第 5 章系统设计

现代制造信息系统分析与设计现代制造信息系统分析与设计Analysis and Design of Manufacturing Information Systems

第第 55 章系统设计章系统设计5.1 5.1 系统设计概述系统设计概述5.2 5.2 系统总体结构设计系统总体结构设计5.3 5.3 模块功能与处理过程设计模块功能与处理过程设计5.4 5.4 代码设计代码设计5.5 5.5 数据结构和数据库设计数据结构和数据库设计5.6 5.6 输入输出设计输入输出设计5.7 5.7 系统设计报告系统设计报告


内容提要内容提要

系统设计是寻求解决办法，探索建立新系统的系统设计是寻求解决办法，探索建立新系统的过程。该阶段由几个步骤构成。它给出可行性过程。该阶段由几个步骤构成。它给出可行性研究中建设的系统应如何去做和怎样去做的细研究中建设的系统应如何去做和怎样去做的细节，其节，其重点是把系统功能需求转化成系统设计重点是把系统功能需求转化成系统设计说明书说明书。系统设计包括。系统设计包括总体和详细设计总体和详细设计两部分。两部分。学完本章后，应掌握：学完本章后，应掌握：– 系统设计的过程；系统设计的过程；– 逻辑设计与物理设计有何不同？逻辑设计与物理设计有何不同？– 自顶向下的设计方法和功能分解方法；自顶向下的设计方法和功能分解方法；– 结构化设计开发的主要任务等内容。结构化设计开发的主要任务等内容。


5.1 5.1 系统设计概述系统设计概述目的目的– 将系统分析阶段所提出的充分反映了用户信息需将系统分析阶段所提出的充分反映了用户信息需

求的求的系统逻辑方案系统逻辑方案转换成可以实施的基于计算机转换成可以实施的基于计算机与网络技术的与网络技术的物理（技术）方案物理（技术）方案。。

任务任务– 信息系统的总体目标出发，根据系统分析阶段对信息系统的总体目标出发，根据系统分析阶段对

系统的逻辑功能的要求，并考虑到经济、技术和系统的逻辑功能的要求，并考虑到经济、技术和运行环境等方面的条件，确定系统的运行环境等方面的条件，确定系统的总体结构和总体结构和系统各组成部分的技术方案系统各组成部分的技术方案，合理，合理选择计算机和选择计算机和通信的软、硬件设备通信的软、硬件设备，，提出系统的实施计划提出系统的实施计划。。


系统设计的内涵系统设计的内涵

逻辑模型逻辑模型物理模型物理模型

做什么怎么做

科学合理地提出科学合理地提出

从具体到抽象从抽象又回到具体

系统分析系统设计


系统设计的依据系统设计的依据

– 系统分析的成果系统分析的成果

– 现行技术现行技术

– 现行的信息管理和信息技术的标准、规范和有现行的信息管理和信息技术的标准、规范和有关法律制度。关法律制度。

– 用户需求用户需求

– 系统运行环境系统运行环境


系统设计的主要任务系统设计的主要任务

系统总体设计：系统总体设计：– 软件系统总体结构的设计软件系统总体结构的设计– 数据存储的总体设计数据存储的总体设计– 网络系统方案的选择网络系统方案的选择

详细设计：详细设计：– 代码设计代码设计– 数据库设计数据库设计– 人机界面设计（人机界面设计（ I/OI/O ））– 处理流程及模块功能设计处理流程及模块功能设计


系统实施进度与计划的制订系统实施进度与计划的制订 “ “ 系统设计说明书”的编写系统设计说明书”的编写


主要工作主要工作

1.1. 总体设计总体设计 (( 模块结构图设计等模块结构图设计等 ))2.2. 代码设计和设计规范的制订代码设计和设计规范的制订3.3. 系统物理配置方案设计系统物理配置方案设计 (( 设备配置、通信网络设备配置、通信网络

