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1、(本科）第6章 管理信息系统的系统设计教学ppt课件第六章第六章管理信息系统的管理信息系统的系统设计系统设计本章内容本章内容第一节第一节 系统设计概述系统设计概述第二节第二节 系统的总体设计系统的总体设计第三节第三节 物理配置方案设计物理配置方案设计第四节第四节 代码（编码）设计代码（编码）设计第五节第五节 数据库（数据存储）设计数据库（数据存储）设计第六节第六节 用户界面设计用户界面设计第七节第七节 系统设计说明书系统设计说明书p了解了解管理信息系统系统设计阶段的主要内容及目标；管理信息系统系统设计阶段的主要内容及目标；p掌握掌握系统设计阶段涉及到的各种工具的使用方法。系统设计阶段涉及到的各
2、种工具的使用方法。p重点掌握重点掌握数据库设计及代码设计的方法数据库设计及代码设计的方法；p掌握掌握如何根据逻辑模型构建系统的物理模型如何根据逻辑模型构建系统的物理模型；学习目标学习目标:系统分析的任务系统分析的任务做什么？（确定系统逻辑方案）系统设计的任务系统设计的任务怎么做？（确定系统物理方案）6.1 6.1 系统设计概述系统设计概述系统分析系统分析可行性分析可行性分析组织结构分析组织结构分析管理功能分析管理功能分析业务流程分析业务流程分析数据流程分析数据流程分析处理逻辑分析处理逻辑分析管理模型分析管理模型分析新系统逻辑方案新系统逻辑方案（系统分析说明书）（系统分析说明书）做做什什么么？转
3、换转换系统设计系统设计功能结构设计功能结构设计物理及网络结构设计物理及网络结构设计代码设计代码设计数据库设计数据库设计输入输出设计输入输出设计处理流程设计处理流程设计新系统物理方案新系统物理方案（系统设计说明书）（系统设计说明书）怎怎么么做做？6.1 6.1 系统设计概述系统设计概述图图6-1 系统分析与系统设计关系系统分析与系统设计关系6.1 6.1 系统设计概述系统设计概述系统设计的目标系统设计的目标系统设计系统设计系统设计的内容系统设计的内容系统设计的目标系统设计的目标系统设计的目标系统设计的目标整体性整体性 从整个系统的角度考虑，如系统的代码要统一，设计规范从整个系统的角度考虑，如系统
4、的代码要统一，设计规范要标准，传递语言要尽可能一致，对系统的数据采集要做到数要标准，传递语言要尽可能一致，对系统的数据采集要做到数出一处、全局共享等。出一处、全局共享等。效率性效率性 要求系统处理速度要快、响应时间要短、处理能力要强。要求系统处理速度要快、响应时间要短、处理能力要强。灵活性灵活性 要求系统具有很强的环境适应性，如尽量采用模块化结构，要求系统具有很强的环境适应性，如尽量采用模块化结构，提高各模块的独立性。做到提高各模块的独立性。做到“高内聚、低耦合高内聚、低耦合”。 可靠性可靠性 如检错、纠错能力、抗病毒能力、恢复能力等。如检错、纠错能力、抗病毒能力、恢复能力等。 经济性经济性
5、收益收益支出，根据具体情况有所侧重。支出，根据具体情况有所侧重。系统设计的内容系统设计的内容n 系统总体设计系统总体设计 功能结构设计功能结构设计 物理配置方案设计（软、硬件及网络）物理配置方案设计（软、硬件及网络）n 系统详细设计系统详细设计 代码设计代码设计 数据库设计数据库设计 输入输入/输出设计输出设计 处理流程设计处理流程设计n 系统设计说明书（总结）系统设计说明书（总结）系统物理方案系统物理方案系统实施的主要依据系统实施的主要依据6.2 6.2 系统的总体结构设计系统的总体结构设计功能结构图功能结构图系统总体设计系统总体设计模块结构图模块结构图功能结构图功能结构图 系统功能分解的过
