《MIS的系统设计》PPT课件.ppt

管理信息系统,主讲：李国红E-mail:lighong6,管理信息系统主讲：李国红,2,第4章MIS的系统设计,4.1系统设计的任务与目标4.2系统划分和模块设计原则4.3结构化设计4.4代码设计4.5数据库设计4.6输入输出设计（含界面设计）4.7处理过程设计4.8系统设计说明书,管理信息系统主讲：李国红,3,4.1系统设计的任务与目标,任务总体设计：子系统划分或模块设计详细设计：代码、数据库、I/O、处理设计目标工作质量好工作效率高可靠性高可扩充性和可维护性好性价比高,管理信息系统主讲：李国红,4,4.2系统划分和模块设计原则,1.模块与模块调用2.模块耦合3.模块聚合4.子系统与模块划分的原则,管理信息系统主讲：李国红,5,1.模块与模块调用,为降低系统开发的难度或复杂性，常常将系统进行模块化。所谓模块化，就是将系统划分为子系统，子系统划分为若干模块，大模块划分为小模块的过程。模块划分的目的主要是降低系统的开发难度，增加系统的可维护性等。,管理信息系统主讲：李国红,6,模块(1/2),模块是可以组合、分解和更换的单元，是组成系统、易于处理的基本单元。系统中的任何一个处理功能都可以看成一个模块，也可以理解为用一个名字就可以调用的一段程序语句。a.模块应具备以下四个要素：输入和输出：模块的输入来源和输出去向都是同一个调用者，一个模块从调用者取得输入，加工后再把输出返回调用者。功能：模块把输入转换成输出所做的工作。内部数据：仅供该模块本身引用的数据；程序代码：用来实现模块功能的程序。,管理信息系统主讲：李国红,7,模块(2/2),其中，输入/输出和功能是模块的外部特性，反映模块的外貌；内部数据和程序代码是模块的内部特性。在结构化设计中，首先关心外部特性，其内部特性只做必要了解。（王要武P139）因此，可以认为，模块就是指具有输入/输出、逻辑功能、运行程序和内部数据4种属性的一组程序。（朱顺泉P54）,管理信息系统主讲：李国红,8,模块的调用,模块调用的类型如图所示。,管理信息系统主讲：李国红,9,模块的调用,调用：在模块结构图中，用连接两个模块的箭头表示调用，箭头总是由调用模块指向被调用模块，但是应该理解为被调用模块执行后又返回到调用模块。判断调用：一个模块是否调用一个从属模块，取决于调用模块内部的判断条件，则该调用称为模块间的判断调用，采用菱形符号表示。循环调用：如果一个模块通过其内部的循环功能循环调用一个或多个从属模块，则该调用称为循环调用，用弧形箭头表示。,管理信息系统主讲：李国红,10,模块的调用,c.模块划分的目的主要是降低系统的开发难度，增加系统的可维护性等。,管理信息系统主讲：李国红,11,2.模块耦合(1/8),模块之间的联系程度是通过耦合来度量的。耦合是对两个模块之间连接程度的一种度量。耦合有6种不同的类型（即模块间的联结方式），由好到差依次为：非直接耦合、数据耦合、标记（特征）耦合、控制耦合、公共耦合、内容耦合。,a.非直接耦合。模块之间的联系是通过主模块的控制和调用实现的,管理信息系统主讲：李国红,12,2.模块耦合(2/8),b.数据耦合（datacoupling）。指模块通过激活控制连接，并只传递在处理中所必需的数据。数据耦合是模块间必要的数据通信，是不可避免的。数据耦合是模块设计的目标。,管理信息系统主讲：李国红,13,2.模块耦合(3/8),c.标记（特征）耦合（stampcoupling）。若调用模块将整个数据记录传递给被调用模块，而被调用模块只需要部分数据项，则称这两个模块之间存在标记耦合或特征耦合。特征耦合传递的是数组之类的数据结构，使互不相关的模块建立了依赖关系，往往会造成侦错上的困难。,管理信息系统主讲：李国红,14,2.模块耦合(4/8),d.控制耦合（controlcoupling）。是指一个模块将控制信息传递给另一个模块，以控制该模块的内部处理逻辑。从分解的角度看，导致控制耦合的主要原因是分解不彻底，被调用模块不是执行单一的功能。,管理信息系统主讲：李国红,15,2.模块耦合(5/8),e.公共耦合（commoncoupling）。如果多个模块访问同一全程数据域（globaldataarea），则称之为公共耦合。可以理解为：公共耦合就是多个模块访问同一个全局变量，或者多个模块访问同一全局性的数据结构。,管理信息系统主讲：李国红,16,2.模块耦合(6/8),公共耦合的缺点是：在使用同一全局数据域的模块中，如果其中一个模块出现错误，则很可能该错误也出现在使用该数据域的其它模块中；如果要修改一个模块，则很难确定哪些数据必须进行相应的修改；同样，如果要修改某一个数据，也很难确定哪些模块必须予以修改。,管理信息系统主讲：李国红,17,2.模块耦合(7/8),f.内容耦合(contentcoupling)。如果两个模块之一和另一个模块的内部属性有关（一个模块直接调用另一个模块的内容），则称这两个模块为内容耦合，也称之为病态耦合（pathologicalcoupling），这是一种最高程度的耦合，应避免使用。,A,B,管理信息系统主讲：李国红,18,2.模块耦合(8/8),为使软件具有较好的可维护性和可修改性，模块间的耦合程度越小越好。