的选择和设计及的选择和设计及 DBMSDBMS 的选择等的选择等 ))4.4. 数据存储设计数据存储设计 (DB(DB 设计、设计、 DBDB 安全保密设计安全保密设计

等等 ))5.5. 计算机处理过程设计计算机处理过程设计 (( 输入、输出、处理流程输入、输出、处理流程

图设计及编写程序设计说明书等图设计及编写程序设计说明书等 ))


系统设计工作的主要特点系统设计工作的主要特点

系统设计的主要任务是系统设计的主要任务是提出提出合理的计算机硬合理的计算机硬软件系统的技术方案软件系统的技术方案，，采取具体的技术措施采取具体的技术措施来满足用户需求，因而大量工作是技术性的。来满足用户需求，因而大量工作是技术性的。

系统设计人员对系统设计人员对系统的逻辑功能和用户的各系统的逻辑功能和用户的各类需求必须有深刻的、切实的理解类需求必须有深刻的、切实的理解。了解用。了解用户对系统分析阶段提出的信息需求的解释。户对系统分析阶段提出的信息需求的解释。


用户在操作使用和运行环境等方面的具用户在操作使用和运行环境等方面的具体要求体要求，也要在系统设计阶段加以明确，也要在系统设计阶段加以明确并在系统的技术方案中得到反映。并在系统的技术方案中得到反映。

系统设计工作的环境是系统设计工作的环境是管理和技术管理和技术环境环境的结合，这是这一阶段工作的重要特点。的结合，这是这一阶段工作的重要特点。


系统设计的原则系统设计的原则

★★ 简单性简单性 ★★ 灵活性灵活性 ★★ 完整性完整性 ★★ 可靠性可靠性 ★★ 经济性经济性


★ ★ 简单性简单性

只要能达到预定的目标只要能达到预定的目标和实现预定的功能和实现预定的功能 , , 系统就应避系统就应避免一切不必要的复杂免一切不必要的复杂 , , 尽量简单。尽量简单。


★ ★ 灵活性灵活性系统对外界环境条件的变系统对外界环境条件的变化有很强的适应性。这样其可保持化有很强的适应性。这样其可保持长久的生命力。为此，系统应具有长久的生命力。为此，系统应具有较好的开放性和结构的可变性。较好的开放性和结构的可变性。


★ ★ 完整性完整性 (( 系统性系统性 )) 系统是作为一个整体而存在的。系统是作为一个整体而存在的。因此因此 , , 在系统设计中要从整个系统的角在系统设计中要从整个系统的角度进行考虑度进行考虑 , , 系统的代码要统一系统的代码要统一 , , 设计设计规范要标准规范要标准 , , 传递语言要尽可能一致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、全对系统的数据采集要做到数出一处、全局共享局共享 , , 使一次输入得到多次利用。使一次输入得到多次利用。


★ ★ 可靠性可靠性

指系统抵御外界干扰的能力指系统抵御外界干扰的能力及受外界干扰时的恢复能力。一个成及受外界干扰时的恢复能力。一个成功的功的 MISMIS 必须具有较高的可靠性，如必须具有较高的可靠性，如安全保密性、检错及纠错能力、抗病安全保密性、检错及纠错能力、抗病毒能力等。毒能力等。


★ ★ 经济性经济性

系统应该给用户带来一定的系统应该给用户带来一定的效益效益 (( 直接经济效益、间接经济效直接经济效益、间接经济效益益 )) 。系统的投资和经营费用应尽快。系统的投资和经营费用应尽快得到回收。得到回收。


系统设计的步骤系统设计的步骤

◎◎总体设计总体设计

◎◎详细设计详细设计


5.2 5.2 系统总体结构设计系统总体结构设计

系统总体结构设计主要包括：系统总体结构设计主要包括：

– 子系统的划分子系统的划分 (( 系统功能结构的划分系统功能结构的划分 ))

