结构图、功能模块图)代码设计及设计规范制定物理配置方案设计数据存储设计计算机处理过程设计(输出设计、输入设计、处理流程图、程序设计说明书),系统设计原则,系统性灵活性可靠性经济性,第二节代码设计,代码的定义代码是代表事物名称、属性、状态等的符号。
代码的功能为事物提供一个概要而不含糊的认定,便于数据的存贮和检索。
使用代码可以提高处理的效率和精度。
提高数据的全局一致性。
代码是人和计算机的共同语言,如零件号、图号等早已使用代码。
代码设计的若干原则代码应唯一标志它所代表的事物或属性。
结构应与处理的方法相一致。
例如,有时可利用代码的结构直接进行记录的统计。
代码设计要预留足够的位置,以适应不断变化的需要。
不要使用易于混淆的字符。
要注意尽量采用不易出错的代码结构。
代码的种类顺序码。
顺序码是一种用连续数字代表编码对象的码,例:
1博士生,2硕士生,3本科,4专科,5其他区间码。
区间码把数据项分成若干组,每一区间代表一个组,码中数字的值和位置都代表一定意义。
例:
邮政编码、身份证号码、学号、物资编码助忆码。
可通过联想帮助记忆。
例如:
kg公斤,cm厘米。
区间码又可分为以下多种类型:
多面码。
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。
上下关联区间码。
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。
十进位码。
此法相当于图书分类中的十进位分类码。
例如,图书分类中的十进位分类码。
代码结构中的校验位为了保证正确输入,在原有代码的基础上,另加一个校验位,作为代码的一个组成部分。
校验位通过事先规定的数学方法计算出来。
代码一旦输入,计算机会用同样的数学运算方法按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。
有多种确定校验位值的方法:
算术级数法原代码12345各乘以权65432乘积之和6+10+12+12+10=50以11为模去除乘积之和(若余数是10,则按0处理),把得出的余数作为校验码:
50/11=46,因此代码为123456。
几何级数法原理同上,但把所乘权数改为32、16、8、4、2等。
质数法原理同上,但把所乘权数改为质数系列,如17、13、7、5、3等。
第三节功能结构图设计,功能结构图是按功能从属关系画成的图表,愈上层功能愈笼统,愈下层功能愈具体。
它体现了系统的功能分解过程,图中每一个框称为一个功能模块。
功能结构图中各层功能与新的信息系统数据流程图中处理一一对应。
功能模块功能结构图中每一个框称为一个功能模块。
功能模块可以根据具体情况分得大一点或小一点。
分解得最小的功能模块可以是一个程序中的每个处理过程,而较大的功能模块则可能是完成某一任务的一组程序。
模块化把一个复杂的系统分解为多个功能较单一的功能模块的方法称作模块化。
模块化是一种重要的设计思想,它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。
特点是:
各个模块具有相对独立性,可以分别加以设计实现;模块之间的相互关系(如信息交换、调用关系)通过一定的方式予以说明。
各模块在这些关系的约束下共同构成一个统一的整体,完成系统的功能。
功能结构图示例,第四节信息系统流程图设计,信息系统流程图表达了各功能之间的数据传递关系。
绘制信息系统流程图的步骤:
先为数据流程图中的每个处理功能画出数据关系图。
然后,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。
数据关系的一般形式,出,系统流程图符号说明,数据流程图系统流程图,系统流程图示例,第五节系统物理配置方案设计,一、设计依据系统的吞吐量与存储量系统的响应时间系统的可靠性系统的处理方式用户的分布范围数据管理方式,此外,还应考虑用户的可用资源(现有设备及可提供的资金;信息基础、管理水平与潜力;技术水平、基础与潜力)、市场情况及环境条件。
二、设计内容计算机网络设计网络拓扑结构、传输介质、网络设备、通信速度、安全可靠性等硬件选型服务器、客户机、网络主要设备、输入输出设备、后援设备系统软件选择网络操作系统、客户机操作系统、支撑软件(如DBMS)、软件开发工具等应用软件选择部分应用软件购置和接口设计,三、评价1.现状+发展2.硬件配件是否齐全3.软件是否丰富4.技术是否先进5.后援是否可靠6.系统是否开放7.价格是否合理8.原有投资利用情况,第六节制订设计规范,为了将来在系统的应用、操作、管理与维护上不致造成大的混乱,需尽早从系统的角度,全面考虑,切实制订好设计规范。