因为耦合程度越小，表明模块间的独立程度越大，这样在修改一个模块时，对其它模块的影响程度就越小，从而使模块的修改工作局限于一个最小范围之内，在维护的时候，不必担心其它模块的内部处理逻辑是否会受到影响，大大减少了系统的复杂性，使系统易于理解和维护。,管理信息系统主讲：李国红,19,3.模块聚合(1/8),模块内部元素的联系程度是通过聚合（内聚）来度量的。内聚是对一个模块内，其元素在功能上连接程度强弱的一种度量。即：内聚是对模块内各处理动作组合强度的一种度量。内聚的思想最初是由LarryConstantine于20世纪60年代中期提出的，后来由Stevens，Myers及Yourdon进一步发展了这一概念，并提出内聚的分类和好坏。聚合的类型按可维护性由差到好依次为：偶然聚合、逻辑聚合、时间聚合、过程聚合、通信聚合、顺序聚合、功能聚合。,管理信息系统主讲：李国红,20,3.模块聚合(2/8),a.偶然聚合（coincidentalcohesion）。也称之为机械内聚。是指为节省空间、减少程序量，将一些模块中共同的操作或语句抽出来组成的模块。模块中的这些的操作或语句实际上没有什么联系，或者说它们之间的联系是偶然性的。这种偶然聚合的模块不便于修改，是最不好的一种聚合。,A,B,x=y+zifk0m=m*nendif,C,W,管理信息系统主讲：李国红,21,3.模块聚合(3/8),b.逻辑聚合（logicalcohesion）。指模块包括一系列同种类型的活动，为了使用该模块，必须从中选择出所需要的活动。这些活动尽管不同，但共享一个且只有一个模块接口，而且有类似的处理逻辑。即逻辑内聚模块就是由功能类似的语句组成的模块。导致逻辑聚合模块的一个重要原因就是设计人员企图减少编码数量，将功能类似的语句放在一起。,管理信息系统主讲：李国红,22,逻辑聚合,管理信息系统主讲：李国红,23,3.模块聚合(4/8),c.时间聚合（temporalcohesion）。也称之为古典内聚（classicalcohesion），指模块的各个处理动作和时间有关,而不是与问题有关,块内的成分需在同一时间内完成。初始化模块通常属于暂时内聚。,紧急意外故障处理,关闭文件报警保留现场,管理信息系统主讲：李国红,24,3.模块聚合(5/8),d.过程聚合(procedurecohesion)。指模块中的处理活动是根据程序中的控制流组织在一起的,块内的各个成分按某种确定的顺序执行。即:模块中各活动的处理顺序是根据控制流而不是数据流来完成的。,管理信息系统主讲：李国红,25,3.模块聚合(6/8),e.通信聚合（communicationcohesion）。是指模块执行多个处理功能，且这些功能具有相同的输入或输出数据。通信内聚模块有较好的可维护性，但通信聚合模块中活动编码共享，使之很难在不影响另一活动的情况下修改一个活动。,X,从某文件读出数据由数据产生日报表由数据产生单项产品表格表,Y,把输入的数据转存打印,管理信息系统主讲：李国红,26,3.模块聚合(7/8),f.顺序聚合（sequentialcohesion）。是指模块根据同一数据执行多个处理活动，这些活动中前一个活动的输出是后一个活动的输入，如“录入汇总打印”模块。顺序聚合模块可能包含几个功能，因而给维护带来一定程度的不便，解决的办法是继续进行分解。顺序聚合与通信聚合看起来很相似，其主要区别是顺序聚合模块必须按规定的活动顺序执行，而通信聚合模块则不然。,管理信息系统主讲：李国红,27,3.模块聚合(8/8),g.功能聚合（functionalcohesion）。指模块中所有活动执行且只执行一个明确的、与问题有关的功能，如计算工资、打印月报表等模块。功能聚合是具有较好可维护性的系统的一个最基本的要求，在系统设计时应力求按功能划分模块。一个模块的聚合程度越大越好，最理想的模块应该是功能聚合的模块。,管理信息系统主讲：李国红,28,4.模块划分原则(1/7),高聚合原则模块内部联系程度大低耦合原则模块之间联系程度小,管理信息系统主讲：李国红,29,4.模块划分原则(2/7),模块的扇入扇出适当原则模块的扇入数是指模块的直接上层模块的个数，模块的扇出数是指一个模块拥有的直接下层模块的个数。如：下图模块A的扇入数为0，扇出数为1；模块D的扇入数为3，扇出数为0。,管理信息系统主讲：李国红,30,4.模块划分原则(3/7),扇入表明有多少个上级模块直接调用该模块，扇入越大，则共享该模块的上级模块数目越多，这是有好处的。扇出是指某模块直接控制或调用的模块数目，扇出过大意味着模块过分复杂，需要控制和协调过多的下级模块，这时应适当增加中间层次的控制模块。扇出太小时应把下级模块进一步分解成若干个子功能模块或合并到上级模块。,管理信息系统主讲：李国红,31,4.模块划分原则(4/7),如果一个规模很小的底层模块的扇入数为1，则可把它合并到它的上层模块中，但扇入数较大时则不能向上合并（否则将导致对该模块做多次编码和排错）。如果一个模块具有多种功能（扇出数较大），应当考虑做进一步分解，使模块的扇出数控制在7以内。设计的较好的系统结构通常是顶层扇出较高，中层扇出较小，底层扇入较大。,管理信息系统主讲：李国红,32,4.