– 网络和设置配备网络和设置配备

– 模块结构图设计模块结构图设计

– 新系统计算机处理流程图新系统计算机处理流程图


5.2.1 5.2.1 子系统划分子系统划分

系统划分原则系统划分原则– 子系统具有相对独立性子系统具有相对独立性– 子系统之间数据依赖性尽量小子系统之间数据依赖性尽量小– 数据冗余小数据冗余小– 考虑今后发展需要考虑今后发展需要– 应便于系统分阶段实施应便于系统分阶段实施– 考虑种类资源充分利用考虑种类资源充分利用


5.2.1 5.2.1 子系统划分子系统划分 (( 续续 ))

子系统划分方法子系统划分方法

– 功能、顺序、数据、过程、时间、环功能、顺序、数据、过程、时间、环

境境

常用划分方法常用划分方法

– 以功能以功能 // 数据分析结果为主，结合组织数据分析结果为主，结合组织

实际情况划分。实际情况划分。


举例举例


5.2.2 5.2.2 网络设计网络设计

主要内容主要内容– 根据需求确定目标根据需求确定目标– 确定网络系统的主要性能确定网络系统的主要性能– 选择传输设备、确定交换方式选择传输设备、确定交换方式– 设计网络拓扑结构设计网络拓扑结构– 选择网络硬件及软件配置选择网络硬件及软件配置– 确定网络类型、协议、控制流和路径选择确定网络类型、协议、控制流和路径选择

方案方案


网络设计网络设计

网络系统结构网络系统结构– 工作站工作站 // 文件服务器方式文件服务器方式– 主机主机 // 终端系统终端系统– Client/ServerClient/Server 系统系统– 对等网络系统对等网络系统


网络设计评价性能指标网络设计评价性能指标

– 信息吞吐量信息吞吐量– 响应时间响应时间– 处理速度处理速度– 存储容量存储容量– 扩充性及兼容性扩充性及兼容性– 网络覆盖范围网络覆盖范围– 费用费用


数据库访问方式数据库访问方式

独立数据库独立数据库文件共享型数据库文件共享型数据库客户客户 // 服务器型数据库服务器型数据库多层数据库应用系统多层数据库应用系统 Web-basedWeb-based 数据库数据库


举例举例


300 台工作站Novell 网

工作站

Novell server

四教

hub

XYLAN ONMI 5024 Switch

影视中心

工作站工作站工作站

hub

图书馆

工作站

hub

Novell server

Novell 网 40 台工作站

3com switch

综合楼 hub

工作站

Novell server

XYLAN OMNI 1032 SWITCH

国贸学院

hub

XYLAN OMNI 1032 SWITCH

Novell 网 30 台工作站

Novell server

工作站

国际交流中心

hub

工作站

server

600 台工作站

XYLAN OMNI 5024SWITCH

PSTN

模拟用户

Internet

网管工作站

XYLAN OMNI 5024 Switch

DNS WWW Server

MAIL Server

ROUTER

MODEN

防火

墙

网管中心

100M 六芯多模光纤100M 五类双绞线


系统设计的方法系统设计的方法

结构化设计结构化设计 (Structure Design,(Structure Design, 简称简称 SD)SD) ：：– 系统分解系统分解– 以数据流程图以数据流程图 (DFD)(DFD) 为基础构成模块结构。为基础构成模块结构。– 模块化、从顶向下、逐步细化等思想。模块化、从顶向下、逐步细化等思想。

☆


结构化系统设计方法概述结构化系统设计方法概述

1.1. 什么是结构化系统设计方法什么是结构化系统设计方法 2.2. 结构化系统设计的基本思想结构化系统设计的基本思想 3.3. 结构化系统设计的特点结构化系统设计的特点


什么是结构化系统设计方法什么是结构化系统设计方法

结构化设计结构化设计 (Structured Design(Structured Design 简称简称 SSD)D) 方法由美国的方法由美国的 IBMIBM公司的公司的 W.StevenW.Stevenss 、、 G.MyersG.Myers 和和 L.ConstantineL.Constantine 等人提出等人提出 ,,使用广泛。在结构化思想的基础上发展使用广泛。在结构化思想的基础上发展起来的一种用于复杂系统结构设计的技起来的一种用于复杂系统结构设计的技术，它运用一套标准的设计准则和工具，术，它运用一套标准的设计准则和工具，采用模块化的方法进行系统结构设计。采用模块化的方法进行系统结构设计。

