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1、第六章 管理信息系统设计系统设计是管理信息系统开发的一个重要阶段，这个阶段是对新系统的物理设计，即通过前面的系统分析报告对新系统逻辑功能的要求分析从实际出发，进行各种具体设计，确定系统的实施方案，解决系统如何去完成的问题，最终给出详细的设计方案，为下一阶段的实现制定详细计划。设计的定义：“应用各种技术和原理，对设备、过程或系统做出足够详细的定义，使之能够在物理上得以实现”。一旦系统需求确定之后，就进入开发阶段。开发阶段由三个互相关联的步骤组成：设计、实现（编码）和测试。因此，设计往往是开发活动的第一步。章节内容第一第一节 系系统设计的的过程程第二第二节 代代码设计第三第三节数据存数据存储设计第
2、四第四节 输入入/输出及界面出及界面设计第五第五节 信息系信息系统流程流程图设计第六第六节 系系统物理配置方案物理配置方案设计第七第七节 系系统模模块结构构设计第八第八节 设计规格格说明和明和设计评审本章小本章小结第一节 系统设计的过程一、系统设计在开发阶段中的重要性二、系统设计的过程二、系二、系统设计的的过程程统设计分两步完成。首先做概要设计，将系统需求转化为数据结构和软件的系统结构。然后是详细设计，即过程设计。通过对结构表示进行细化，得到软件的详细的数据结构和算法。1.系系统设计的原的原则系统性原则。实用性原则。经济性原则。安全性原则。规范性原则。适应性原则。2.面向面向过程的系程的系统概
3、要概要设计过程程(1)制定规范(2)系统结构的总体设计(3)处理方式设计(4)数据结构设计(5)可靠性设计(6)编写概要设计阶段的文档(7)概要设计评审4.系系统设计说明明书系统设计的最终目标是要取得最佳方案。所谓最佳，是指在所有候选方案中，就节省开发费用，降低资源消耗，缩短开发时间的条件，选择能够赢得较高的生产效率、较高的可靠性和可维护性的方案。第二节 代码设计一、代码设计的目的二、代码设计的原则三、代码的分类四、成绩管理系统代码设计举例二、代二、代码设计的原的原则唯一确定性：每一个代码都仅代表唯一的实体或属性。标准化与通用性：国家有关编码标准是代码设计的重要依据。此外，系统内部使用的同一种
4、代码应做到统一。可扩充性和稳定性：要考虑系统的发展和变化，一般考虑三、五年的使用期限。当增加新的实体或属性时，直接利用原代码加以扩充，而不需要重新变动代码系统。便于识别和记忆：为了同时适于计算机和人工处理使用，代码不仅要具有逻辑含义，而且要便于识别和记忆。对于一些易混淆的字母，如I，O，Z等，尽量不用。短小精悍：代码的长度不仅会影响所占据的存贮单元和信息处理的速度，而且也会影响代码输入时出错的概率和输入、输出的速度。容易修改：当某个代码在条件、特点或代表的实体关系改变时，容易进行变更。1.有序码用连续数字代表编码对象的码，通常从1开始。2.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
5、中的数字和位置都代表一定意义。3.助忆码将编码对象的名称，规格等作为代码的一部分4.缩略码是助忆码的特例，从编码对象名称中撮几个关键字母作为代码5.校验码校验码又称编码结构中的校验位。为了保证正确的输入，有意识地在编码设计结构中原代码的基础上，通过事先规定的数学方法计算出校验码（一位或两位），附加在原代码的后面，使它变成代码的一个组成部分.校验码可以检查出移位错（1234记录为1243），双重移位错（1234记录为1432），抄写错（1234记录为1235）及其它错误（1234记录为2434）等。第三节数据存储设计一、数据的分类二、数据存储规模的确定三、数据存储空间的分布四、数据设计的原则五、
