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第七章 管理信息系统的系统设计• 第一节 系统设计的任务• 第二节 代码设计• 第三节 功能结构图设计• 第四节 信息系统流程图设计• 第五节 系统物理配置方案设计• 第六节 输出设计• 第七节 输入设计• 第八节 数据存储设计• 第九节 处理流程图设计 • 第十节 制定设计规范 • 第十一节 编写程序设计说明书和系统设计报告

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第一节 系统设计的任务• 系统设计的任务是:在系统分析提出的逻

辑模型的基础上,也即根据新系统逻辑功能的要求,考虑实际条件,进行各种具体设计,确定系统的实施方案,科学合理地进行物理模型的设计。

• 系统模型分为逻辑模型和物理模型。逻辑模型主要确定“系统做什么”的问题;物理模型则主要解决“系统怎样做的问题”,前者是系统分析的主要任务,后者是系统设计的主要任务。

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• 系统设计的主要工作有: • 总体设计。包括信息系统流程图设计、功能结

构图设计和功能模块图设计。• 代码设计和设计规范的制定。• 系统物理配置方案设计。包括设备配置、通信

网络的选择和设计以及数据库管理系统的选择等。

• 数据存储设计。包括数据库设计、数据库的安全保密设计等。

• 计算机处理过程设计。包括输出设计、输入设计、处理流程图设计及编写程序设计说明书等。

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• 到目前为止,系统设计所使用的主要方法还是以自顶向下结构化的设计方法,但是在局部环节上使用原型法和面向对象法。这是目前比较流行的发展趋势。

• 从分析到设计这个过程中有时并没有明确的界限,可能会有反复的过程。

• 系统设计的结果是一系列的系统设计文件,程序设计开发人员依靠它们编制软件程序,硬件安装实施人员依靠它们安装硬件设备。

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• 系统设计,应遵循的原则:• 系统性。即系统设计应从系统全局进行考虑,

具体而言,要做到代码统一,标准化的设计规范和传递语言,数据采集要做到数出一处、全局共享。

• 灵活性。即让系统具有较强的适应性与兼容性。具体要求是,在系统设计中,尽量采用模块化结构,提高各模块的独立性,尽可能减少模块耦合程度。

• 可靠性。可靠性是指系统抵御外界干扰的能力及受外界干扰时的恢复能力。如安全保密性、检错及纠错能力、抗病毒能力等。

• 经济性。指在满足系统需求及兼顾未来系统扩大的前提下,尽可能减小系统的软、硬件开销。

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第二节 代码设计 • 代码是代表事物名称、属性、状态等的符

号。在信息系统中,代码是人和机器的共同语言,是便于进行信息分类、校对、统计和检索的关键,一般用数字、字母或它们的组合来表示。

• 代码设计是实现一个信息系统的前提条件,其目的是要设计出一套为系统各部分所公用的优化的代码系统。

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一、代码的功能1. 为事物提供一个标识,便于数据的储存和检索,

节省时间和空间。2. 可以提高处理的效率和精度。按代码对事物进

行排序、累计或按某种规定算法进行统计分析,可以十分迅速。

3. 代码提高了数据的全局一致性。比如:在设计部门成为“新产品设计图”在生产部门可能称为“样品图”。

4. 代码是人和计算机的共同语言,是两者交换信息的工具。将实体物质代码化是适应计算机处理的要求。

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• 代码设计应从系统分析阶段就开始,严格地讲,代码设计是从编制数据字典开始的,到系统设计阶段才能最后确定。

• 编码对象主要为数据存储中所包含的数据元素与数据结构,代码设计的结果应形成编码文件,作为系统设计与编程的标准。

• 在代码设计时要认真查阅国家和部门已经颁布的各类标准——如 GB2260-80 中华人民共和国行政区划代码、 GB1988-80 信息处理交换的七位编码字符集……。

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二、代码的设计原则• 在代码设计时,应遵守以下设计原则:• 逻辑结构与处理方法的一致性:设计的代码在

逻辑上必须能满足用户的需要,在结构上应当与处理的方法相一致。例:考虑到库存盘点时的方便性,原材料代码设计时应便于统计处理,可设计为顺序码,而不是特征码,层次码或随机码等。

• 唯一确定性:每一个代码都仅代表唯一的实体或属性。

• 可扩充性和稳定性:要考虑系统的发展和变化,一般考虑 3-5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。

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• 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代码应做到统一,使代码的使用范围越广泛越好。最好能够与同行业以及上、下游行业兼容。

• 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 O 、 Z 、I 、 S 、 V ,尽量不用。

• 短小精悍:代码的长度不仅会影响所占据的存储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。因此,当代码长于 4 个字母或 5个数字时,应分成小段,这样人们读写时不容易发生错误。

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三、代码的种类

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有序码• 有序码(系列码),是一种用连续数字

代表编码对象的码,优点是短而简单,记录的定位方法简单,易于管理。

• 缺点是没有逻辑基础,本身不能说明任何信息的特征。此外,新加的代码只能列在最后,删除则造成空码。

• 通常,顺序码作为其他码分类中细分类的一种补充手段。

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区间码• 区间码把数据分成若干组,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。• 例如,会计科目代码,用区间码表示会计科目的性质如下:

• 101~199 表示资产类的项目• 201~299 表示负债类项目• 301~399 表示所有者权益类项目• 401~499 表示成本类项目• 501~599 表示损益类项目• 区间码的优点:信息处理比较可靠,排序、分类、

检索等操作易于进行。• 区间码的缺点:码的长度与分类属性有关,可能造成很长的码。在许多情况下,码有多余的数,容易造成浪费。同时,这种码的维护也比较困难。

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助忆码 • 用文字、数字或文字数字结合起来描述。其优点是,可以通过联想帮助记忆。缺点是,可能引起联想出错,可能会占用过多的计算机容量。

• 助忆码适用于数据项数据较少的情况(一般少于 50 个)。

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四、代码结构中的校验位• 人们在输入代码的时候,难免会发生错误。为了

保证正确的输入,可以在原有代码的基础上,加上校验位,计算机会根据事先规定的数学方法计算出校验位,并将它与输入的校验位进行比较,以证实输入是否有错。

• 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)和随机错误(包括以上两种或三种以上综合性错误)。

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• 确定校验位值的方法: 1 、算术级数法。 2 、几何级数法。 3 、质数法。