适于总体设计适于总体设计

☆


结构化系统设计的基本思想结构化系统设计的基本思想

方法：方法：分解分解系统结构：系统结构：由相对、单一功能的模块组成由相对、单一功能的模块组成基础：基础：系统的逻辑功能、数据流关系系统的逻辑功能、数据流关系根据：根据： DFDDFD 和和 DDDD 借助于：借助于：一套标准的设计准则和图表工具一套标准的设计准则和图表工具通过：通过：“自上而下”和“自下而上”划分的反复“自上而下”和“自下而上”划分的反复 ,,把系统逐层划分为多个大小适当、功能明确、具把系统逐层划分为多个大小适当、功能明确、具有一定独立性且容易实现的模块，从而把复杂系统有一定独立性且容易实现的模块，从而把复杂系统的设计转变为多个简单模块的设计。的设计转变为多个简单模块的设计。

☆


结构化系统设计的特点结构化系统设计的特点

⑴⑴ 相对独立、功能单一的模块结构相对独立、功能单一的模块结构

⑵⑵ 块内联系大、块间联系小块内联系大、块间联系小

⑶⑶ 采用模块结构图的描述方式采用模块结构图的描述方式


⑴⑴相对独立、功能单一的模块结构相对独立、功能单一的模块结构

由于模块之间相对独立由于模块之间相对独立 ,, 每一模块就可每一模块就可以单独地被理解、编写、测试、纠错和以单独地被理解、编写、测试、纠错和修改修改 ,, 从而有效地防止错误在模块之间从而有效地防止错误在模块之间扩散和蔓延扩散和蔓延 ,, 提高了系统的质量提高了系统的质量 (( 可维可维护性、可靠性等护性、可靠性等 ),), 同时系统的研制工作同时系统的研制工作也大大简化。也大大简化。


⑵⑵块内联系大、块间联系小块内联系大、块间联系小

模块内部联系要大，模块之间联系要小，模块内部联系要大，模块之间联系要小，这是结构化设计中衡量“相对独立”性这是结构化设计中衡量“相对独立”性能的标准。能的标准。


⑶⑶采用模块结构图的描述方式采用模块结构图的描述方式

描述方式：模块结构图描述方式：模块结构图– 描述了系统的分层模块结构描述了系统的分层模块结构 ,,清楚地表示清楚地表示了每个模块的功能了每个模块的功能 ,,直观地反映了块内联直观地反映了块内联系和块间联系等特性。系和块间联系等特性。

– 有利于系统结构的优化有利于系统结构的优化 ,, 设计出的系统比设计出的系统比较容易实现且有较好的可维护。较容易实现且有较好的可维护。

☆


5.3 5.3 模块功能与处理过程设计模块功能与处理过程设计

11 、、 HIPOHIPO 图图22 、层次模块结构图、层次模块结构图33 、、 IPOIPO 图图44 、结构化英语、结构化英语55 、决策树、决策树66 、判断表、判断表77 、算法描述语言、算法描述语言


HIPOHIPO 图图

HIPOHIPO 图是美国图是美国 IBMIBM 公司发明的“层次图公司发明的“层次图加输入加输入 // 处理处理 //输出图”（输出图”（ Hierarchy plus InHierarchy plus Input/Process /Outputput/Process /Output ），即用图形方法表达），即用图形方法表达一个系统的输入和输出功能以及模块的层次。一个系统的输入和输出功能以及模块的层次。HIPOHIPO 技术包含两个方面的内容：技术包含两个方面的内容：

– H H 图图 (( 层次结构图层次结构图 ))

– IPOIPO 图图 (( 输入输入 -- 处理处理 -- 输出图输出图 ) )