命名的统一格式编码结构代码结构统一的度量名其它,第七节数据存储设计,一、文件设计文件的相关概念数据项:
最基本的不能再分的数据单位,也是文件中可访问的最小数据单位。
记录:
数据项的集合,是文件中具有独立逻辑意义并可以逻辑存取的基本数据单位。
文件:
记录的集合,赋予文件的名字叫做文件名。
块:
又称物理记录,是磁盘介质上文件的最小物理存取单位。
文件的分类按组织方式可分为:
顺序文件、索引文件和直接存取文件。
按文件用途可分为:
主文件、处理文件、工作文件、周转文件、其他文件。
文件设计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,合理地确定文件类别,选择文件介质,决定文件的组织方式和存取方法。
(1)设计文件要考虑的主要因素掌握已选型计算机系统的文件管理功能。
分析文件使用条件,确定文件设计的基本指标。
确定文件介质、组织方式和存取方法。
文件设计
(2)编写文件设计说明书文件组织方式、存取方法和存储介质等的选择和确定的根据;文件用途、使用范围、处理方式、使用要求、存取时间和更新要求等;文件逻辑结构、各数据项描述以及键的确定原则等;文件数据量及存储介质需要量的初步估算;文件保密要求及有关安全措施;对于文件的收集、整理和格式要求的说明;对建立和更新文件所需要的程序进行说明和提出要求;关于建立文件的注意事项及其他需要说明的内容。
二、数据库设计,用户需求分析,概念结构设计,逻辑结构设计,物理结构设计,系统分析(详细调查),系统分析(逻辑设计),系统设计,系统设计,数据库设计,系统开发,了解用户要存储哪些方面的数据,用ER法描述概念模型,将概念模型转换成数据模型,选定合适存储结构和存取方法,数据库设计是在选定数据库管理系统基础上建立数据库的过程。
除用户需求分析外,包括概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计三个阶段。
(1)概念结构设计:
根据用户需求设计数据库的概念数据模型(简称概念模型)。
E-R模型描述
(2)逻辑结构设计:
将概念模型转换成DBMS支持的数据模型。
1NF、2NF、3NF(3)物理结构设计:
为数据模型在设备上选定合适的存储结构和存取方法。
数据库设计与系统开发阶段对照,数据库的概念结构设计,用户需求,概念模型(E-R图),转换,概念模型的最常用的表示方法是实体联系方法(EntityRelationApproach,E-R方法),用E-R图来描述某一组织的信息模型。
E-R模型建立步骤:
根据分析阶段收集到材料,抽象出实体,并命名。
根据实体的属性描述其间的各种联系。
绘制E-R图:
用矩形表示实体,用菱形表示实体之间的关系,用无向边吧菱形与有关实体连接起来,在其上标出联系的类型。
实体/联系的属性用椭圆表示,并用无向边将实体/联系与属性联系起来。
数据库的逻辑结构设计,概念模型(E-R图),关系数据模型,转换,关系模型中的主要概念:
关系一个关系对应于一张二维表元组表中的一行称为一个元组属性表中的一列称为一个属性,列名即为属性名主码(主关键字)表中的某个属性组,它的值唯一地标识一个元组。
域属性的取值范围分量元组中的一个属性值关系模式对关系的描述,用关系名(属性1,属性2,属性n)表示,数据库的逻辑结构设计,转换规则一,E-R图中的每一实体对应转换成一个关系。
实体名作为关系名,实体的属性作为关系的属性,实体的主码作为关系的主码。
数据库的逻辑结构设计,转换规则二,E-R图中的每一联系对应转换成一个关系。
联系名作为关系名,联系两端实体的主码和联系自身的属性一起作为关系的属性,关系主码的确定分三种情况。
1:
1的联系时,可取联系任一端实体的主码作为关系的主码;1:
N的联系时,取N端实体的主码作为关系的主码;M:
N的联系时,取联系两端实体主码的组合作为关系的主码;,数据库的逻辑结构设计,转换规则三,对具有相同主码的关系进行优化合并。
例:
某公司正在建设多个工程项目,每个工程项目均要使用多种材料,而每种材料可用于不同的工程项目;假设每种材料可由不同的供应商供给,而每个供应商只供应一种材料。
该公司项目管理系统需要记录的数据(属性)如下:
E-R图,关系数据模型,使用(Pno#,Mno#,Pmq)供给(Sno#,Mno,Smq),项目(Pno#,Pna,Pm,Pman)材料(Mno#,Mna,Cu,Mup)供应商(Sno#,Sna,Sadd,Ste),优化合并,项目(Pno#,Pna,Pm,Pman)材料(Mno#,Mna,Cu,Mup)供应商供给(Sno#,Sna,Sadd,Ste,Mno,Smq)使用(Pno#,Mno#,Pmq),关系的规范化:
把一个非规范化的数据结构转换成第三规范化形式的数据结构,一般要经过以下几个步骤:
非规范化的数据结构(含有重复出现的数据组项),第一步:
去掉冗余的数据元素或把所有非平坦的数据结构分解成若个个二维表形式的数据结构,指定一个或若干个数据元素昨晚关键字,唯一标识出每个元组,关键字应该由尽可能少的数据元素组成。
第一范式(没有重复组项的数据结构),关系的规范化:
第二步:
如果关键字由不止一个的数据元素组成,必须确保每一个非关键字数据元素完全函数依赖于整个关键字。
否则,在必要的时候,通过分解的办法转换成若干个满足这种要求的数据结构。
第一范式(没有重复组项的数据结构),第二范式(所有的非关键字数据元素都完全函数依赖于整个关键字),关系的规范化:
第三步:
检查所有的非关键字数据元素是否彼此独立,如果不是,消除传递依赖关系,通过去掉冗余的数据元素,或分解的办法转换成若干个满足这种要求的数据结构。
第二范式(所有的非关键字数据元素都完全函数依赖于整个关键字),第三范式(所有的非关键字数据元素都完全函数依赖于整个关键字,并且只依赖于整个关键字。
),关系的规范化示例:
配件-供应商-库存,关系的规范化示例:
配件库存,配件库存,关系的规范化示例:
配件库存,关系的规范化示例:
配件库存,配件库存,数据库的物理结构设计,为数据模型选定合适的存储结构和存取方法。
库文件的组织形式存储介质的分配存取路径的选择,第八节输出设计,一、输出设计的内容输出信息使用方面的要求使用者的名称、使用目的或用途、输出频率、份数、有效期与保存方法等。
输出信息的内容输出项目、位数及其数据形式(文字、数字)等。
输出格式如表格、图形或文件输出设备如打印机、显示器、绘图仪输出介质如纸、磁盘、磁带,第八节输出设计,实现输出常用用的设备和介质,二、输出设计的方法输出设计要在一定规范的指导下进行,以便产生易于理解的输出。
三、输出报告输出报告定义了系统的输出。
输出报告中标出了各常量、变量的详细信息,也给出了各种统计量及其计算公式、控制方法。
注意事项:
1.为方便使用者,尽量采用原系统的输出格式2.输出表格要考虑系统发展的需要,四、常见的输出格式只讨论显示输出和打印输出中常用格式的设计。
(1)简单组列式把若干组有关的输出数据,按一定的顺序要求,在进行简单的组织之后,显示在屏幕或打印在纸上。
学生成绩核对单,
(2)表格式考生成绩表,第页(共页)制表人:
时间:
年月日,(3)多窗口关联式,员工编号:
02101姓名:
张三性别:
*民族:
*政治面貌:
*出生年月:
*,照片,(4)坐标图式,五、输出设计示例,屏幕显示输出的设备调拨单,接收用户输出格式定义的输入画面,第九节输入设计,一、输入设计的原则提高效率和减少错误是两个最根本的原则。
具体目标是:
控制输入量减少输入延迟减少输入错误输入过程应尽量简化,二、输入方式的选择,输入方式的选择一般需考虑输入的数据量与频度、输入信息的来源与形式、输入速度和准确性的要求、检验方法与纠错能力、保密性、兼容性以及可利用的设备和费用等因素。
三、输入数据的校验,输入数据中常见的错误有以下几种。
数据内容的错误:
原始数据抄写错误或录入时引起的数据本身的错误。
数据量的错误:
数据丢失或重复而引起的数据不足或多余。
数据的延误:
输入数据迟缓使处理推迟而产生的差错。
输入数据的校验方法:
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,四、原始单据的格式设计,输入设计的重要内容之一是设计好原始单据的格式。
设计原则如下:
便于填写便于归档单据的格式应能保证输入精度实例见下表。
人事变动通知单_年_月_日,五、输入屏幕设计,常用的是人机对话方式,具体有菜单式、填表法、应答式等。
示例:
三峡工程开发总公司设备调拨单的录入屏幕设计示例,第九节处理流程图设计,在处理流程图中,我们可以了解到整个系统的程序和数据文件个数。
系统流程图,处理流程图,展开和具体化,第九节处理流程图设计,处理流程图示例,第十节编写程序设计说明书和系统设计报告,注意:
不是编写程序!
程序设计说明书是用以定义处理过程的书面文件。
由系统设计人员编写,交给程序员编写程序时使用。
程序设计说明书,程序设计说明书的内容,程序名;所属系统及子系统名;程序的功能;程序的输入、输出数据关系图;输入文件和输出文件的格式;程序处理说明(包括计算公式、决策表以及控制方法等)。
系统设计报告系统总体设计方案代码设计方案输入和输出设计方案文件设计方案程序模块说明书,本章小结,系统设计的任务系统设计的内容系统设计的工具和方法系统设计报告,
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