• N位代码: C1C2C3……Cn

• 权因子: P1P2P3……Pn

• 权因子为自然数时称为算术级数法;为几何级数时称为几何级数法;为质数时称为质数法。

• 加权和: S=C1P1+C2P2+C3P3+……+CnPn

• 以模除和得余数: 。其中 S 为和, M 为模, Q 为商, R 为余数。模可取不同的数,如 10 、 11 等。

• 得到校验位:将余数作为校验位,附加在原代码后。

RQM

S

• 确定校验位值的方法: 1 、算术级数法。 2 、几何级数法。 3 、质数法。

• N位代码: C1C2C3……Cn

• 权因子: P1P2P3……Pn

• 权因子为自然数时称为算术级数法;为几何级数时称为几何级数法;为质数时称为质数法。

• 加权和: S=C1P1+C2P2+C3P3+……+CnPn

• 以模除和得余数: 。其中 S 为和, M 为模, Q 为商, R 为余数。模可取不同的数,如 10 、 11 等。

• 得到校验位:将余数作为校验位,附加在原代码后。

RQM

S

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例如:• 原代码: 4 5 6 7 8

• 权因子: 2 4 8 16 32

• 模: 11

• 校验码:456784

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第三节 功能结构图设计• 所谓功能结构图就是按功能从属关系画成的图表,

图中每一个框称为一个功能模块。• 当前的软件开发基本上都是以模块为单位,进行

设计。因此,在系统设计阶段,就要求设计人员把一个复杂的系统分解为多个功能较单一的功能模块。这种把一个信息系统设计成若干模块的方法称做模块化。

• 模块化的好处是:第一,这种方法可以把一个复杂的系统分解为一些规模较小、功能较简单的部分、这就使得系统更易于建立和修改;第二,由于各个模块具有相对独立性,因此可以分别加以设计实现,从而提高了软件开发的效率。

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• 实现模块化的工具,可以借助于功能结构图的绘制。下面给出一个例子,说明建立功能结构图的步骤:

• 第一步,从数据流程图中,选出一个“功能处理”及其该“功能处理”的输入和输出数据流,作为模块划分的对象。

订单处理

缺货文件 库存文件 已处理订单

订单 备货单

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• 第二步,因为任何功能模块都是由输入、处理和输出三个基本部分组成,因此,根据数据流程图,可以把“订单处理”模块分解为输入、处理和输出三个功能模块。

1、输入订单2、读库存文件

1、确定能否供货2、处理缺货单3、处理可供货订单

1、编辑备货单2、打印备货单

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• 第三步,将各模块逐层进行功能分解,并绘制“订单处理”的功能结构图。

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练习:做出 P114 中的“销售处理”的功能结构图第一步,抽取出各个功能处理

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第二步,按输入、处理和输出对模块分解

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第三步,绘制出功能结构图

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补充内容:模块耦合• 模块耦合,是衡量一个模块与其他模块在联接形式和接口复杂性方面相互作用关系的指标,标志着系统结构设计的质量。

• 模块耦合程度的高低直接影响了系统的可修改性和可维护性。在一般情况下,耦合程度越低,说明系统各组成模块间联系越简单,则每个模块的独立性就越强,就越容易独立地进行设计、修改和维护。也就是说,其中一个模块的错误就越不容易扩散蔓延而影响其它模块。

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• 模块的耦合程度,一般取决于模块本身的质量和相互联结的类型、模块间接口的复杂程度及模块间传递的信息流类型等。

• 据此,可以把模块耦合划分为以下三种类型:

• 1. 数据耦合 ;

• 2.控制耦合 ;

• 3.内容耦合。

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1. 数据耦合• 即两个模块之间的联系是通过数据交换

实现的,这是一种最理想的偶合,偶合程度最低。一般来说,两个模块之间传递的数据越少,模块间的独立性就越强,因此模块的可修改性和可维护性就越高。

计算

编 辑成一定格式

结果 格式化后的结果

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2.控制耦合• 在两个模块之间,除了传递数据信息外,

还传递控制信息。把模块间的这种联接关系称为控制耦合。在系统设计中应尽量避免或减少控制耦合。

A各种业务输入

B 确定业务类型

C 输入业务数据 X

D 输入业务数据 Y

原始数据 业务类型

模块 A 的内部处理逻辑,是执行模块 C 还是模块 D ,要根据模块 B 的结果而定。

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3.内容耦合• 在一个模块的执行过程中,从该模块直接转移

到另一个模块中去运行(病态转移) , 称为内容耦合。

• 如果两个模块是内容耦合,则在修改其中一个模块时,将直接影响到另一个模块,产生波动现象。所谓波动现象是指由于系统中各组成模块的独立性较差,修改其中一个模块,就会影响整个系统。因此,在实际进行系统设计时,应完全避免内容耦合。

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模块的控制范围和影响范围• 在系统结构中,由于存在对不同业务处理

功能进行选择的需要,在某个模块中存在判断处理总是难免的。而系统结构某一层次上的模块的判断处理,一般会影响其他层上模块的处理过程或数据的传递。

• 为保证含有判断功能模块的系统设计的质量,引入模块的影响范围和控制范围的概念,以及几个基本原则。

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• 模块的影响范围:• 指由该模块中包含的判断处理所影响到的所有其他模块的集合。

• 模块的控制范围:• 指它可以调用的所有下层模块和其本身所组成的

集合。

如上图, A 模块的控制范围是 A , B , C , D四个模块。影响范围是 B , C 模块。

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• 模块的控制范围和影响范围的关系,直接决定了系统模块关系的复杂性及系统的可修改性和可维护性。

• 因此,在系统结构设计中,应遵循以下基本原则:对于任意具有判断功能的模块,其影响范围都应当是它的控制范围的一个子集。

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• 通常,模块的控制范围和影响范围的关系,可以归结为以下四种基本类型:

模块 B 的影响范围是 A 、 B1 和 B2 ,控制范围是 B 、B1 和 B2 。因此,其影响范围超出了控制范围,这种关系最差。 模块 TOP 的影响范围在控制范围之内,但判断点在层次结构中的位置太高。

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模块 B 的影响范围恰好是其直接下层模块,这是一种最理想的关系。

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• 对于模块的影响范围不在其控制范围之内的情况,可以用以下几种方法加以改进:

• ( 1)在系统结构中向上移动判断点的位置,以扩大模块的控制范围;

• ( 2)将具有判断功能的模块合并到它的上层调用模块中,从而提高判断点位置;

• ( 3)在结构层次中,将受到某判断模块影响的模块下移,使其处于判断模块的控制范围之内。

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举例说明如何处理模块的影响范围超出控制范围的情况

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• 在上图中, P2 模块的影响范围不仅是 P21 和 P22 ,而且还包括了 P31 和 P32 ,因为 P2给出了状态控制标志( STATUS), P3 模块接到控制信号后,再判断调用 P31 还是 P32 。因此, P2的影响范围超出了控制范围。这种情况造成了模块间的控制耦合,并产生双重判断,导致维护工作困难。

• 为了改进系统的结构设计,可以将判断点位置提高到“计算处理”模块,使得影响范围落在控制范围之内,这样就不存在控制耦合,并且消除了双重判断,从而显著改善了系统结构的合理性,提高了系统的可修改性和可维护性。

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综上所述,为了使模块结构比较合理,具有较高的独立性,使系统具有良好的可维护性和可修改性,在系统模块结构设计中,应遵守如下基本准则:即尽量使模块具有较低的耦合程度,同时,使模块的影响范围落在控制范围之内。