在在 HH 图中除了顶层和方框外，每个方框图中除了顶层和方框外，每个方框都需要编号。和都需要编号。和 HH 图中的每个方框对应，图中的每个方框对应，应该有一张应该有一张 IPOIPO 图描绘这个方框所代表图描绘这个方框所代表的模块处理过程。的模块处理过程。

用途：应用用途：应用 HIPOHIPO 技术可以进行系统技术可以进行系统设计、评价，在系统实施之前加工、修设计、评价，在系统实施之前加工、修改已设计的系统。改已设计的系统。


HIPOHIPO 技术应用实例技术应用实例

－库存管理系统中“修改库存数据”－库存管理系统中“修改库存数据”

第一步：绘制第一步：绘制 H H 图。图。此时系统需具备以下几种数据处理过程此时系统需具备以下几种数据处理过程

提取库房收发数据。提取库房收发数据。提取原有库存数据。提取原有库存数据。处理收发数据。处理收发数据。重写库存数据主记录。重写库存数据主记录。


修改库存数据

刷新库存记录

提取库房收发数据

提取库存数据

处理收发数据

第一轮 H 图

HH 图图


修改库存数据

提取库存数据

处理收发数据


刷新库存记录

增加记录

减少在库数

增加在库数

删除记录

二轮 H 图

进一步分解：


修改库存数据

提取库存数据

处理收发数据


增加记录

减少在库数

增加在库数

删除记录

刷新库存记录

H 图的另一种形式


系统名：制图者：IPO 图

日期：模块名：

由下列模块调用：调用下列模块：

输入：

处理内容：

输出：

内部数据元素：备注：

IPOIPO 图图


处理内容:如库房收入,则调用增加在库数模块；如库房发出,则调用减少在库数模块；如增加库存文件纪录,则调用增加记录模块；如删除文件记录,则调用删除记录模块。

系统名 : 库存管理日期 :2004-4-2模块名 : 处理收发数

据

制图者 :XX

由下列模块调用 :修改库存数据

调用下列模块 :增加在库数；减少在库数增加记录；删除记录

输入 : （由修改库存数据模块提供）库房收发数据；库存数据

输出 : （由修改库存数据模块接收）修改后的库存数据；无效收发数据处理内容 :

如库房收入 ,则调用增加在库数模块；如库房发出 ,则调用减少在库数模块；如增加库存文件纪录 ,则调用增加记录模块；如删除文件记录 ,则调用删除记录模块。否则，按无效数据处理

内部数据元素 : 备注 :

IPO 图


IPOIPO 图举例图举例


层次模块结构图（结构图层次模块结构图（结构图 Structure ChartStructure Chart ））

19741974 年由年由W.StevenW.Steven 等人提出。等人提出。基本做法：将系统划分为若干个子系统，基本做法：将系统划分为若干个子系统，子系统下再划分若干个模块，大模块内再子系统下再划分若干个模块，大模块内再分小模块。分小模块。层次模块结构图主要关心的是模块的外层次模块结构图主要关心的是模块的外部属性，即上下级模块、同级模块之间的部属性，即上下级模块、同级模块之间的数据传递和调用关系。数据传递和调用关系。


模块名控制信息

数据

判断分支

循环调用调用

结构图图例 (P116-118)

数据存储


工资系统工资系统


图例图例

图中的各通讯符号的意义为：图中的各通讯符号的意义为：ａａ .. 收发数据ｂ收发数据ｂ .. 收发处理错误标志收发处理错误标志ｃｃ .. 零件号ｄ零件号ｄ .. 库存数据库存数据ｅｅ .. 主文件错误标志ｆ主文件错误标志ｆ .. 修改错误标志修改错误标志ｇｇ .. 重写错误标志ｉ重写错误标志ｉ .. 在库数在库数ｊｊ .. 收发数ｋ收发数ｋ ..临界库存水平临界库存水平ｍｍ .. 增加记录标志ｎ增加记录标志ｎ .. 删除记录标志删除记录标志