模块划分原则(5/7),模块的作用域在控制域之内的原则在系统中，某些加工的执行与否依赖于判定语句的结果。一个判定的作用范围（作用域）是指所有受这个判定影响的模块。若模块中只有一小部分加工依赖于某个判定，则该模块仅仅本身属于这个判定的作用范围；若整个模块的执行取决于这个判定，则该模块的调用模块也属于这个判定的作用范围。,管理信息系统主讲：李国红,33,4.模块划分原则(6/7),模块的作用域（或作用范围）指受这个模块的判定所影响的模块的集合。一个模块的控制范围是指模块本身及其所有的下属模块。或：控制域指模块本身加上其下级模块的集合。,A模块的作用域（作用范围或、影响范围）；B、C模块；A模块的控制域（控制范围）：A、B、C、D模块。,管理信息系统主讲：李国红,34,4.模块划分原则(7/7),一个好的模块结构应该满足以下要求：判定的作用范围应该在判定所在模块的控制范围之内；判定所在模块在模块层次结构中的位置不能太高。最理想的判定范围由判定所在模块及其直接下层模块组成。当出现作用范围不在控制范围之内时，可用以下措施纠正：把判定所在模块合并至上层模块中，或从低层模块移至高层模块，使判定位置提高；把受判定影响的模块下移到控制范围之内。,管理信息系统主讲：李国红,35,例(1/2),“计算任务完成情况及工资”模块的一个分解结果：分析：P1的控制范围：P11、P12、P1P1的影响范围：P11、P12、P21、P22；超出P1的控制范围。造成：P0与P1、P0与P2之间的控制耦合；产生双重判断。这就使得维护工作难度增大，系统可变性差。改进：判断点提高，使影响范围落在控制范围之内，避免了控制耦合，提高可修改性和可维护性。,管理信息系统主讲：李国红,36,例(2/2),管理信息系统主讲：李国红,37,5.子系统划分的原则,子系统划分要具有相对的独立性，子系统之间的依赖性尽量小子系统划分的结果应使数据的冗余较小，以提高工作效率子系统的划分应具有层次性子系统的设置应考虑今后管理发展的需要资源充分利用可靠性子系统的划分便于系统分阶段实现,管理信息系统主讲：李国红,38,6.模块划分（分解）的标准,尽量使模块具有较高的聚合性和较低的耦合性，并且使模块的影响范围落在控制范围之内。,管理信息系统主讲：李国红,39,4.3结构化设计,结构化设计的概念结构化设计方法,管理信息系统主讲：李国红,40,4.3.1结构化设计的概念(1/2),结构化设计(SD，StructuredDesign)方法是由美国IBM公司的W.Stavens，G.Myers，L.Constantinl等人提出的，适用于任何软件系统的软件结构设计。SD方法以数据流程图为基础得到软件的模块结构，采用图形表达工具模块结构图。结构化设计就是根据模块设计的原则把数据流程图转化为结构图（即系统的控制结构图或模块结构图）,而结构图是描述系统功能层次和功能模块关系的图,通常为树形结构。,管理信息系统主讲：李国红,41,4.3.1结构化设计的概念(2/2),结构化设计就是通过模块分解技术将软件系统分解为一系列模块，模块要求尽可能功能单一，具有较好的独立性。结构化设计的步骤是：由数据流程图导出初始结构图；对初始结构图改进，使之成为完整的结构图。,管理信息系统主讲：李国红,42,4.3.2结构化设计方法,变换分析法事务分析法混合结构分析方法,管理信息系统主讲：李国红,43,1.变换分析法（transformanalysis）,简况变换分析法也称为数据流方法（dataflowmethod）或以变换为中心的设计方法（transform-centereddesign），是一种面向过程的结构化设计方法。该方法是1974年由Yourdon和Constantine等人提出的，也称之为Yourdon方法。,管理信息系统主讲：李国红,44,1.变换分析法（transformanalysis）,变换分析法是建立在模块化、自顶向下逐步求精和结构化程序设计基础之上的，其实质是从系统分析中所构造的业务系统过程模型（即DFD）来导出软件的总体结构。也就是说，该方法是从处理过程的角度建立了问题结构与软件结构之间的对应关系。,管理信息系统主讲：李国红,45,1.变换分析法（transformanalysis）,变换分析法通常用于将底层的DFD转换成系统模块结构图。适合于变换分析的DFD是一个线性的顺序结构，由输入臂、输出臂和变换中心3部分组成。其中变换中心使系统数据发生本质的变化，输入臂将物理输入变换成逻辑输入，而输出臂将逻辑输出变换成物理输出。变换中心型DFD的特点：线状结构；可明显地分成输入、中心加工、输出三部分。,管理信息系统主讲：李国红,46,1.变换分析法（transformanalysis）,变换分析方法的步骤：第一步，构造数据流程图DFD第二步，识别DFD中的输入臂、输出臂和变换中心第三步，构造初步结构图第四步，按照软件设计原则，修改初步结构图，最终获得软件总体结构图。,转“实例”,管理信息系统主讲：李国红,47,输入臂、输出臂和变换中心,输入臂（afferent）：在DFD中将物理输入转换成逻辑输入的部分。物理输入指驻留在文件中的记录或数据项，物理输入包括数据的输入介质和设备等。物理输入在处理之前首先必须去掉其物理特征，然后对其进行编辑、检验、排序、格式转换等。