6、程是一个由抽象到具体、由系统功能分解的过程是一个由抽象到具体、由复杂到简单的过程。复杂到简单的过程。 按功能从属关系绘制的图表叫做按功能从属关系绘制的图表叫做功能结构图功能结构图。 系统功能结构图不仅表达了系统和各子系统的系统功能结构图不仅表达了系统和各子系统的功能，而且也表达出了系统和各子系统功能之间的功能，而且也表达出了系统和各子系统功能之间的隶属关系。隶属关系。 功能结构图的一般形式功能结构图的一般形式6.2.2 模块及模块结构图模块及模块结构图6.2.2 模块及模块结构图模块及模块结构图n 模块模块 把一个系统分解成若干个彼此独立，且又具有一定联把一个系统分解成若干个彼此独立，且又具有
7、一定联系，能够完成某个特定任务的组成部分，这些组成部分就系，能够完成某个特定任务的组成部分，这些组成部分就称作功能模块，简称称作功能模块，简称模块模块。模块具备的四要素：输入与输出模块具备的四要素：输入与输出 处理功能处理功能 内部数据内部数据 程序代码程序代码外部特征外部特征内部特征（系统实施阶段）内部特征（系统实施阶段）n 模块结构图模块结构图 模块结构图模块结构图是用于描述系统模块结构的图形是用于描述系统模块结构的图形工具。它不仅描述了系统的子系统结构与分层的模工具。它不仅描述了系统的子系统结构与分层的模块结构，还清楚地表示了每个模块的功能，而且直块结构，还清楚地表示了每个模块的功能，而
8、且直观地反映了块内联系和块间联系等特性。观地反映了块内联系和块间联系等特性。 模块结构图由模块结构图由模块模块、调用调用、数据数据、控制控制和和转转接接等五种基本符号组成。等五种基本符号组成。模块模块调用调用数据数据控制信息控制信息转接转接（1）模块）模块计算工资计算工资计算电费计算电费（2）调用）调用ABABCDABCD直接调用直接调用判断调用判断调用循环调用循环调用（3）数据）数据（4）控制信息）控制信息（5）转接信息）转接信息6.2.3 6.2.3 信息系统流程图设计信息系统流程图设计v信息系统流程图的符号信息系统流程图的符号v信息系统流程图的绘制方法信息系统流程图的绘制方法模块结构图（
9、无数据存储的描述）模块结构图（无数据存储的描述）信息系统流程图（输入数据、信息系统流程图（输入数据、中间数据中间数据、输出数据）、输出数据）信息系统流程图作用信息系统流程图作用表达了系统各功能之间的数据传递关系表达了系统各功能之间的数据传递关系不同功能模块分别向同一数据存储文件不同功能模块分别向同一数据存储文件输入或读取数据而发生联系输入或读取数据而发生联系通过在功能模块之间设立一个临时的中通过在功能模块之间设立一个临时的中间文件而发生联系间文件而发生联系信息系统流程图的符号信息系统流程图的符号 绘制信息系统流程图应当使用绘制信息系统流程图应当使用统一符号统一符号。目前国际上。目前国际上所用的
10、符号日趋统一，我国国家标准所用的符号日趋统一，我国国家标准GB1526-79信息处理信息处理流程图图形符号和国际标准化组织标准流程图图形符号和国际标准化组织标准ISOl028、2636以以及美国国家标准协会及美国国家标准协会ANSI的图形符号大致相同。的图形符号大致相同。 手工输入手工输入 磁盘磁盘 显示显示 处理处理 打印报告打印报告或单据或单据 信息系统流程图的绘制方法信息系统流程图的绘制方法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输出数据输出数据Dn数据关系图数据关系图 数据关系图它反映了数据之间的关系，即输入数据、中数据关系图它反映了数据之间的关系，即输入
11、数据、中间数据和输出信息之间的关系。间数据和输出信息之间的关系。信息系统流程图的画法信息系统流程图的画法v为数据流程图中的每一个处理功能分别画出为数据流程图中的每一个处理功能分别画出数据关系图数据关系图v将各个处理功能的数据关系图按功能发生的将各个处理功能的数据关系图按功能发生的逻辑次序逻辑次序综合起来，形成信息系统流程图综合起来，形成信息系统流程图 某仓库管理系统按以下步骤进行信息处理：某仓库管理系统按以下步骤进行信息处理：（1 1）保管员根据当日的出库单和入库单通过出入库处理）保管员根据当日的出库单和入库单通过出入库处理去修改库存台帐。去修改库存台帐。（2 2）根据库存台帐由统计打印程序输