模块结构设计模块结构设计

模块：在软件系统设计中，模块模块：在软件系统设计中，模块 (module)(module) 是指是指这样的一组程序语句，它包括输入与输出、逻这样的一组程序语句，它包括输入与输出、逻辑处理功能、内部信息及其运行环境。辑处理功能、内部信息及其运行环境。– 输入与输出输入与输出，模块的输入来源和输出去向在，模块的输入来源和输出去向在正常的情况下都是同一个调用者，即模块。正常的情况下都是同一个调用者，即模块。从调用者处获得输入信息，经过模块本身的从调用者处获得输入信息，经过模块本身的处理后，再把输出返送给调用者。处理后，再把输出返送给调用者。


– 逻辑功能逻辑功能，模块的逻辑功能描述了该模块，模块的逻辑功能描述了该模块能够做什么样的事情，具备什么样功能，能够做什么样的事情，具备什么样功能，即对于输入信息能够加工成什么样的输出即对于输入信息能够加工成什么样的输出信息。信息。

– 内部信息内部信息，模块的内部信息是指模块执行，模块的内部信息是指模块执行的指令和在模块运行时所需要的属于该模的指令和在模块运行时所需要的属于该模块自己的数据。块自己的数据。

– 运行环境运行环境，模块的运行环境说明了模块的，模块的运行环境说明了模块的调用与被调用的关系。调用与被调用的关系。


模块结构设计模块结构设计模块化模块化 ::模块化就是把系统划分为若干个模块，模块化就是把系统划分为若干个模块，每个模块完成一个特定的功能，然后将这些模块每个模块完成一个特定的功能，然后将这些模块汇集起来组成一个整体汇集起来组成一个整体 (( 即系统即系统 ))，用以完成指，用以完成指定功能的一种方法。定功能的一种方法。模块独立程度可以由两个定性标准度量模块独立程度可以由两个定性标准度量，这两，这两标准分别称为标准分别称为块间耦合块间耦合和和块内联系块内联系。。


块间耦合块间耦合 ::系统内不同模块之间互连程度的系统内不同模块之间互连程度的度量。块间耦合强弱取决于模块间联系形式度量。块间耦合强弱取决于模块间联系形式及接口的复杂程度。及接口的复杂程度。模块间接口的复杂性越模块间接口的复杂性越高，说明耦合的程度也越高高，说明耦合的程度也越高。。

块内联系块内联系 ::模块内部元素的联系方式，块内模块内部元素的联系方式，块内联系标志一个模块内部各个元素间彼此结合联系标志一个模块内部各个元素间彼此结合的紧密程度，主要表现的紧密程度，主要表现在模块内部各个元素在模块内部各个元素为了执行某一功能而结合在一起的程度为了执行某一功能而结合在一起的程度。。



模块之间的耦合形式模块之间的耦合形式 :: 模块之间的耦合模块之间的耦合形式决定了模块之间联系程度。通常两形式决定了模块之间联系程度。通常两个模块间的耦合形式有个模块间的耦合形式有数据耦合、控制数据耦合、控制耦合、公共耦合和内容耦合耦合、公共耦合和内容耦合。。–数据耦合数据耦合 ::如果两个模块彼此间通过数据如果两个模块彼此间通过数据交换信息，而且每一个参数仅仅为数据，交换信息，而且每一个参数仅仅为数据，那么这种块间耦合称之为数据耦合。那么这种块间耦合称之为数据耦合。


–控制耦合控制耦合 ::如果两个模块彼此间传递的信如果两个模块彼此间传递的信息中有控制信息，那么这种块间耦合称为息中有控制信息，那么这种块间耦合称为控制耦合。控制耦合。

–公共耦合公共耦合 ::如果两个模块彼此之间通过一如果两个模块彼此之间通过一个公共的数据区域传递信息时，则称之为个公共的数据区域传递信息时，则称之为公共耦合或公共数据域耦合。公共耦合或公共数据域耦合。