输出臂（efferent）：在DFD中将逻辑输出转换成物理输出的部分。系统所产生的非结构化的、未格式化的输出数据（逻辑输出）需要转化成用户要求的格式、表现形式和介质（物理输出）提供给用户。变换中心（centraltransform）：在DFD中除输入臂和输出臂之外的、包含系统主要本质处理的部分称之为变换中心。,返回,管理信息系统主讲：李国红,48,1.变换分析法（transformanalysis）,实例:将如图所示的抽象的数据流程图转换为结构图,管理信息系统主讲：李国红,49,1.变换分析法（transformanalysis）,首先，识别上述DFD中的输入臂、输出臂和变换中心。识别方法有两种：第一种方法是先确定输入臂和输出臂，剩下的就是变换中心；第二种方法是先识别变换中心，向变换中心提供输入的部分即为输入臂，接受变换中心处理结果的部分即为输出臂。确定一个处理泡泡是否属于变换中心，可以根据数据流经过该处理泡泡处理后有无发生本质变化，如果发生了本质变化，则该泡泡就属于变换中心，否则就不属于变换中心。,管理信息系统主讲：李国红,50,1.变换分析法（transformanalysis）,由于处理D的输入d和k分别来自处理B和处理C，而其输出中只有一个e；处理E将一个输入e变成f和h，因此，可以断定DFD中的输入臂、输出臂和变换中心。如下图所示。,管理信息系统主讲：李国红,51,1.变换分析法（transformanalysis）,其次，构造初步的结构图。关键是确定主控模块（最高模块），主控模块的功能主要是协调控制、进行决策。主控模块的确定有两种方法：雇佣（hiring-a-boss）和提升（promoting-a-boss）。以雇佣方法构造结构图时，假想一个主控模块，然后将输入臂、输出臂和变换中心3部分依次悬挂，将每一个处理变成一个模块，即可得到一个初步的结构图，如图所示。,管理信息系统主讲：李国红,52,1.变换分析法（transformanalysis）,如果变换中心中有一个处理主要是完成协调、控制、决策等工作，则可以将该处理提升为一个主控模块，其构造结构化的过程与雇佣的方法基本类似。,管理信息系统主讲：李国红,53,1.变换分析法（transformanalysis）,再次，修改和完善结构图。得到初步结构图后，应对结构化中各模块按结构化设计的原则进一步修改和完善。注意：导出的结构图可以不唯一（朱顺泉P59）。,管理信息系统主讲：李国红,54,管理信息系统主讲：李国红,55,管理信息系统主讲：李国红,56,2事务分析法,事务分析是一种特殊的系统设计方法，作为结构化设计（SD）的一种补充技术，它尤其适用于导出处理事务的结构图。事务分析法是以事务为中心的转换方法，通常用于将高层的数据流程图（DFD）转换为系统的模块结构图，能把一个大的、复杂的系统分解成若干较小的、简单的子系统。,管理信息系统主讲：李国红,57,2.事务分析法,事务广义的事务是指能够触发某些行动的一组数据、控制、信号或事件，狭义的事务是系统中的一组可以分解为几种类型的数据，每种类型的事务完成系统中特定的功能或处理。如商业信息系统中增加客户、删除旧客户、改变客户地址、向客户发送帐单就是一组事务，每一种进入系统的事务将携带一标签（tag），如ADD、DELETE等，根据此标签，系统将确定每一种事务需要什么处理。,管理信息系统主讲：李国红,58,2.事务分析法,事务中心适合于事务分析的数据流程图中有一个事务处理中心，事务中心将输入分为许多相互平行的加工路径，可根据输入的属性，选择某一加工路径。事务中心型数据流程图如图所示。,处理1,处理2,处理3,管理信息系统主讲：李国红,59,2.事务分析法,事务中心完成以下任务：接收事务（即输入数据）；分析每个事务并确定它的类型；根据事务类型选取一条活动通路。事务中心型DFD的特点：束状结构；一个数据处理将它的输入分解成一束平行的数据流，然后对后面的处理选择执行。,事务中心,处理1,接受事务,处理2,处理3,管理信息系统主讲：李国红,60,2.事务分析法,例：事务中心的例子对于数据文件的维护程序，输入的事务可以分为以下几种类型：增加事务（addtransaction，向文件中添加新的数据记录）；修改事务（changetransaction，修改当前记录的值）；删除事务（deletetransaction，从文件中删除旧的数据记录）。,管理信息系统主讲：李国红,61,3.混合分析方法,规模较大的数据处理系统，其数据流程图往往是变换型和事务型的混合结构。这时，通常以变换分析为主，事务分析为辅进行设计，先找出系统的输入、主加工和输出，用变换分析法设计系统模块结构图的上层，然后，根据数据流程图各部分的特点，适当进行变换分析或事务分析，就可以导出初始模块结构图。,管理信息系统主讲：李国红,62,4.4代码设计,1.代码的概念与功能2.代码设计的基本原则与步骤3.代码的分类4.代码校验的方法,管理信息系统主讲：李国红,63,4.4.1代码的概念与功能,1.代码的概念代码是代表事物名称、属性、状态等的符号，为便于计算机处理，一般用数字、字母或它们的组合来表示。举例,管理信息系统主讲：李国红,64,代码举例（1/3）,部门代码：两位部门代码可采用区间码表示，如：00-49为基本生产部门，50-99为管理科室。