6、数据库管理系统（DBMS）的选择六、文件设计的过程一、数据的分类基础数据：整个系统的输入数据、输出数据、代码、各种工作和技术标准、规范以及主要子系统的共享数据中间数据：在数据处理中需要保存的中间结果工作数据：为提高某项处理功能的效率而事先加工好的数据暂存数据：处理过程中需存储、在处理过程结束后即可消除的数据从数据处理与存储的实际需要出发，对系统所涉及到的各类数据进行逻辑上的描述，从中确定数据的总体结构，它包括：1各类数据记录和数据项的逻辑描述（应规范化）。2各类数据文件的组织方式。3各类数据文件之间的逻辑关系。二、数据存二、数据存储规模的确定模的确定 数据作为一种非消耗性资源，往往随着系统的不
7、断运行而大量积累和增加，这势必增加系统负荷，影响系统的运行效率，因此，在进行数据存储总体结构设计时，既要考虑现有数据量的存储规模，又要预见到未来数据量的增长趋势，区分哪些是相对稳定的数据，哪些是非稳定的数据；哪些是基础数据，哪些是派生数据。在以上分析的基础上合理的组织数据的存储格式，应用各种必要的数据压缩技术并选择合适的外部存储设备。三、数据存储空间的分布数据存储的空间分布应与系统总体设计的物理环境配置协调一致，例如，系统数据应集中存储于分布式网络环境中的服务器上，而新的数据则应就近分别存放于各自应用部门的站点机或工作站上。以保证使用和管理上的方便。四、数据四、数据设计的原的原则1、用于软件的
8、系统化方法也适用于数据。2、要确定所有的数据结构和在每种数据结构上施加的操作。3、应当建立一个数据词典并用它来定义数据和软件的设计。4、低层数据设计的决策应推迟到设计过程的后期进行。5、数据结构的表示只限于那些必须直接使用该数据结构内数据的模块才能知道。6、数据结构应当设计成为可复用的。7、软件设计和程序设计语言应当支持抽象数据类型的定义和实现。六、文件六、文件设计的的过程程文件设计指数据存储文件设计，其主要工作就是根据使用要求、处理方式、存储的信息量、数据的活动性，以及所能提供的设备条件等，来确定文件类别，选择文件媒体，决定文件组织方法，设计文件记录格式，并估算文件的容量。文件设计的过程主要
9、分为两个阶段。第一个阶段是文件的逻辑设计主要在概要设计阶段实施。第二个阶段是文件的物理设计主要在软件的详细设计阶段实施。第四节 输入/输出及界面设计一、输入设计二、输出设计三、界面设计一、输入设计输入设计主要以输入方式设计，在实现系统开发过程上输入设计所占的比重较大。1输入方式设计输入方式的设计主要是根据总体设计和数据库设计的要求，来确定数据输入的具体形式。常用的输入方式有：键盘输入、模数、数模输入、网络数据传送、磁光盘读入等几种形式。通常在设计新系统的输入方式时，应尽量利用已有的设备和资源，避免大批量的数据重复键盘输入。因为键盘输入不但工作量大，速度慢，而且出错率较高。二、二、输出出设计输出
10、的内容与格式是用户最关心的问题。一般对输出信息的基本要求是：准确、及时、适用。输出设计的详细步骤包括：确定输出类型与输出内容、确定输出方式（设备与介质）、表格设计等。输出信息直接服务于用户，在设计过程中，系统设计员应深入了解用户的信息要求，与用户充分协商。最终输出方式常用的只有两种：一种是报表输出，另一种是图形输出。三、界面三、界面设计用户界面是系统与用户之间的接口，也是控制和选择信息输入输出的主要途径。用户界面设计应坚持友好、简便、实用、易于操作的原则，尽量避免过于繁琐和花哨。当然要设计一个十分友好的操作界面，不仅需要计算机方面的业务知识，还需要美工等方面的综合知识。界面设计包括菜单方式、会
11、话方式、操作提示方式，以及操作权限管理方式等。一、系统流程图的符号系统流程图（systemflowchart）是用来描述系统物理模型的一种传统工具。一个系统可以包含人员、硬件、软件等多个子系统。系统流程图的作用，就是在抽象等级的黑盒级上描述系统内部的主要成份（例如硬设备、程序、文字及各类人工过程等），表达信息在各个成份之间流动的情况。系统流程图可用于描述现行系统的工作流程、新系统的工作流程以及处理功能的工作流程情况。一、系统流程图的符号二、用系二、用系统流程流程图描述描述现行系行系统工作流程工作流程三、信息系三、信息系统流程流程图系统流程图以新系统的数据流图和模块结构图为基础，首先找出数据之间