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第四节 信息系统流程图设计 • 信息系统流程图的作用:• 功能结构图主要从功能的角度描述了系统的结构,

但并未表达各功能之间的数据传送关系。为了弄清各个功能的数据联系,可以通过信息系统流程图来描述。

• 实际上,信息系统流程图还可以用来说明信息在新系统内部的流动、转换、存储和处理的情况。它是设计者在系统设计过程中,对信息在计算机内部处理过程的大致想法,它不是固定不变的,常常随着后续的设计过程而不断改变。

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• 信息系统流程图的绘制:• 信息系统流程图是以新系统的数据流程图

为基础绘制的。可以按下述思路来绘制信息系统流程图:

• 第一步,为数据流程图中的处理功能画出数据关系图。如 P137 ,图 7.2 。

• 第二步,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。

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实例解析:将 P114 图 6.8转化为信息系统流程图第一步,分别画出三个处理的数据关系图

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第二步,综合数据关系图

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• 应当指出,从数据流程图到信息系统流程图并非单纯的符号改换,从数据流程图到信息系统流程图还应考虑哪些处理功能可以合并,或进一步分解,哪些地方需要增加一个临时用的中间文件,用来进行与其他处理之间的信息联系。

• 中间文件的设置依据:某些文件不宜单独地、长期地占据数据库,且处于两个处理之间,起缓冲作用的,可以作为中间文件处理。

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练习:将下图转换为信息系统流程图

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第五节 系统物理配置方案设计• 一、设计依据• 1. 系统的吞吐量。每秒钟执行的作业数称为系统

的吞吐量。系统的吞吐量越大,则说明系统的处理能力越强。系统的吞吐量与系统硬、软件的选择有着直接的关系,如果要求系统具有较大的吞吐量,就应当选择具有较高性能的计算机和网络系统。

• 系统的吞吐量还可区分为内部吞吐量和外部吞吐量,对于内部吞吐量大的系统,应具有较高的计算机性能,对于外部吞吐量大的系统,则应具有性能较高的网络系统。

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• 2. 系统的响应时间。从用户向系统发出一个作业请求开始,经系统处理后,再给出应答结果的时间称为系统的响应时间。如果要求一个系统的响应时间快,那么计算机 CPU 的运算速度就应该快,并且通讯线路的传递速率也应该高,如实时系统就是这样。

• 3. 系统的可靠性。系统的可靠性可以用连续工作时间来表示。例如,每天需要 24 小时连续工作的系统,则系统的可靠性就应该很高,这时可采用双机双工系统结构方式。

• 双机双工系统:两台主机同时运行各自的服务工作,且相互监测对方的情况。当一台主机当机时,另外一台主机立即接管它的工作,保证工作不间断。

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• 4. 集中式还是分布式。如果一个系统的处理方式是集中式的,即可以是单机式系统,也可以是网络系统。如果一个系统的处理方式是分布式的,则采用网络系统将更能有效地发挥系统的性能。

• 5. 地域范围。当系统采用网络结构形式时,还需要根据系统覆盖的地域范围决定采用广域网还是局域网。

• 6. 单机系统还是多机系统。如果一个系统的功能比较简单,并且规模不大,那么采用单用户或多用户的单机系统可以满足要求,否则就要采用多机系统,多机系统可以很好地解决资源共享问题。

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• 7. 数据管理方式。如果数据管理方式为文件系统,则操作系统应具备文件管理功能。如果数据为数据库管理方式,那么系统中应配备良好的 DBMS或分布式 DBMS 系统软件和其它网络管理软件。

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二、计算机硬件选择• 硬件设备的配置合理性,意味着能否以最少的人、财、物去较好地完成系统的功能。根据处理功能的需要来选择设备,这是正确的工作顺序,反之,若有了设备再搞系统设计,可能会造成很大的浪费或不能满足要求。

• 在我国,有些单位先有机器后再搞系统设计,有时,现有机器不好用,需要的机器又没有,直接影响了系统的经济效果。

• 因此,计算机硬件的选择,必须进行充分的调查研究。一般来说,要注意下面几点:

• ( 1)根据新系统的功能和容量要求,有针对性的选择设备(主机和外设),使买来的设备能充分被利用,也要留有扩充余地。

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• ( 2)考虑联网要求:包括子系统内部,子系统之间,子系统与上层信息系统之间的联网。不同机器要能够兼容,最好是同一家的产品。

• ( 3)向已使用过该种设备的单位了解运行情况及优缺点。

• ( 4)了解设备管理和维护工作量大小,以及厂商所能提供的保修、维护等条件。

• ( 5)准备几种设备配置方案及类似功能、容量的几种机器选择方案。召开各种方案论证会,请各方面有关人员和专家参加分析讨论,提出意见。

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三、计算机网络的选择• 计算机网络的选择,主要考虑以下三个方面:• ( 1)网络拓扑结构。总线型、星型、环型、混合型。

• ( 2)网络的逻辑设计。划分子网络,并配备设备。

• ( 3)网络操作系统。 UNIX , WIN NT 等。

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四、数据库管理系统的选择在数据库管理系统的选择上,主要考虑以下问题:

( 1 )数据库的性能;评价指标包括:响应时间 和吞吐量之间的权衡、数据库的可用性、数据库的命中率以及内存的使用效率。

( 2 )数据库管理系统的系统平台;是 WIN 还是 UNIX ,或者是跨平台?

( 3 )数据库管理系统的安全保密性能;从广义上讲,数据库系统的安全框架可以划分为三个层次:    1 、网络系统层次;    2 、宿主操作系统层次;    3 、数据库管理系统层次。

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• 目前,市场上流行的适用于大型 MIS 的 DBMS 有: Oracle , Sybase.

• 市场上流行的适用于中型 MIS 的 DBMS 有:Informix.

• 市场上流行的适用于小型 MIS 的 DBMS 有:FoxPro.

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五、应用软件的选择• 选择应用软件应考虑的问题:• 1 、软件是否能够满足用户的需求。• 2 、软件是否具有足够的灵活性。• 3 、软件是否能够获得长期、稳定的技术支持。

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第六节 输出设计• 在系统设计中,输出设计占据很重要的地位。因

为,计算机系统对输入数据进行加工处理的结果,只有通过输出才能为用户所使用,对于大多数用户来说,输出是系统开发的目的和评价系统开发成功与否的标准。

• 而对于一个从事系统设计的信息人员来说,在进行系统的输出设计与输入设计时,最容易感到困惑的问题是究竟应该从系统输出设计着手还是从系统输入设计着手?为了使信息人员能更快地进入状况、切入系统的问题面,经过多次的经验与实践结果,认为一般都是从输出设计开始着手。

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为什么要选择从输出设计开始入手?