,XXXX部门代码班组代码,管理信息系统主讲：李国红,65,代码举例（2/3）,人员代码：部门代码+职工序号，形式：物资代码：一般采用分组码或区间码，并辅以助记码。如：,XXXXXXX部门代码班组代码职工序号,XXXXXXXX大类中类小类序号,管理信息系统主讲：李国红,66,代码举例（3/3）,产品代码：可采用分组码或助记码设计。如：,XXXXXXXXX产品品种型号序列号,管理信息系统主讲：李国红,67,4.4.1代码的概念与功能,2.功能它为事物提供一个概要而不含糊的认定，便于数据的存储与检索。代码缩短了事物的名称，无论是记录、记忆还是存储，都可以节省时间和空间。使用代码可以提高处理的效率和精度。代码提高了数据的全局一致性。代码是人和计算机的共同语言，是两者交流信息的工具。鉴别、分类、排序、专用含义,管理信息系统主讲：李国红,68,4.4.2代码设计的基本原则与步骤(1/4),1.代码设计的基本原则唯一性。一个代码应唯一标志它所代表的事物或属性。通用性（规范性、标准化）可扩充性。代码结构应能适应系统的发展和变化。代码设计时，要预留足够的位置，以适应不断变化的需要。但留空太多，多年用不上，也是一种浪费。,转简洁性,管理信息系统主讲：李国红,69,通用性（规范性、标准化）,凡国家和主管部门已有统一标准和规定的，则应采用标准代码形式，不要另设一套，便于通用化（如总帐科目编号，财政部已有统一规定，应遵照采用：1001库存现金；1002银行存款；1122应收账款；1403原材料；6602管理费用）。对于国家和主管部门没有统一规定的，应按照本企业标准化的需要进行合理设计。代码要系统化，代码的编制应尽量标准化，尽量使代码结构对事物的表示具有实际意义，以便于理解与交流。在一个代码体系中，代码结构、类型、编写格式必须统一。,返回,管理信息系统主讲：李国红,70,4.4.2代码设计的基本原则与步骤(2/4),简洁性（简单性）。在不影响系统容量和可扩充性的情况下，代码应尽量简短，不能太长，以减少各种差错，并降低分类、准备、存储和传送的开销。系统性（合理性）。代码要系统化，在逻辑上满足用户的需要；要有规律性，在结构上应当与处理方法相一致。代码结构应和相应的分类体系相对应。,管理信息系统主讲：李国红,71,4.4.2代码设计的基本原则与步骤(3/4),适用性。代码尽可能反映对象的特点，以帮助记忆，便于填写。易识别性。代码设计要注意避免引起误解，不使用易于混淆的字符。如O、Z、I、S、V与0、2、1、5、U等。代码总数合理：每一代码位上可用的字符数相乘得到的积。,管理信息系统主讲：李国红,72,4.4.2代码设计的基本原则与步骤(4/4),2.代码设计的步骤确定代码对象；考查是否已有标准代码；根据代码的使用范围、使用时间及实际情况选择代码的种类与类型；考虑检错功能；编写代码表。,管理信息系统主讲：李国红,73,4.4.3代码的分类(1/7),1顺序码（序列码）一种用连续数字代表编码对象的码。例：我国各省、自治区、直辖市的名称，可以用顺序码进行编码如下。01：北京，02：上海，03：天津，04：重庆，05：黑龙江。优点：代码短，易扩充，定位方法简单。缺点：顺序码没有逻辑基础，本身不能说明信息的任何特征，不易于分类处理，增加代码时只能列在最后，删除代码时造成空码。通常作为其它分类编码中细分类的一种补充手段。,管理信息系统主讲：李国红,74,4.4.3代码的分类(2/7),2.区间码对象按数字分区间进行编码。例如，会计科目编码，用区间码表示会计科目的分类：,区间码用较少位数表示较多信息，易于表现对象的系列性、易插入性和追加性。,管理信息系统主讲：李国红,75,4.4.3代码的分类(3/7),(1)分组码(多面码）代码分若干段表示，代码结构中的每一段有一位或几位，代表一定的含义。分组码的特点是分类基准明确，各位数据具有特定的分类含义，易识别、校验、分类和扩充；缺点是编码位数多。,管理信息系统主讲：李国红,76,例1：螺钉代码机制,代码2342表示材料为黄铜的1.5mm方形镀铬螺钉。,假设设代码由四位组成，从左至右依次为材料、螺钉直径、螺钉头形状和表面处理方式，各位代码的含义如下：,管理信息系统主讲：李国红,77,例2：中国公民身分证代码的含义,管理信息系统主讲：李国红,78,4.4.3代码的分类(4/7),(2)上下关联区间码也称层次码，由几个意义上相互有关的区间码组成，其结构一般由左向右排列。例如：一级科目代码由四位组成，一级科目代码右边增加两位构成二级科目，二级科目代码右边两位代码构成三级科目，依此类推，形成类似下述编码体系的二级和三级科目代码就属于上下关联区间码：1002：银行存款100201：银行存款-人民币10020101：银行存款-人民币-工行10020102：银行存款-人民币-农行10020103：银行存款-人民币-交行100202：银行存款-美元100203：银行存款-日元,管理信息系统主讲：李国红,79,4.4.3代码的分类(5/7),(3)十进制码图书馆中常用的图书编码方法。例：610.736小数点左边的数字组合代表主要分类，右边代表子分类。