–内容耦合内容耦合 ::如果一个模块需要涉及另一个如果一个模块需要涉及另一个模块的内部信息时，则这种联系称为内容模块的内部信息时，则这种联系称为内容耦合。耦合。


模块结构设计模块结构设计耦合方式的比较耦合方式的比较

模块之间四种耦合方式的比较

块间耦合形式

可读性

错误扩散能力

可修改性

通用性

数据耦合好弱好好

控制耦合中中中中

公共耦合不好强不好较差

内容耦合最差最强最差差



模块内部的组合形式模块内部的组合形式

强强━━┳━━━┳━━━┳━━━┳━━━┳━━━┳━━━┳━ 弱━━┳━━━┳━━━┳━━━┳━━━┳━━━┳━━━┳━ 弱功能功能顺序通信过程时间逻辑偶然顺序通信过程时间逻辑偶然组合组合组合组合组合组合组合组合组合组合组合组合组合组合

模块内部的组合程度比较模块内部的组合程度比较


模块结构设计模块结构设计模块内部的组合模块内部的组合 ((内聚内聚 ))形式形式 ::

–偶然组合偶然组合 ::如果一个模块所要完成的动作之间没有如果一个模块所要完成的动作之间没有任何关系，或者即使有某种关系，也是非常松散的，任何关系，或者即使有某种关系，也是非常松散的，就称之为偶然组合。就称之为偶然组合。

–逻辑组合逻辑组合 ::如果一个模块内部的各个组成部分在逻如果一个模块内部的各个组成部分在逻辑上具有相似的处理动作，但功能上、用途上却彼辑上具有相似的处理动作，但功能上、用途上却彼此无关，则称之为逻辑组合。此无关，则称之为逻辑组合。

–时间组合时间组合 ::如果一个模块内部的各个组成部分所包如果一个模块内部的各个组成部分所包含的处理动作必须在同一时间内执行，则称之为时含的处理动作必须在同一时间内执行，则称之为时间组合。间组合。


模块内部的组合模块内部的组合 ((内聚内聚 ))形式形式 (( 续续 ))–过程组合过程组合 : : 如果一个模块内部的各个组成部分所如果一个模块内部的各个组成部分所要完成的动作彼此间没什么关系，但必须以特定要完成的动作彼此间没什么关系，但必须以特定的次序的次序 ((控制流控制流 )) 执行，则称之为过程组合。执行，则称之为过程组合。

–通信组合通信组合 : : 如果一个模块内部的各个组成部分所如果一个模块内部的各个组成部分所完成的动作都使用了同一个输入数据或产生同一完成的动作都使用了同一个输入数据或产生同一个输出数据，则称之为通信组合。个输出数据，则称之为通信组合。

–顺序组合顺序组合 : : 对于一个模块内部的各个组成部分，对于一个模块内部的各个组成部分，如果前一部分处理动作的输出是后一部分处理动如果前一部分处理动作的输出是后一部分处理动作的输入，则称之为顺序组合。作的输入，则称之为顺序组合。

–功能组合功能组合 : : 如果一个模块内部的各个组成部分全如果一个模块内部的各个组成部分全部为执行同一功能而结合成为一个整体，则称之部为执行同一功能而结合成为一个整体，则称之为功能组合方式的模块。为功能组合方式的模块。


块内组合联接形式可修改性可读性通用性联系程度

功能组合好好好好

高

低

顺序组合好好好中

通讯组合中中中不好

过程组合中中中不好

时间组合不好不好中最坏

逻辑组合最坏最坏不好最坏

偶然组合最坏最坏最坏最坏

模块内部的组合模块内部的组合 ((内聚内聚 ))形式比较形式比较


块内组合程度判定块内组合程度判定


模块设计的注意事项模块设计的注意事项

–改进系统结构改进系统结构 ::对于初步设计出的系统结构，应对于初步设计出的系统结构，应该仔细地分析与审查，发现该仔细地分析与审查，发现高高块间联系块间联系，，低低块内块内联系联系的模块，要通过模块的分解与合并，改进系的模块，要通过模块的分解与合并，改进系统结构，从而统结构，从而降低降低块间联系块间联系，，提高提高块内联系块内联系 ..