12、的关系，即由什么输入数据，产生什么中间输出数据(可建立一个临时中间文件)，最后又得到什么输出信息。然后，把各个处理功能与数据关系结合起来，形成整个系统的信息系统流程图。四、四、处理流程理流程图处理流程图则使用各种符号具体地规定了处理过程中的各个细节，包括程序名和文件名。处理流程图实际上是系统流程图的展开可具体化，属于详细设计的内容，应和处理功能的模块设计一起进行。第六节 系统物理配置方案设计一、设计计算机物理系统配置方案的方法二、计算机物理系统配置方案报告的具体内容三、设计计算机物理系统配置方案时应该注意的问题四、对计算机物理系统配置方案的评价五、系统设备配置与机器选型六、计算机处理流程一、设
13、计计算机物理系统配置方案的方法开发人员在设计计算机物理系统配置方案的时候，可采用以下方法得到计算机物理系统配置的各种方案：信息调查法、方案征集法、招标法、试用法基准测试法二、二、计算机物理系算机物理系统配置方案配置方案报告的具体内容告的具体内容 1计算机物理系统配置概述2计算机物理系统选择的依据3计算机物理系统配置4.指出费用情况5.具体配置方案的评价三、三、设计计算机物理系算机物理系统配置方配置方案案时应该注意的注意的问题 1.满足新系统的应用需求(1)以价格为依据，认为价格越高性能越好；(2)以计算机系统性能指标为依据，认为计算机性能指标越高越好；(3)以计算机类型大小为依据，认为越大越好
14、，外设和系统软件越多越好等。2.实用性能强(1)易于开发，方便使用。(2)选择的机型具有较强的生命力。(3)有较强的通信能力。(4)性能价格比。3.可扩充性通常新系统采用“统一规划，分布实施”的方案。四、四、对计算机物理系算机物理系统配置方案配置方案的的评价价 1对计算机公司的评价2计算机系统性能评价计算机管理信息系统主要由主机、外设、操作系统、数据库管理系统及其它工具软件、通信与网络系统、应用软件包及应用软件组成。通常它们又分为硬件和软件两大类。3对计算机配置方案的评价(1)对每种选型方案进行分类整理；(2)比较分析它们各自的优劣；(3)组织有关方面专家进行分析论证；(4)确定优选配置方案。
15、五、系五、系统设备配置与机器配置与机器选型型 1.设备选配的依据：(1)总体方案体方案(2)容量容量(3)外外设、终端或网端或网络的配置的配置(4)速度速度(5)软件件2.设备（包括软、硬件）选择的指标(1)可靠性可靠性技术上是否可靠。(2)可可维修性修性维修是否很方便。(3)兼容性兼容性纵向：新老系统能兼容；横向：本系统与外系统能够兼容。(4)标准系列性准系列性非标准的系列，不宜选取。(5)熟悉性熟悉性指用户对软件硬件的熟悉程度(6)方便性方便性 使用是否方便。(7)可可扩充性充性今后扩展系统或升档是否方便。(8)对工作工作环境的要求境的要求(9)性能价格比性能价格比3.计算机硬件要考虑的指
16、标(1)主机的主机的结构构即是一般结构，还是优化自身处理命令的RISC体系结构。(2)主机的主机的处理理MIPS(百万条指令/秒)。(3)相相对机器性能价格指机器性能价格指标CW这是美国计算机世界杂志确定的一个衡量计算机性能价格的相对指标。它定义IBM360的CW指标为45，其它机器都与它相比得出指标数。(4)内存的大小内存的大小(5)I/O（输入入/输出）通道数出）通道数(6)系系统的的读写写/存存储周期周期(7)外外设的速度的速度(8)高速高速缓存器的大小存器的大小(9)向上升向上升级是否方便是否方便(10)计算机算机设备及其及其对工作工作环境的要求境的要求4.软件考虑的指标(1)中文的使
17、用中文的使用(2)操作系操作系统(3)数据数据库DBS(4)常用程序常用程序设计语言言(5)第第4代程序生成代程序生成语言言4GLs(6)工具工具比如测试工具、需求分析工具、调试工具等等(7)应用系用系统开开发环境境(8)图形形软件件(9)各种各种应用用软件包件包5.网络指标(1)网络的结构(2)网络的拓扑结构(3)网络的传输媒介(4)各种接口(5)网络管理软件(6)网络与其它OA设备的连接等等6.系统设备配置我们常以表格的方式来描述系统设备配置情况。表格中必须注明机器设备的型号、数量，距计算机中心的距离，系统的分布情况，环境条件等等。六、六、计算机算机处理流程理流程在确定了子系统的划分和系统