12、出库存月报表。）根据库存台帐由统计打印程序输出库存月报表。（3 3）必要进行查询时，可利用查询程序，在输入查询条）必要进行查询时，可利用查询程序，在输入查询条件后，到库存台帐去查找，并显示出查询结果。件后，到库存台帐去查找，并显示出查询结果。 请画出仓库管理系统的数据流程图？请画出仓库管理系统的数据流程图？ 将所画的数据流程图转换为信息系统流程图将所画的数据流程图转换为信息系统流程图实例：数据流程图到信息系统流程图的转换实例：数据流程图到信息系统流程图的转换（1）根据数据流程图绘制数据关系图）根据数据流程图绘制数据关系图出入库处理查询处理统计打印（处理）出入库处理数据关系图出入库处理数据关系图
13、查询处理数据关系图查询处理数据关系图统计打印处理数据关系统计打印处理数据关系图图 该信息系统流程图只需将上述三个数据关系图该信息系统流程图只需将上述三个数据关系图以库存台帐为重合点连接即可。以库存台帐为重合点连接即可。（2）把各处理功能的数据关系图综合，形成信）把各处理功能的数据关系图综合，形成信息系统流程图。息系统流程图。数据流程图：计算机数据流程图：计算机+人工操作人工操作信息系统流程图：计算机处理流程信息系统流程图：计算机处理流程 请根据以下设计思想画出部分采购管理系统的信息系统流程图。 该系统有三个主要功能模块，首先是该系统有三个主要功能模块，首先是“建立材料需求计划建立材料需求计划”
14、模块模块，从，从“产量计划产量计划”文件和文件和“单台产品需求材料单台产品需求材料”文件读取数据，文件读取数据，形成材料形成材料“需求计划需求计划”文件；然后文件；然后“建立采购建立采购计划计划”模块模块，它读取材料，它读取材料“需求计划需求计划”和材料和材料“库存台帐库存台帐”数据，形成数据，形成“采购计划采购计划”文件；文件；最后最后“打印打印”模块模块从从“采购计划采购计划”文件输出打文件输出打印出印出“采购计划表采购计划表”。6.3 6.3 物理配置方案设计物理配置方案设计v设计依据设计依据v计算机软、硬件设计计算机软、硬件设计v计算机网络设计计算机网络设计6.3.1 设计依据设计依据
15、v系统的吞吐量（每秒钟执行的作业数）系统的吞吐量（每秒钟执行的作业数）v系统的响应时间系统的响应时间v系统的可靠性系统的可靠性(连续工作的时间）连续工作的时间）v处理方式（集中式还是分布式）处理方式（集中式还是分布式）v地域范围地域范围v数据管理方式（文件系统或数据管理方式（文件系统或DBMS）集中式或分布式？集中式或分布式？计算机软硬件设计计算机软硬件设计n 硬件设计硬件设计 计算机硬件的选择取决于计算机硬件的选择取决于数据的处理方式数据的处理方式和和要运行的软要运行的软件件。v计算机主存计算机主存vCPUCPU频率频率v输入、输出和通信的通道数目输入、输出和通信的通道数目v显示方式显示方式
16、v外接转储设备及其类型外接转储设备及其类型n 软件设计软件设计v操作系统的选择操作系统的选择v数据库管理系统的选择数据库管理系统的选择v开发工具的选择开发工具的选择计算机网络设计计算机网络设计v网络拓扑结构网络拓扑结构v网络的逻辑设计网络的逻辑设计v网络操作系统网络操作系统6.4 6.4 代码设计代码设计v代码的作用代码的作用v代码设计的原则代码设计的原则v代码的种类代码的种类v代码的校验位代码的校验位为什么要设计代码？为什么要设计代码？唯一的标识实体对象及其属性唯一的标识实体对象及其属性便于作各种分析处理便于作各种分析处理方便计算机的处理与存储方便计算机的处理与存储可扩充可扩充唯一性唯一性标