• 主要的理由是,当系统分析人员取得用户提供的输出数据与报表后,可以通过这些输出数据与报表的格式内容,推演出为得到这些输出数据所需的输入数据项,并且借此询问用户要经过哪些处理流程才能得到正确的输出结果,也就是说,在询问的过程中,信息人员就可以了解系统运作后的具体输出项目、要生产这些输出内容所需要的原始数据以及产生这些输出需要经过的处理过程。从输出设计着手,对系统整体性的了解有很大的帮助。

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一、输出类型的确定

• 在进行输出内容的设计之前,要先确定输出类型,输出的类型包括以下内容:

• 1 、交互输出:计算机以通讯方式与用户直接通话,即以对话方式进行输出。

• 2 、操作输出:计算机运行过程中与操作有关的输出,如出错信息。

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• 3 、外部输出:输出目标是系统以外的环境,例如,向其它系统输出的信息与表格等。

• 外部输出得到的是外部报表,因为外部报表被用于组织外部,它们应该设计良好、实用并且具有专业格式。所谓专业格式指的是预先打印了企业信息的专用纸张上生成的格式。

• 4 、内部输出:在系统内部一个处理过程向另一个处理过程的输出,通常,它是计算机与人之间的主要接口。

• 内部输出得到的是内部报表,在组织内部使用,并且很少被发送到组织外部或是被组织外的人看到。从节省开支的角度考虑,内部报表通常用普通纸张打印,这里的普通纸张可以定义为:空白的、单一厚度的、标准尺寸的、形状一致的纸张。

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二、输出设计的内容包括:• 1 、有关输出信息使用方面的内容:包括信

息的使用者(根据使用者的喜好,确定信息表达方式:文字叙述、图表显示。)、使用目的(确定输出类型)、报告量(确定输出量)、使用周期、有效期、保管方法和复写份数等;

• 2 、输出信息的内容:包括输出项目、位数、数据形式(文字、数字);

• 3 、输出格式:如表格、图形或文件;

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• 4 、输出设备:如打印机、显示器、卡片输出机等。

• 打印机:当数据需要保存并且要求经过相关单位的确认时,打印机是一个很好的选择,因为它可以输出特定的格式文件以供审阅。

• 显示器:显示器是与用户沟通最直接的媒介,它适合于在线实时性查询。当用户只是需要查看一下数据而并没有要求要将数据输出保存时,用显示器显示方式是最佳的选择。

• 卡片输出机:与打印机用法相似。• 5 、输出介质:如输出到磁盘还是磁带上,输

出用纸是专用纸还是普通白纸等。

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三、输出设计的步骤:• 系统的输出设计,归纳起来共有下列四个步骤:

• 1 、确定系统的输出需求 ;• 2 、选择合适的输出媒体 ;• 3 、定义各输出数据的内容与输出的格式 ;• 4 、在收集到上述完整的信息后,将其进行

整理,并最终得出输出报告。

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1 、确定系统的输出需求 • 在这个步骤中,除了要考虑用户的特别要求外,主

要考虑屏幕数据与报表文件的输出需求。屏幕数据的输出需求主要在于能够按照用户的需求来提供相关数据内容的查询;而报表文件的输出需求,系统输出的设计者必须要收集到如下信息:

• ①用户想要得到的输出报表有哪些?• ②各输出报表的名称、目的与需要提供的信息?• ③各输出报表的产生周期与输出的份数?• ④各输出报表由哪一单位负责印制与发送?• ⑤各输出报表的使用单位与处理流程?• ⑥各输出报表的保存期限、使用限制与机密等级?

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• 将收集的有关信息,填写到输出设计书上,输出设计书的格式如下图:

输出设计书资料代码 GZ-01 输出名称 工资一览表处理周期 每月一次 形式 行式打

印表输出类型

内部输出

份数 1 报送 财务科项目号 项目名称 位数 备注1 部门代码 X( 4)2 工号 X( 5)3 姓名 X( 12)4 级别 X( 3)5 基本工资 9999.99

6 房费 999.99

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2 、选择合适的输出媒体• 输出媒体设备的决定,除了特别的指定外,

还应按输出的特性与用户的需求来决定采用的输出设备和介质。对于各种输出设备和介质的特性,可参考下表:

输出设备

行式打印机

纸带输出机

磁带机 磁盘机 终端 绘图仪 缩微胶卷输出机

介质 打印纸 纸带 磁带 磁盘 屏幕 图纸 缩微胶卷

用途和特点

便于保存,费用低

只能作为处理的输入文件

容量大,适于顺序存取

容量大,便于存取和更新

响应灵活,人机对话

精度高 体积小,易保存

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3 、定义各输出数据的内容与输出的格式

• 在确定系统的输出需求和输出媒体之后,便要对各输出需求的内容与格式加以分析。在输出报表的内容与输出格式的定义上,要搜集的信息包含下列几项内容:

• ①各输出报表的形式如何?是文字还是图表?• ②各输出报表的格式如何安排?在报表中,各数

据项应该放至何处?如何安排组合较为恰当?(详细内容见报表设计)

• ③在报表中各字段的长度与数据类型如何?

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4 、输出报告。 • 输出报告定义了系统的输出。输出报告中既标出了

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。

• 设计输出报告时要注意以下几点:• ①方便使用者,如果需修改,应征得用户同意。• ②要考虑系统的硬件性能。例如:考虑硬件性能能否满足输出量的要求;是否有绘图仪满足精确输出的要求。

• ③尽量利用原系统的输出格式,这样做既有利于减少工作量,也有利于减少系统切换时产生的问题。

• ④输出表格要考虑系统发展的需要。例如:是否必要在输出表中留出备用项目,以满足将来新增项目的需要。

• ⑤输出的格式和大小要根据硬件能力,试制输出样品,经用户同意后才正式使用。

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四、报表设计• 报表是将系统内部数据处理后具体表现的一种方式,它必须包含用户所要得到的信息,而且以简单明了、美观、易于了解的形式出现。因此,在设计上除了要注意数据的正确性之外,还要费心地将各项数据安排在适当的位置,以合乎一般人的阅读方式。

• 为了使报表更有吸引力并更易理解和使用,设计报表应采用以下规则:

• ①页标题行——报表程序必须生成主题和标题行,每一页应该包括报表的主题和标识代码、页号、打印日期以及时间。

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Page 73: 第七章  管理信息系统的系统设计

• ②列标题行——列标题区分了每一列的数据,它应该是简短的和描述性的。通常列字符字段采用居中标题,短的数值字段采用右对齐的标题,长的数值字段采用居中标题。

• ③列间距——每列信息应该分隔开来。拥挤的报表是难以阅读的,也不容易理解所提供的信息,而列与列之间过大的空间会使眼睛难以在报表上定位找到所需的数据信息。

• ④明细行上数据项目的排列——习惯上报表是从左向右看,因此在细节行上项目的顺序应该按照这样的次序排列:如果一个或更多的字段唯一标识了这个细节行,它们应该首先出现,逻辑上想关联的项目应该组合起来。例如,“雇员工时报表”显示了在商店编号的范围内按照字符的顺序打印,因此商店编号位于左列,跟着是雇员姓名,雇员的职位与姓名相联系,因此这两个项目被打印在一起,时间信息也被组合在一起。