,管理信息系统主讲：李国红,80,4.4.3代码的分类(6/7),3助忆码用代表一定含义的拼音、英文单词或其缩写形式以及这些形式与数字的组合等进行描述的、能够帮助记忆和理解的代码。例：TV-C-29代表29英寸彩电；TV-B-14表示14英寸黑白电视；YSZK表示应收帐款，GLFY表示管理费用。优点：直观明了，易理解，易记忆。缺点：适用于数据项数目较少的情况（一般少于50个），助忆码较多时可能引起联想出错。太长的助忆码也不宜采用。不利于计算机分类汇总处理。,管理信息系统主讲：李国红,81,4.3.3代码的分类(7/7),4混合码（数字码、字符码）主要指由字符和数字组成的编码。数字码包括序列码、区间码。,管理信息系统主讲：李国红,82,4.4.4代码校验的方法(1/5),1校验码为验证输入代码的正确性，往往在原有代码（代码本体）的基础上，另外加上一个校验位，使它事实上成为代码的一个组成部分，称这个外加校验位的编码称为校验码。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。,管理信息系统主讲：李国红,83,4.4.4代码校验的方法(2/5),2.确定校验位值确定校验位值的方法有很多：算术级数法、几何级数法、质数法。算术级数法,原代码34567各位乘以权65432乘积之和18+20+20+18+14=90以11为模除乘积之和，所得余数作为校验码：90/11=82最终代码为：345672,注：以11为模时，若余数是10，则按0处理，校验码为0-9。以9为模时，校验码为0-8。,管理信息系统主讲：李国红,84,4.4.4代码校验的方法(3/5),几何级数法方法同上，各位乘以权2n2n-1232221质数法方法同上，各位乘以权1713753,管理信息系统主讲：李国红,85,4.4.4代码校验的方法(4/5),对代码的本体(即原代码)的每一位加权求和。设代码本体为CnCn-1C3C2C1；权因子为PnPn-1P3P2P1；则加权求和S=CiPi=CnPn+Cn-1Pn-1+C3P3+C2P2+C1P1。其中，权因子可取自然数1、2、3、，可取几何级数2、4、8、16、，可取质数2、3、5、7、11、。以和除以模得余数：R=SmodM。其中，M可取9、10、11、。,例:代码本位为123456，权为173173，模为11。则S=11+27+33+41+57+63=81，R=SmodM=81mod11=4,管理信息系统主讲：李国红,86,4.4.4代码校验的方法(5/5),取模减余，大于9另外处理：C=M-R。当C9时，校验码为C0=C；当C9时，将C的值另作处理后作为C0。自检码为：CnCn-1C3C2C1C0，自检码输入计算机后，若C0的值为0至9，且R*=（CiPi+C01）modM=0，则该代码一般说是正确的，否则输入有错。,例:代码本位为123456，权为173173，模为11。则S=11+27+33+41+57+63=81，R=SmodM=81mod11=4，C0=M-R=11-4=7。自检码为1234567，R*=（81+7）mod11=0，因此，输入码1234567是正确的。,管理信息系统主讲：李国红,87,求18位身份证号中的校验码,加权求和，除模取余：R=(CiPi)mod11模：11；权：Pi=2imod1112减余，再除模取余：C=（12R）mod11余10取X，余小于10取本身为校验码。1716151413121110987654321041010319660828703？7910584216379105842C0S=47+19+010+04+32=313R=313mod11=5C=(12-5)mod11=7=C0410103196608087037,i的值,88,管理信息系统主讲：李国红,例：求国际书号的检验码-不要求,国际书号组成ISBN国别语种号-出版社号-书名号-校验码ISBN7-100-01777-7校验码求法取ISBN前9位数字加权（10、9、8、2）求和除模（11）取余模减余数差10取X，差11取0,7100017771098765432709000528211470+9+0+0+0+5+28+21+14=14714711=134114=7,管理信息系统主讲：李国红,89,13位国际标准书号中的校验码求法,图书编号ISBN978-7-300-10657-1中，校验码“1”的计算步骤代码本体：978730010657各位权值：131313131313加权求和：91+73+81+73+31+03+01+13+01+63+51+73=109除模取余：109mod10=9模减余数：10-9=1校验码：1（模减余数的差小于10，校验码取差值本身，若差值等于10则取0为校验码）,管理信息系统主讲：李国红,90,4.5数据库设计,4.5.1数据库设计的要求与步骤4.5.2数据存储的规范化方法4.5.3数据库概念结构设计4.5.4数据库逻辑结构设计4.5.5数据库物理结构设计,管理信息系统主讲：李国红,91,4.5.1数据库设计的要求与步骤,1.数据库设计的要求数据库设计的核心是确定一个合适的数据模型，应满足以下要求：符合用户要求；能被某个现有的数据库管理系统（DBMS）所接受；质量较高：易于理解，便于维护，无数据冲突，完整性好，效益高。