17、准化与通用性标准化与通用性简单性简单性1234具有规律性、便于编码和识别具有规律性、便于编码和识别56.4.2 代码设计的原则代码设计的原则注意内容注意内容（1 1）要注意避免引起误解，不要使用易于混淆的字符）要注意避免引起误解，不要使用易于混淆的字符（2 2）要注意尽量采用不易出错的代码结构）要注意尽量采用不易出错的代码结构（3 3）当代码长于）当代码长于4 4个字母或个字母或5 5个数字字符时，应分成小段，这样人个数字字符时，应分成小段，这样人们读写们读写 时不易发生错误时不易发生错误6.4.3 6.4.3 代码的种类代码的种类代码的代码的种类种类顺序码顺序码助忆码助忆码区间码区间码( (
18、一一) )顺序码：最简单、最常用的编码，用连续数顺序码：最简单、最常用的编码，用连续数字代表编码对象的编码。字代表编码对象的编码。优点优点是结构简单、代码长度短、设计与管理较容易。是结构简单、代码长度短、设计与管理较容易。缺点缺点是代码本身不能表达实体的某些特征。一旦确定后没是代码本身不能表达实体的某些特征。一旦确定后没有什么弹性，当删除中间某个代码时，会造成代码的不连有什么弹性，当删除中间某个代码时，会造成代码的不连续。续。( (二二) )区间码：区间码把数据项分成若干组，每一区间区间码：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代表一个组，码中数字的值和
19、位置都代表一定意义 优点优点是便于分类、汇总等分析处理。是便于分类、汇总等分析处理。缺点缺点是代码结构复杂，有时可能造成很长的码。在许是代码结构复杂，有时可能造成很长的码。在许多情况下，码有多余的数。同时，这种码的维护也比多情况下，码有多余的数。同时，这种码的维护也比较困难。较困难。l多面码多面码l上下关联区间码（会计科目）上下关联区间码（会计科目）l十进位码（图书馆分类法）十进位码（图书馆分类法）助忆码用可以帮助记忆的字母或数助忆码用可以帮助记忆的字母或数字来表示代码对象，将代码对象的名称、规格等字来表示代码对象，将代码对象的名称、规格等作为代码的一部分，以帮助记忆。作为代码的一部分，以帮助
20、记忆。优点优点是简单、直观、方便记忆。是简单、直观、方便记忆。缺点缺点当数据项数目较多时，容易引起联想出错。当数据项数目较多时，容易引起联想出错。TVC20 20寸彩色电视机寸彩色电视机GHF 挂号费挂号费BLSC 病历手册病历手册DFI1820 规格规格1820的国产热轧平板钢的国产热轧平板钢6.4.4 代码的校验位代码的校验位输错了怎么办？输错了怎么办？ 抄写错误抄写错误 移位错误移位错误 双移位错双移位错 其他随机错误其他随机错误录入代码时的可能错误录入代码时的可能错误1712341324公民代码公民代码-身份证身份证二代身份证的编码规则二代身份证的编码规则身份证的校验位如何计算的？身份
21、证的校验位如何计算的？=（21+36+0+25+16+16+2+9+48+0+0+9+0+5+0+0+2）mod 11 =189mod11=2再根据计算结果与校验位的对照表，得到校验位为X。6.5 6.5 数据库设计数据库设计 数据库设计数据库设计是在选定了操作系统、数据库管理是在选定了操作系统、数据库管理系统的基础上，准确地表达用户需求，并将其转换系统的基础上，准确地表达用户需求，并将其转换为有效存储数据的数据模型的过程。为有效存储数据的数据模型的过程。 数据库设计的依据数据库设计的依据是上一个阶段（系统分析）是上一个阶段（系统分析）的数据流程图与数据字典。的数据流程图与数据字典。概念模型概