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• ⑤组合明细行——如果细节组是有意义的,它们应该以某种方式表示。具体做法是在一组的最后一个明细行的下一行加一个注脚,该行称为注脚行。例如,“雇员工时报表”中对于每一个商店有三个注脚行。在第一个注脚行,连线提醒用户下面是汇总数据。在第二个注脚行,汇总数据被打印出来。第三个注脚行是一个空格行,用来分隔本组和后面紧跟着的一组。

• ⑥报表注脚——每一张报表应该有一个报表注脚来表示报表的结束。报表注脚与连续的每页上的页码组合在一起,保证报表用户对报表有一个全面的了解。例如,“雇员工时报表”中以“总计行”来表示报表注脚,报表注脚也可以简单到用“报表结束”来表示。

Page 75: 第七章  管理信息系统的系统设计

• ⑦设计的一致性——好的设计标准产生的报表是统一的、一致的。由一个系统产生的多张报表,每张报表都应有相似的风格。例如,日期和页码应该打印在每张报表的相同位置、在报表中使用的缩写应该一致(比如当表示数值时,一张报表同时使用 #, NO., NUM就显得混乱)。

• ⑧报表简明化——• 报表应力求简明化,如果报表中包含太多的细节,将会迫使用户花很多的时间去查找他们所需要的信息。例如,在“雇员工时报表”中,当加班工时为零的时候可以不用输入 0.0,这样会使得用户很容易的了解到员工的加班情况;为一个商店的所有员工重复相同的商店编号也是不必要的;商店中的大部分雇员是职员,如果雇员的职位为“职员”不打印出来,那么管理者的职位就能更加突出,有利于用户了解管理者的工作情况。

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Page 77: 第七章  管理信息系统的系统设计

五、输出的正确性、完整性• 输出设计必须保证输出的正确性和完整性。如果

在输出的过程中,数据失去了正确性或完整性,这种情况应该得到及时发现和改正。应该采取如下几个步骤来保证输出的正确和完整:

• ①确保每个报表都应该有一个合适的标题、打印日期和报表中数据发生的时段;

• ②报表的页数应按次序编号;• ③报表的结尾应该标示;• ④记录所有的处理错误和中断,以便分析和修正。

Page 78: 第七章  管理信息系统的系统设计

处理输出错误的一些专门措施:

•①定期复查错误报表,分析出错的原因;•②打印错误汇总并记录统计数,然后将它

们与错误改正后重新输入的汇总进行比较。•③建立一个错误文件来标识那些不正确和被重复输入的记录。

Page 79: 第七章  管理信息系统的系统设计

六、输出的安全性• 输出安全可以保护个人或组织机构的隐私,

并且保护组织的数据财产以免被窃或被非法获取。

• 为了保证输出安全,必须执行以下几个重要的措施:

•①保证系统仅生成报表所需信息;•②报表应该分发到已或授权的人手中;•③所有的机密报表每页都应该贴上标签,

定期销毁过期报表。

Page 80: 第七章  管理信息系统的系统设计

第七节 输入设计• 输入设计包括定义数据获取、数据进入、数据输

入方法。数据获取是源数据确认和记录的过程;数据进入是将源数据转换成计算机可读形式的过程;数据输入是计算机可读取的数据实际进入系统的过程。

• 因为,输入设计对系统的质量有着决定性的重要影响。因此,就输入设计而言,它最主要的目标在于如何改善输入的环境,使输入的方式更简单、易于使用,而且更能够妥善地验证输入数据的正确性,减少人为的、不经意的错误。同时,输入设计是信息系统与用户之间交互的纽带,决定着人机交互的效率。

Page 81: 第七章  管理信息系统的系统设计

• 如果,你是输入设计的负责者,那么你在进行系统的输入设计时要考虑哪些问题?

• 1 、新系统的输入需求是否已经搜集完整?能否得到输出结果?

• 2 、各输入原始文件的格式及其逻辑含义是什么?图表?数据?文字?工资?考勤?收支?

• 3 、如何获取原始文件的内容?通过表单?• 4 、在原始文件的输入处理上应再加上哪种控制?

检错?复核?权限?• 5 、各输入文件的使用部门有哪些?输入的时机

是什么?• 6 、应采用哪种输入方式或借助那种工具?成批

输入?交互式输入?

Page 82: 第七章  管理信息系统的系统设计

一、输入设计的原则• 在输入设计中,提高效率和减少错误是两

个最根本的原则。以下是指导输入设计的几个目标:

• 1 、控制输入量。输入量应保持在能满足处理要求的最低限度。输入量越少,错误率越小,数据准备时间也越少。因此,在输入设计中,应尽量控制输入数据总量,根据下面的规则有可能减少数据量:

•①只输入必要的数据,只输入系统需要的数据项。例如,一份完整的教学工作量表可能包含制表者的姓名,如果系统系统不需要这个数据,就不应该输入。

Page 83: 第七章  管理信息系统的系统设计

•②不要输入能从系统文件中检索到或可用其他数据计算出的数据。

•③不输入常量。例如,如果一批工作量表具有相同的学年学期,那么在批输入中学年学期只输入一次。

•④使用代码。代码通常比它们所代表的数据要短,因此使用代码的优点就是减少输入量。

Page 84: 第七章  管理信息系统的系统设计

• 2 、减少输入延迟。输入数据的速度往往成为提高信息系统运行效率的瓶颈,为减少延迟,可采用批量输入、用鼠标选取预先定义的输入等方式。

• 3 、减少输入错误。系统应具有自动数据校验和检查的功能,尽可能防止用户出现不必要的输入错误。对输入数据的检查应尽量接近原数据发生点,以便使错误及时得到改正。

• 4 、输入过程应尽量简化。输入过程应尽量容易,不能因为查错、纠错而使输入复杂化。

Page 85: 第七章  管理信息系统的系统设计

二、输入类型• 根据输入特点的不同,有以下不同的输入类型:• ①外部输入:是系统的原始输入,例如顾客订单、

进货单等。• ②内部输入:系统内部产生并输入的信息,如文

件的更新等。• ③操作输入:计算机运行过程中与操作有关的输

入,如控制参数、文件名等。• ④计算机输入:由系统内部或外部计算机通过通

信线路直接输入的信息,例如,车间计算机将当天情况存入中央数据库。

• ⑤交互式输入:通过人机对话进行的输入。

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三、数据输入设备的选择• 输入设计首先要确定输入设备的类型和输入介质,

目前常用的输入设备有以下几种:• 1 、读卡机:早期使用,成本低,但速度慢使用不方便。

• 2 、键盘——磁盘输入装置:成本低、速度快,易于携带,适用于大量数据输入。

• 3 、光电阅读器:包含光学扫描和磁性扫描,对于纸上的文字扫描而言,读错率和拒读率较高,价格较贵、速度慢。

• 4 、终端输入:终端可以以在线方式和主机联系,并及时返回处理结果。

• 5 、语音输入:这种输入方式比较特殊,所应用的场合不多,通常用于对特别对象的语音识别,或作为其他工具的辅助。目前,语音输入仍处于研发阶段,最大的问题在于模糊识别技术的开发。