18、的设备配置之后，还必须大体的勾画出每个子系统大致的计算机处理流程。我们用计算机处理流程图来表达其设计思想。该图主要说明信息在计算机中的流动、转换、存储和处理的情况。第七节 系统模块结构设计一、模块二、HIPO图三、有效的模块设计一、模块模块又称构件，就是可以组合、分解和更换的单元，是组成系统、易于处理的基本单位。它一般具有如下三个基本属性：功能：即指该模块实现什么功能，做什么事情。逻辑：即描述模块内部如何实现要求的功能。状态：即描述该模块的使用环境，条件及模块间的相互关系。二、二、HIPOHIPO图(Hierarchy plus (Hierarchy plus Input Process Ou
19、tput)Input Process Output)HIPO图采用功能框图和PDL来描述程序逻辑，它由两部分组成：可视目录表和IPO图。1.可视目录表可视目录表由体系框图、图例、描述说明三部分组成。2.IPO图IPO图为层次图中每一功能框详细地指明输入、处理及输出。常常把IPO图又分为两部分，简单概括的称为概要IPO图，细致具体一些的称为详细IPO图。三、有效的模三、有效的模块设计1模块独立性所谓模块的独立性，是指软件系统中每个模块只涉及软件要求的具体的子功能，而和软件系统中其它的模块的接口是简单的。一般采用两个准则度量模块独立性。即模块间的耦合和模块的内聚。第八节 设计规格说明和设计评审一、
20、系统设计说明书的主要内容二、设计评审的内容一、系统设计说明书的主要内容系系统设计说明明书的主要内容的主要内容应包括包括1.系统开发项目概述。2.模块设计说明。3.代码设计说明。4.输入设计说明。5.输出设计说明。6.数据库设计说明。7.网络环境的说明。8.安全保密说明。9.系统设计实施方案说明。二、二、设计评审的内容的内容可追溯性：接口：风险：实用性：技术清晰度：可维护性：质量：各种选择方案：限制：其它具体问题：本章小本章小结 系统设计的基本目标是用比较抽象概括的方式确定目标系统如何完成预定的任务。系统设计分概要设计和详细设计两个阶段，在概要设计阶段建立软件体系结构、确定系统级接口、全局数据结
21、构或数据库模式，在详细设计阶段确立每一个模块的实现算法、局部数据结构，并用一种适当的方法表示算法和数据结构的细节，以便在程序编码阶段可直接根据这些细节实现程序的逻辑。比较在进行软件体系结构设计时应遵循的一个重要原则是模块独立性，建立高内聚和低耦合的模块结构。软件系统应由一组功能相对独立的模块组成，模块之间的接口应尽可能简单。一种典型的系统设计方法是结构化设计方法，它依据抽象和自顶向下、逐层细化的原则，从数据流图出发，从抽象到具体地分析和建立软件的层次结构。许多计算机科学家经过长期实践和摸索，基于用结构化设计方法建立的系统结构，提出了若干启发式原则，以完善模块结构和软件的体系结构。这些启发式原则
22、必须掌握，以指导软件系统结构的开发。设计规格说明和设计评审是具有重要意义的质量保证活动。需要了解设计评审的意义和主要的评审内容。复复习思考思考题系统设计从技术上和管理上分为哪几种？从技术上看，几种设计分别从分析模型哪些成分转换来的？系统设计的目标是什么？基本原则是什么？系统设计的过程有哪几步？第1步和最后1步的作用是什么？抽象化和逐步细化的思想在设计中起什么作用？为什么要模块化？模块是什么？模块独立性的量度有哪两个？如何选取好的方式以增强模块独立性？数据设计的基本原则是什么？文件设计分两个阶段，每个阶段各完成什么工作？网络设计包括哪些内容？为什么要进行代码设计？设计的原则有哪些？代码的分类有哪些？根据自己掌握的知识，谈谈界面设计的重要性。目前有哪几种输入校对方式？它们的优缺点是什么？各适用于哪些地方？HIPO图是如何构成的？它的主要用途是什么？对所在学校的学生成绩管理系统进行系统设计：网络结构设计；数据模型设计；代码设计；画出业务处理流程图；画出HIPO图；进行功能模块设计，并画出功能层次图。为什么要做设计评审？主要评审那些问题？