22、念模型 是按用户的观点对数据和信息的建模。是按用户的观点对数据和信息的建模。涉及到几个主要的概念：涉及到几个主要的概念： 1. 实体实体：“实体实体”是观念世界中描述客观是观念世界中描述客观事物的概念。事物的概念。 2. 属性属性：“属性属性”指实体具有的某种特性。指实体具有的某种特性。 3. 联系联系：实体与实体之间的关系。：实体与实体之间的关系。（ 一对一一对一联系联系 、一对多一对多联系联系 、多对多多对多联系联系 ） E-R图描述现实世界的概念模型v实体：v属性：属性：v联系：联系：v一对一联系一对一联系v一对多联系一对多联系v多对多联系多对多联系实体实体属性属性联系联系 6.5.2
23、E-R图举例图举例某图书管理系统有图书、出版社、读者三个某图书管理系统有图书、出版社、读者三个实体实体： 图书：图书：ISBN、图书名称、作者、价格、图书名称、作者、价格 读者：读者编号、读者姓名、读者年龄、读者单位读者：读者编号、读者姓名、读者年龄、读者单位 出版社：出版社编号、出版社名称、出版社地址、联系电话出版社：出版社编号、出版社名称、出版社地址、联系电话实体间的实体间的联系联系包括包括 读书：一名读者可以读多本图书，一本图书可以被多名读者读书：一名读者可以读多本图书，一本图书可以被多名读者阅读，为阅读，为n：m关系。关系。 出版：一个出版社可以出多本图书，一本图书只能被一个出出版：一
24、个出版社可以出多本图书，一本图书只能被一个出版社出版，出版社与图书之间为版社出版，出版社与图书之间为1：n关系。关系。关系模型关系模型 关系模型是用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据关系模型是用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据模型。模型。 关系关系：一个关系对应于一张二维表：一个关系对应于一张二维表 元组元组：表中一行称为一个元组：表中一行称为一个元组 属性属性：表中一列称为一个属性：表中一列称为一个属性 主码主码（也称主关键字）：表中的某个属性组，它的值惟一标识一个（也称主关键字）：表中的某个属性组，它的值惟一标识一个元组元组 域域：属性的取值范围：属性的取值范围 分量分量：元组中
25、的一个属性值：元组中的一个属性值 关系模式关系模式：对关系的描述，用关系名（属性：对关系的描述，用关系名（属性1，属性，属性2，属性，属性n）来表示）来表示教师号教师号姓名姓名性别性别年龄年龄职称职称132001陈静陈静女女31讲师讲师132002刘凯刘凯男男45副教授副教授132003周力周力男男29讲师讲师 关系必须是规范化的关系，满足一定的约束条关系必须是规范化的关系，满足一定的约束条件。称为范式（件。称为范式（Normal Form）。 第一范式第一范式(1NF) 第一范式指在同一表中没有重复项出现，或元组中的第一范式指在同一表中没有重复项出现，或元组中的每一个分量都必须是不可分割的数
26、据项每一个分量都必须是不可分割的数据项 。一般来说大部分。一般来说大部分的关系都满足第一范式。的关系都满足第一范式。 6.5.4 关系的规范化关系的规范化第二范式第二范式(2NF) 所谓第二范式，指的是这种关系不仅满足第一范式，所谓第二范式，指的是这种关系不仅满足第一范式，而且所有非主属性完全依赖于其主码。而且所有非主属性完全依赖于其主码。第三范式第三范式 所谓第三范式，指的是这种关系不仅满足第二范式，所谓第三范式，指的是这种关系不仅满足第二范式，而且它的任何一个非主属性都不传递依赖于任何主关键而且它的任何一个非主属性都不传递依赖于任何主关键字（主码）字（主码）。产品代码产品代码产品名产品名生
27、产厂名生产厂名生产厂地址生产厂地址概念模型向关系模型的转换概念模型向关系模型的转换转转换换转转换换概念模型概念模型 数据模型数据模型（关系模型）（关系模型） 转换举例仓库号仓库号 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1n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6.5.6 物理结构设计物理结构设计 物理结构设计是为了将数据模型在可用的硬件设备上物理结构设计是为了将数据模型在可用的硬件设备上确定适当的存储结构和存取方法，并建立索引等。确定适当的存储结构和存取方法，并建立索引等。