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四、输入检验• 输入设计的目标是要尽可能减少数据输入中的错误,为了保证输入数据的正确性,在输入设计中,要对全部输入数据进行校验。

• 1 、数据出错的 3 种情况:• ⑴、数据本身有错误。指由于原始数据填写错误或数据录入有误等原因引起的输入数据错误。

• ⑵、数据多余或不足。数据收集过程中的错误,如原始单据的丢失或重复等原因引起的错误。

• ⑶、数据的延误。由于输入数据迟缓导致处理推迟,不仅影响效率,还可能使得输出结果变得没有价值。

Page 88: 第七章  管理信息系统的系统设计

• 2 、数据出错的检验方法。• 常用的检验方法有以下几种:• ⑴重复检验。重复输入两次,由计算机对比结果。• ⑵视觉检验。将输入数据与原始单据作比较,找

出差错。• ⑶检验位校验。对于一些数字型的数据,可设置

检验码,由计算机辅助校验。• ⑷控制总数校验。采用控制总数校验时,工作人

员先用手工求出数据的总值,然后在数据的输入过程中由计算机程序累计总值,将两者对比校验。这种校验适用于所有数值型的项目。

• ⑸数据类型检验。检验数据的类型是数字型还是字符型。例如:工资应该是数字型,而姓名应该是字符型。

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• ⑹格式校验。即校验数据记录中各数据项的位数和位置是否符合预先规定的格式。例如,姓名栏规定为 18位,而姓名的最大位数是 17位,则该栏的最后一位一定是空白。该位若不是空白,就认为该数据项错位。

• ⑺逻辑校验。即根据业务上各种数据的逻辑性,检查有无矛盾。例如,月份最大不会超过 12 ,否则出错。

• ⑻界限校验。即检查某项输入数据的内容是否位于规定范围之内。例如,商品的单价,若规定在50元至 1000元范围之内,则检查是否有比 50元小比 1000元大的数据即可。凡在此范围之外的数据均属错误。

Page 90: 第七章  管理信息系统的系统设计

• ⑼顺序校验。即检查记录的顺序。例如,要求输入数据无缺号时,通过顺序校验,可以发现被遗漏的记录。又如,要求记录的序号不得重复时,即可查出有无重复的记录。

• ⑽记录计数校验。这种方法通过计算记录个数来检查记录有否遗漏和重复。

• ⑾平衡校验。平衡校验的目的在于检查相反项目间是否平衡。例如,会计工作中检查借方会计科目合计与贷方会计科目合计是否一致。

• ⑿对照校验。对照校验就是将输入的数据与基本文件的数据相核对,检查两者是否一致。例如,销售业务文件中的顾客帐号若在顾客主文件中找不到,则数据肯定有错。当然,前提条件是新顾客首先记入顾客主文件。

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3 、出错的改正方法• ⑴原始数据错。发现原始数据有错时,应将原始单据送交填写单据的原单位修改,不应由键盘输入操作员或原始数据检查员修改。

• ⑵计算机自动检错。当由计算机自动查出错误时,出错的恢复方法有以下几种:

• ①待输入数据全部校验并改正后,再进行下一步处理。此种情况适用于运行周期长,且要求数据完整的情况。

• ②舍弃出错数据,只处理正确的数据。这种方法适用于作统计分析的情况,因为这时不需要太精确的输出数据,只要大体上正确即可。

Page 92: 第七章  管理信息系统的系统设计

• ③只处理正确的数据,出错数据待修正后再进行同法处理。此种情况适用于数据之间关联度较小,相互不够成影响的情况。

• ④剔除出错数据,继续进行处理,出错数据留待下一运行周期一并处理。此种方法适用于运行周期短而剔除错误不致引起输出信息正确性显著下降的情况。

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五、输入屏幕设计• 屏幕是软件程序与用户沟通最直接的媒介,它用

来显示用户想要得到的信息,或者提示用户应该采取何种响应。因此,屏幕设计最主要的工作是如何处理屏幕上用来告知用户信息的格式,并且让用户知道应该在何处输入数据,或是了解在屏幕上显示的信息代表的意义。

• 数据输入的传统方法是填写屏幕表格,用户在字段域输入数据,然后移到下一个字段域,在进行输入屏幕设计时要注意以下几点规则:

Page 94: 第七章  管理信息系统的系统设计

• ⒈限制用户对输入数据的屏幕随机定位。当屏幕显示时,插入点应该位于第一个字段处,当操作员输入第一个字段后,插入点将自动移到下一个字段,用户只能将插入点定位于数据输入处。

• ⒉为每一个字段提供一个描述性的说明,为用户显示在哪里输入什么数据,包括所要求的字段大小。

• ⒊如果字段值必须以指定的格式输入的话,就给出这种格式的样式,例如,用户要输入日期字段,则屏幕根据指定的格式显示:“ __ 年 __月 __日”。

• ⒋每一个字段都要求一个结束的按键,例如按Enter键表示字段输入的结束。在设计时应该考虑:当数据输入小于最大字段长度和数据占据了整个字段长度两种情况。如果设计要求在字段未被填满时要按一个结束键,而填满时又不需要,这会使用户感到迷惑,因为他们必须决定是否应该键入结束键以将光标移到下一个字段。

Page 95: 第七章  管理信息系统的系统设计

• ⒌对于可能存在不同输入格式或容易产生一义多词现象的字段,采用选择输入,这样做可以保证输入内容形式的一致性。例如,日期字段,职业字段等。

• ⒍将默认值显示出来,这样用户只需按Enter键接受建议的值,如果默认值不合适,用户可以对它进行更改。

• ⒎为有限个合法的字段值显示一个可接受值的下拉列表,让用户可在列表中选择一个,自动输入到表格上。

• ⒏在没有确认输入当前记录时,能提供一种退出数据输入屏幕的方式。

Page 96: 第七章  管理信息系统的系统设计

•⒐在用户确认数据需要输入后,有信息提示窗口提醒用户输入数据有错,允许操作员改正输入错误。

•⒑屏幕表格设计要与原始表格一致,符合用户的习惯,便于用户输入。

•⒒不要在画面上放置不相关的文字,以降低屏幕画面的复杂性,从而增加可读性。

•⒓如果要求用户输入数据,应在输入数据位置以闪烁的光标作为提示;同时,应将要求输入数据的区域,用不同的颜色标示。

Page 97: 第七章  管理信息系统的系统设计

六、输入控制• 输入控制包括必要的措施以确保输入的数据是正

确的、完整的和安全的,输入控制在输入设计的每个阶段都要强调。下面介绍一些输入控制措施:

• 当使用批输入方法时,在数据获取过程中,关键的源文档字段就能被检查;