,转界面设计,管理信息系统主讲：李国红,92,4.5.1数据库设计的要求与步骤,2.数据库设计步骤数据库设计是在选定DBMS的基础上，建立数据库的过程。数据库设计的步骤与系统开发的各个阶段相对应，且融为一体。数据库设计除用户需求分析外，还包括概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计等三个阶段。,管理信息系统主讲：李国红,93,4.5.2数据存储的规范化方法,1、规范化形式1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF、5NF。2、按3NF形式设计存储结构第一范式（1NF）：数据项不重复出现、没有空白值的项，或元组的每个分量都不可分割。,不符合1NF,符合1NF,管理信息系统主讲：李国红,94,第二范式（2NF）：所有非主属性完全依赖于主码。,管理信息系统主讲：李国红,95,第三范式（3NF）：非主属性都不传递依赖于主关键字。按3NF设计存储结构，冗余减少，节省空间，便于维护。,管理信息系统主讲：李国红,96,4.5.3数据库概念结构设计,在系统分析期间得到的数据流程图、数据字典的基础上，结合有关规范化理论，用一个概念数据模型将用户的数据需求明确表达出来，这是数据库设计过程中的一个关键。概念模型最常用的表示方法是实体-联系方法（Entity-RelationApproach，简称E-R方法）。E-R方法是由P.P.S.Chen于1976年提出的，其方法是用E-R图来描述某一组织的信息模型。,管理信息系统主讲：李国红,97,4.5.3数据库概念结构设计,用E-R图表示的信息模型（即概念数据模型）称为E-R模型，或称为实体-联系模型。例：某超市系统业务关系的E-R图。,仓库,商店,商品,收银员,顾客,进货,聘用,销售,m,n,p,1,n,m,n,管理信息系统主讲：李国红,98,某超市系统业务关系的E-R图(带属性),管理信息系统主讲：李国红,99,4.5.3数据库概念结构设计,概念数据模型是一个面向问题的数据模型，它反映了用户的现实环境，与数据库的具体实现技术无关。,管理信息系统主讲：李国红,100,4.5.4数据库逻辑结构设计,逻辑结构设计就是把用E-R图表达的概念数据模型按一定的方法转化为某个具体的DBMS所能接受的形式。常用的数据模型有层次模型（HierarchicalModel）、网状模型（NetworkModel）和关系模型（RelationalModel）三种，目前数据库大多采用支持关系型数据模型的DBMS，如VisualFoxPro、Oracle、Sybase、SQLServer、Informix等。关系数据库模型是通过“关系”来反映客观现象的，逻辑结构设计的任务就是把E-R图转化为一个具体的关系。转化的基本规则如下。,管理信息系统主讲：李国红,101,4.5.4数据库逻辑结构设计（方法一）,对应E-R图中的每一个实体，分别建立一个关系，关系所包含的属性包括所对应实体的全部属性。如：仓库（仓库号*，地址，电话）商店（商店编号*，店名，地址，经理）商品（商品编号*，商品名，规格，单价）收银员（工号*，姓名，性别）顾客（顾客编号*，姓名，地址）,管理信息系统主讲：李国红,102,4.5.4数据库逻辑结构设计（方法一）,对E-R图中每个1:n联系，分别让“1”的一方的关键字及“联系”的属性插入“n”的一方，“1”的一方的关键字作为外部关键字。如：收银员（工号*，姓名，性别，商店编号，聘期）,管理信息系统主讲：李国红,103,4.5.4数据库逻辑结构设计（方法一）,对E-R图中的每个m:n联系，则为这些联系分别建立一个关系，关系的属性包括与该联系连接的所有“多”方实体的关键字及该联系自身的全部属性。如：进货（仓库号，商店编号，商品编号）销售（商品编号，顾客编号）,管理信息系统主讲：李国红,104,学校（校名*，地址，电话，校长名，任职年月）校长（校长名*，出生日期，性别，职称，电话）,对E-R图中每个1:1联系，可以在两个实体类型转换成的两个关系的任意一个关系中，加入另外一个关系的关键字和联系的属性。,管理信息系统主讲：李国红,105,4.5.4数据库逻辑结构设计（方法二）,数据模型可以由E-R模型转换而来，规则是：每一实体集对应于一个关系模式，实体名作为关系名，实体的属性作为对应关系的属性；实体间联系一般对应一个关系，联系名作为对应的关系名，不带属性的联系可以去掉；实体和联系中关键字对应的属性在关系模式中仍作为关键字。根据这种转换规则，对上述某超市系统业务关系的E-R图进行转换，可以得到以下关系。,管理信息系统主讲：李国红,106,4.5.4数据库逻辑结构设计（方法二）,仓库（仓库号*，地址，电话）商店（商店编号*，店名，地址，经理）商品（商品编号*，商品名，规格，单价）收银员（工号*，姓名，性别）顾客（顾客编号*，姓名，地址）进货（仓库号，商店编号，商品编号）销售（商品编号，顾客编号）聘用（工号，商店编号，聘期）,管理信息系统主讲：李国红,107,4.5.5数据库物理结构设计,1、确定数据库的存取方法确定建立哪些存储路径以实现快速存取数据库中的数据。