28、 物理结构设计以逻辑结构设计结果（关系模型）作为物理结构设计以逻辑结构设计结果（关系模型）作为输入，结合具体的输入，结合具体的DBMS功能、功能、DBMS所提供的物理环境所提供的物理环境和工具、应用环境和数据存储设备，进行数据存储组织和和工具、应用环境和数据存储设备，进行数据存储组织和方法的设计，方法的设计， 主要包括确实数据的主要包括确实数据的存储结构存储结构、存取路径存取路径的选择和调的选择和调整、确实数据整、确实数据存放位置存放位置和和存储分配存储分配等。等。6.6 6.6 用户界面设计用户界面设计v输出设计输出设计v输入设计输入设计v人机对话设计人机对话设计6.6.1 输出设计输出设计
29、n 确定输出内容确定输出内容（1）有关输出）有关输出信息使用方面信息使用方面的内容（信息的使用者、使的内容（信息的使用者、使用目的、报告数量、使用周期、有效期、保管方法和需要用目的、报告数量、使用周期、有效期、保管方法和需要份数等）份数等）（2）输出信息的）输出信息的内容内容（输出信息的名称与形式、数据类（输出信息的名称与形式、数据类型、位数、精度、数据来源等）型、位数、精度、数据来源等）n 选择输出设备与介质选择输出设备与介质 根据信息的用途，结合现有设备和资金条件选取输出根据信息的用途，结合现有设备和资金条件选取输出设备与介质。设备与介质。n 确定输出格式确定输出格式 输出格式是指输出格式
30、是指打印输出打印输出或或显示输出显示输出中各数据项的安排中各数据项的安排情况。输出格式的好坏直接影响到用户使用的便利性。情况。输出格式的好坏直接影响到用户使用的便利性。（1）规格标准化、文字和术语统一；）规格标准化、文字和术语统一；（2）使用方便，符合用户的习惯；）使用方便，符合用户的习惯； （3）美观大方，界面漂亮；）美观大方，界面漂亮； （4）便于计算机实现；）便于计算机实现； （5）能适当考虑系统发展的需要。）能适当考虑系统发展的需要。输出示例输出示例6.6.2 输入设计输入设计n 输入设计的原则输入设计的原则减少输入量；减少输入量；减少输入错误；减少输入错误；简化输入过程；简化输入过程
31、；减少转换。减少转换。n 输入设备的选择输入设备的选择磁卡片阅读器；磁卡片阅读器；条形码阅读器；条形码阅读器；光电阅读器；光电阅读器；触摸屏；触摸屏；键盘。键盘。n 输入格式的设计输入格式的设计v输入错误的种类输入错误的种类 数据本身错误数据本身错误 数据多余或不足数据多余或不足 数据的延误数据的延误v输入数据的校验方法输入数据的校验方法 重复校验重复校验 逻辑校验逻辑校验 校验位校验校验位校验 平衡校验平衡校验 视觉校验视觉校验 记录计数校验记录计数校验 数据类型校验数据类型校验 控制总数校验控制总数校验 格式校验格式校验 界限校验界限校验n 输入数据的校验输入数据的校验6.6.3 人机对话
32、设计人机对话设计 人机对话主要是指在计算机程序运行中，使用人机对话主要是指在计算机程序运行中，使用者与计算机系统之间通过终端屏幕或其他装置进行者与计算机系统之间通过终端屏幕或其他装置进行一系列交替的询问和回答，输入一系列交替的询问和回答，输入/输出的过程可以输出的过程可以看做人看做人机对话的过程。人机对话设计也称为机对话的过程。人机对话设计也称为屏幕屏幕设计设计。v 输入屏幕设计输入屏幕设计 常用的是人机对话方式，具体有：常用的是人机对话方式，具体有： 菜单式菜单式 填表法填表法 应答应答6.7 6.7 系统设计说明书系统设计说明书v引言引言v系统总体技术方案系统总体技术方案v实施方案说明书实施方案说明书