• 当输入时,可使用批控制总数;• 批输入程序应该将被丢弃的记录写到一个日记文

件中,日记文件必须定期检查以确保所有被丢弃的记录被保存;

• 建立一个审计跟踪文件,记录所有数据的来源及输入日期、数据被存取、更改的情况。

Page 98: 第七章  管理信息系统的系统设计

七、输入数据的安全性• 为防止数据丢失或损坏应做数据备份,当

数据丢失或损坏时就能恢复。• 数据安全性也涉及到防止数据被非法存取,

系统安全程序应该阻止未授权的任何人员进入系统。为此,数据文件应设置密码,还可设计多个存取权限。

• 例如,数据输入员允许浏览某些敏感数据,但不允许改变它。

Page 99: 第七章  管理信息系统的系统设计

第八节 数据存储设计 • 在系统分析阶段进行新系统逻辑模型设计时,已

从逻辑角度对数据存储进行了初步设计( P123 ,第六点)到系统设计阶段,就要根据已选用的计算机硬件和软件及使用要求,进一步完成数据存储的详细设计。

• 管理信息系统总是基于文件系统或数据库系统,文件是存放系统中要处理的和要维护的数据的最基本方式,因此,文件设计是数据管理的核心。所以,我们先从文件设计入手,接着再介绍数据库设计。

Page 100: 第七章  管理信息系统的系统设计

一、文件的分类 • 按文件的用途分类可把文件分为以下几种:• 1 、主文件。主文件是系统中最重要的共享文件,

主要存放具有固定值属性的数据。( P122 ,第五点)为发挥主文件数据的作用,它必须准确、完整并及时更新,需要长期保存。

• 2 、处理文件。处理文件又称事务文件,是用来存放事物数据的临时文件(随机变动属性),包含了对主文件进行更新的全部数据。这类文件的保存期较短。

• 3 、工作文件。工作文件是处理过程中暂时存放数据的文件。如排序过程中建立的中间文件,处理结束后文件即可删除。

Page 101: 第七章  管理信息系统的系统设计

• 4 、周转文件。周转文件用来存放具有固定个体变动属性的数据。

• 例如,工资子系统中的住户电费扣款文件,共有人员代码、姓名、用电量和电费扣款四个数据项。对于用电户,除新搬进和新搬走的用户外,前两项内容基本保持每月不变,需要输入的仅是用电量一项,为了节省总务部门抄写扣款清单的工作量和财务部门输入扣款清单的工作量,可以采用周转文件来解决。具体办法是:财务科先制作一个叫做空周转文件的磁盘文件,输入所有住户的代码和姓名,然后可以利用这个空周转文件由计算机打印出空白的住户电费扣款清单,交给总务部门去填写用电量并要求其送回,最后由计算机操作人员启动输入程序,通过读空周转文件,将住户姓名,一个个地显示在屏幕上,操作员根据总务部门的扣款清单逐个地输入用电量。由于扣款清单是从财务科发到总务部门并要求其填好后又返回到财务科。它既是输出,又是输入,所以叫做周转扣款清单,同理,与周转扣款清单格式相一致的上述磁盘文件也就被称做周转文件。

Page 102: 第七章  管理信息系统的系统设计

• 5 、其他文件。后备文件,是主文件、处理文件、周转文件的副本,用以在事件遭到破坏时进行恢复;档案文件,是长期数据进行离线保存的文件,以作为历史资料,防止非法访问。

Page 103: 第七章  管理信息系统的系统设计

二、文件设计• 文件设计就是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。

• 系统设计员在进行文件设计时的必要步骤和考虑因素如下:

• 1 、了解已有的或可提供的计算机系统功能。• ①外存设备:磁盘机的配备数量、功能、容量;• ②终端和其他外设的配备:是否具有多终端操作

的功能;• ③文件管理系统和操作系统的软件功能:系统做

能提供的文件组织方式和存取方法。

Page 104: 第七章  管理信息系统的系统设计

• 2 、确定文件设计的基本指标。• ①文件的数据量。根据文件用途和记录长度,并

从将来的需要量考虑,确定文件的数据量(记录数)。

• ②文件的逻辑结构。根据需要,确定文件记录的长度、逻辑结构组成、及各数据项的长度。

• ③文件的处理方式。由用途决定文件的处理方式,可以是批处理、实时处理或混合方式。

• ④文件的更新情况。确定插入、修改和删除等操作的频率和更新要求。

• ⑤文件的活动率。估算文件记录的实际使用频率。例: P151

• ⑥文件存取时间。根据业务处理的需要,对文件存取时间提出的不同要求。

• ⑦文件的保密性。用户对文件机密程度的要求。

Page 105: 第七章  管理信息系统的系统设计

3 、确定合适的文件组织方式、存取方法和介质。

考虑 因素用途

保存期 使用频率 存取方式 组织方式

主文件 长 低 随机、顺序存取

索引、顺序、直接

处理文件 中 高 顺序存取 顺序文件

工作文件 短 高 顺序存取 顺序文件

周转文件 短 高 顺序存取 顺序文件

Page 106: 第七章  管理信息系统的系统设计

使用 效果组织方式

文件处理方式 文件大小

随机查找速度

顺序查找速度

适于何种活动率

对软件的要求顺序 随机

顺序 很好 不好 无限制

慢 很快 高 低

索引 好 好 中等大

快 快 低 中

直接 不好 很好 有限制

很快 慢 低 高

Page 107: 第七章  管理信息系统的系统设计

4 、编写文件设计说明书 • 文件设计说明书是系统实施阶段建立文件的依

据,文件设计说明书包括下列内容:① 文件组织方式、存取方法和存储介质的选择方

案和确定的依据;② 文件用途、使用范围、处理方式、存取时间和更新情况;

③ 文件逻辑结构、各数据项描述,以及关键字的确定;

④ 文件数据量和存储介质需要量的初步估计;⑤ 文件保密要求及有关安全措施;⑥ 对于文件数据的收集、整理和格式要求的说明;

Page 108: 第七章  管理信息系统的系统设计

三、数据库设计• 数据库设计是在选定的数据库管理系统基

础上建立数据库的过程。数据库设计的步骤如下:

1. 分析用户要求2. 概念结构设计3. 逻辑结构设计4. 物理设计

Page 109: 第七章  管理信息系统的系统设计

1. 分析用户要求• 分析用户要求是数据库设计的起点和基础,其

主要任务是对信息系统所要处理的对象进行全面的了解,要做的工作包括如下几个方面:

① 确定用户对未来系统的各种要求,包括信息要求、处理要求、安全性和完整性要求。在此过程中必须重点了解各用户在业务活动中需要输入什么数据,对这些数据的格式、范围有何要求。另外还需了解用户会使用什么数据,如何处理这些数据,经过处理的数据的输出内容、格式是什么。最后还应明确处理后的数据应送往何处,谁有权查看这些数据。