现行的DBMS一般都提供了多种存取方法，最常用的是索引法。2、确定数据库的存储结构确定数据的存放位置和存储结构，包括确定关系、索引、日志、备份等的存储安排及存储结构，以及确定系统存储参数的配置。3、确定系统存储参数的配置重新对系统的配置变量赋值以改善系统的性能。,管理信息系统主讲：李国红,108,4.6输入输出设计,4.6.1输出设计4.6.2输入设计4.6.3输入输出界面设计,管理信息系统主讲：李国红,109,4.6.1输出设计,1、输出类型和形式设计输出类型外部输出。输出到系统之外的环境，如：向其它系统输出的信息和表格。内部输出。系统内部一个文件的处理结果输出到另一个文件，如：明细帐的结果输出到总帐。中间输出。处理结果输出到一个临时文件或中间文件，尚待进一步处理。交互输出。与用户之间的对话输出。操作输出。与操作有关的输出，如程序清单、出错信息等。,管理信息系统主讲：李国红,110,4.6.1输出设计,输出形式表格输出。一般指打印输出，是用户要求的最主要的输出形式。显示输出。即屏幕显示输出。磁介质输出。将数据输出到磁盘、光盘或磁带存储，供以后系统使用。2、输出内容的设计要求：对于同一内容的输出，对于显示器、打印机、文本文件和数据库文件应具有一致的形式。,管理信息系统主讲：李国红,111,4.6.1输出设计,a：有关输出信息使用方面的内容。包括信息的使用者、使用目的或用途、报告量、使用周期、输出频率、速度、有效期、保管方法、复写份数、机密安全性等。b：输出信息的内容。包括输出项目、数据结构、数据类型、精度（长度、位数）、数据形式（文字、数字）或取值范围等。c：输出信息的具体形式（输出格式）。如表格、图形、图标、文本。注:设计时需将上述参数在输出设计说明书中进行说明。,管理信息系统主讲：李国红,112,4.6.1输出设计,3、表格设计输出结果通常以表格形式提供给用户使用。表格包括表头和表体两部分内容。表头包括表头标题、单位名、输出时间、项目名等，表体则是系统输出的变动数据。当输出信息较少，或只需对其作一般性了解时（例如某些查询结果），可以选择屏幕输出方式。屏幕显示输出需要对输出数据的栏目、栏目排列顺序、输出宽度、表头及栏目标题等进行预先定义。信息较多时，可依据每屏能够显示的最大行数和列数，考虑采用分屏显示，也可以对表格信息用不同的色彩或亮度进行区分。打印输出也需要考虑有关表头、格式及说明性信息。利用制表软件（Excel、CCED等）设计表格。,管理信息系统主讲：李国红,113,4.6.1输出设计,4、输出介质及设备的选择根据系统硬件条件和系统的结果选择输出介质和设备：硬盘、软盘、U盘、光盘、磁带、打印机、卡片机、终端、绘图机、缩微胶卷输出器等。应当考虑用户对输出文件的质量、速度、方便、可靠等要求与投资之间的矛盾。,管理信息系统主讲：李国红,114,4.6.1输出设计,5、编写输出设计说明书（输出报告）一份完整的输出设计说明书应包括输出的类型、内容、表格、介质及设备等四方面的设计内容。输出设计说明书中应主要说明：选用的输出设备，信息输出的频率和数量，各种输出文件、输出报表的格式及表格样本等。输出设计说明有助于程序员编程。输出设计说明书中还应标明各常量、变量的详细信息，提供各种统计量及其计算公式、控制方法。,管理信息系统主讲：李国红,115,输出报表设计说明书,类别：输出介质名：打印纸输出频率：随时输出量：2份报送期限：3日行数/页：35表头名：中行信托公司对帐单,管理信息系统主讲：李国红,116,4.6.1输出设计,6、输出设计注意事项（或要求）进行输出设计时需注意以下5点：方便使用者，符合用户习惯；考虑系统的硬件性能，便于计算机处理；规格标准化，文字统一化。尽量利用原系统的输出格式，如需修改，应与有关部门协商，得到用户同意；输出表格要考虑系统发展和项目增减的需要。输出的格式和大小要根据硬件能力，认真设计，并试制输出样品，经用户同意后才正式使用。,管理信息系统主讲：李国红,117,4.6.2输入设计,输入设计的目标是：尽可能减少数据输入中的错误，要求在输入设计中，对全部输入数据设想其可能发生的错误，对其进行校验；在保证输入信息正确性和满足输出需要的前提下，做到输入方法简便、迅速与经济。输入设计的主要工作包括输入信息来源设计、输入类型设计、输入设备和介质设计、输入内容和格式的设计、输入数据校验与纠错设计。,管理信息系统主讲：李国红,118,4.6.2输入设计,1、输入设计的原则控制输入量。尽量减少输入；尽量控制输入数据总量；设计较好的检查方式。输入界面的格式尽量与原始单据的格式保持一致。例如，凭证输入时，应使输入格式与实际凭证保持一致，以减少因不同位置（或形式）造成的数据阅读和输入失误。减少输入延迟。输入数据的速度往往成为提高IS运行效率的瓶颈，为减少延迟，可采用周转文件、批量输入方式。,管理信息系统主讲：李国红,119,4.6.2输入设计,注意数据结构的一致性问题。向另一子系统或上一级系统输入数据时，应注意数据结构的一致性，不要将结构不一致的数据输入后再作处理。减少输入错误。输入设计中应采用多种输入校验方法和有效性验证技术，减少输入错误。输入过程尽量简化。为用户提供纠错和输入校验的同时，还应保证输入过程简单易用，不能因查错、纠错使输入复杂化，增加