Page 110: 第七章  管理信息系统的系统设计

② 深入分析用户的业务流程,用数据流程图表达整个系统数据的流向和对数据进行的处理,描述数据与处理间的关系。

③ 分析系统数据、产生数据字典,以描述数据流程图中涉及的各数据元素、数据结构、数据流、数据存储和处理等。

• 分析用户要求的工作在系统分析阶段已经完成,在系统设计阶段,主要完成数据库的概念结构设计、逻辑结构设计和物理设计。

Page 111: 第七章  管理信息系统的系统设计

如何通过数据流程图得到数据存储的内容

• 上图是某一人事系统数据流程图的一部分,图上给出了“职工数据存储”的输入、输出数据。现在根据这些数据流来分析数据存储应该具有的内容。

Page 112: 第七章  管理信息系统的系统设计

• 现将输入数据流、输出数据流列在下表:

Page 113: 第七章  管理信息系统的系统设计

• 在对上表进行分析时,有几点需要注意:① F16 中需要职工年龄,而 F12 中是职工出生年月,故在将来使用该项数据时,要在应用程序中进行年龄换算;

② F16 中要求中要求毕业年月和毕业学校,F12 中无这两项内容,故必须增加;

③ F13 的数据项与 F12 中的有关数据项是一致的,但是 F13 代表的是新数据;

④ F14 和 F15 的内容除家庭地址外,完全包括在 F16 中,因此可用 F16 的内容来考虑数据存储。

Page 114: 第七章  管理信息系统的系统设计

通过上述分析,数据存储的内容如下:

Page 115: 第七章  管理信息系统的系统设计

2.概念结构设计• 在分析用户需求之后,就可以进行概念结

构设计。描述概念模型的主要是 E-R 图,利用 E-R 图设计概念结构的步骤包括:局部 E-R 图的设计和全局 E-R 图的设计。

• 每一个局部 E-R 图都是与某一个最底层的数据流程图相对应的,在确定局部结构的实体、属性及其联系时,都必须根据相应的数据流程图,参照数据字典来进行。

Page 116: 第七章  管理信息系统的系统设计

• 全局 E-R 图的设计过程如下图:

首先依次取出局部 E-R 图,对它们进行合并,直至所有的局部 E-R 图都合并完为止。在合并的过程中,需要检查并消除局部 E-R 图间的一些冲突。局部 E-R 图间的冲突主要有以下三类:①属性冲突②命名冲突③结构冲突

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①属性冲突• 属性冲突:包括属性域的冲突和属性取值单位的冲突。• 属性域的冲突是指同一属性在不同的局部 E-R 图中有着不同的数据类型、取值范围或取值集合。例如,学生的评价等级,有的局部 E-R 图中用“优、良、中、差”表示,数据类型是长度为 2 的字符串,而在另一局部 E-R 图中,评价等级却是用“ 1 , 2 , 3 , 4”表示的,数据类型是长度为 1 的整数。

• 属性取值单位的冲突是指同一属性在不同的局部 E-R图中具有不同的单位。例如,产品的数量单位,有的局部 E-R 图中使用“箱”,而有的使用“打”。

Page 118: 第七章  管理信息系统的系统设计

②命名冲突

• 命名冲突:包括同名异义和异名同义两种。• 同名异义是指具有不同意义的对象在不同

的局部 E-R 图中却使用了相同的名字。• 而异名同义是指具有同一意义的对象在不

同的局部 E-R 图中却使用了不同的名字。

Page 119: 第七章  管理信息系统的系统设计

③结构冲突• 结构冲突:既指同一对象在不同的局部 E-R 图中

具有不同的抽象,也指同一实体在不同的局部 E-R 图中包含不同的属性个数和排列次序,又指实体间的联系在不同的局部 E-R 图中具有不同的类型。

• 例如,某一对象在有的局部 E-R 图中是属性,而在另外的局部 E-R 图中却是实体。又如,某一实体在有的局部 E-R 图中具有三个属性,而在另外的 E-R 图中却有五个属性。又如,某一对实体的联系在有的局部 E-R 图中是 1 对 1联系,而在另外的 E-R 图中却是 1 对 N联系。

Page 120: 第七章  管理信息系统的系统设计

3. 逻辑结构设计• 逻辑结构设计的任务是根据概念结构设计的结果

和需求分析阶段得到的数据的完整性和安全性要求,设计整个数据库的逻辑结构 ( 即一组数据表 ) ,包括各数据表的名称、数据类型取值范围、完整性约束条件等内容。

• 对逻辑结构的设计过程是:首先根据前面的设计结果,将全局 E-R 图转换成一个初始的数据库逻辑结构。然后,对其中的每一个数据表进行规范化设计。

Page 121: 第七章  管理信息系统的系统设计

4. 物理结构设计 • 物理结构设计是为数据模型在设备上选定合适

的存储结构和存取方法,以获得数据库的最佳存取效率。物理结构设计的主要内容包括:

• 库文件的组织形式。如选用顺序文件组织形式、索引文件组织形式等。

• 存储介质的分配。例如将易变的、存取频繁的数据存放在高速存储器上;稳定的、存取频率小的数据存放在低速存储器上。

• 存取路径。在关系模型中,存取路径不需要设计者去选择,一切都是由系统自动进行的。

Page 122: 第七章  管理信息系统的系统设计

第九节 处理流程图设计

• 信息系统的处理流程图是系统流程图的展开和具体化。随着计算机系统软件功能的增强,有许多处理不必专门编写程序。这时,处理流程图设计可以省略。

Page 123: 第七章  管理信息系统的系统设计

第十节 制定设计规范 • 对于一个大系统来说,系统包含的程序、文件、

处理方法的种类极多,如不事前予以统筹命名,统一标准,将来无论在系统的使用、操作方面,或者在管理方面,都会造成极大的混乱。为此,应尽早从系统的角度,全面考虑,切实制定好设计规范。

• 设计规范是整个系统的“公用标准”,它具体地规定了文件名和程序名的统一格式、编码结构、代码结构、统一的度量名等。

Page 124: 第七章  管理信息系统的系统设计

例: 163 ,实例 7.2

① 程序名,例 GKKGX

② 程序文件名, G-KKGX

③ 数据文件名, GZCXH

④ 编码结构

(更新扣款文件程序)。(更新扣款文件的 程序文件)。

(校验位的计算方法)

(已合并好的储蓄 文件)。

Page 125: 第七章  管理信息系统的系统设计

第十一节 编写程序设计说明书和系统设计报告

• 一、编写程序设计说明书• 程序设计说明书由系统设计员编写,交给

程序员使用。程序设计说明书应当包括以下内容: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)。

• 实例,见 P160

Page 126: 第七章  管理信息系统的系统设计

二、系统设计报告• 系统设计报告包括以下内容:• 系统总体设计方案,包括信息系统流程图设计、

功能结构图设计。• 代码设计方案:包括各类代码名称、功能,相

应的编码表,使用范围、使用要求及对代码的评价。

• 输入和输出设计方案。• 文件设计方案:即数据存储设计。• 程序模块说明书:即系统中各主要程序模块的

功能说明。