–系统的深度和宽度系统的深度和宽度 ::系统的深度表示系统结构中系统的深度表示系统结构中的的控制层数控制层数，宽度则表示，宽度则表示控制的总分布控制的总分布，即同一，即同一层次的层次的模块总数的最大值模块总数的最大值 ..


模块设计的注意事项模块设计的注意事项

–模块的模块的扇出数与扇入数扇出数与扇入数 ::一个模块控制的直属下一个模块控制的直属下级模块的个数称为该模块的级模块的个数称为该模块的扇出数扇出数；反之，一个；反之，一个模块的直接上级模块的个数称模块的模块的直接上级模块的个数称模块的扇入数扇入数。。

–模块的模块的规模规模 :: 大量的实践表明，一个模块的规模大量的实践表明，一个模块的规模不可过大，也不可过小。不可过大，也不可过小。

–模块的模块的作用范围与控制范围作用范围与控制范围 ::模块的作用范围是模块的作用范围是指受该模块内部的一个判定影响的所有模块的集指受该模块内部的一个判定影响的所有模块的集合，模块的控制范围包括该模块本身及所有的下合，模块的控制范围包括该模块本身及所有的下属模块的集合。属模块的集合。


扇入

扇出

宽度

深度

模块层次结构的形状参数模块层次结构的形状参数


A

CB D

E F G

(a)

A

B D

C F G

(b)

E

模块控制范围及其改进模块控制范围及其改进


从数据流图导出模块结构图从数据流图导出模块结构图信息系统的数据流图一般有两种典型结构信息系统的数据流图一般有两种典型结构 ::

– 变换型结构变换型结构 ::是一种线性状结构是一种线性状结构 ,,可以明显地分为可以明显地分为输入、主输入、主加工和输入加工和输入三部分。三部分。

– 事务型结构事务型结构 ::通常都可以确定一个处理逻辑为系统的事务中通常都可以确定一个处理逻辑为系统的事务中心。心。

事务中心具有以下四种逻辑功能：事务中心具有以下四种逻辑功能：–获得原始的事务记录获得原始的事务记录–分析每一个事务，从而确定它的类型分析每一个事务，从而确定它的类型–为这个事务选择相应的逻辑处理路径为这个事务选择相应的逻辑处理路径–确保每个事务能够得到完全处理确保每个事务能够得到完全处理

对这两种典型结构通过“对这两种典型结构通过“以变换为中心的分析以变换为中心的分析”和“”和“以事务为中以事务为中心的分析心的分析”导出标准的”导出标准的模块结构图模块结构图。。


以格式化的解解正确

数据机内数据

原始数据编辑

数据读入数据

编排解的格式

求解显示解

变换型和事务型数据流图变换型和事务型数据流图 11 、变换型、变换型

22 、事务型、事务型

确定事务中心

编辑 A

编辑 B

编辑 C

合格 A类事务

合格 B类事务

合格 C类事务

A类事务

C类事务

B类事务


以变换为中心的设计以变换为中心的设计11 、找出变换中心，确定出主加工、找出变换中心，确定出主加工

从此输出输入至此输出输入

以格式化的解解正确

数据机内数据

原始数据编辑

数据读入数据

编排解的格式

求解显示解

主加工

变换型数据流图


以变换为中心的设计以变换为中心的设计22 、、设计模块结构图的顶层和第一层设计模块结构图的顶层和第一层

– 为主加工每一个输入（逻辑输入）设计一个输入模块，为主加工每一个输入（逻辑输入）设计一个输入模块，其功能是向主模块提供数据。其功能是向主模块提供数据。

– 为主加工每一个输出（逻辑输出）设计一个输出模块，为主加工每一个输出（逻辑输出）设计一个输出模块，其功能是从主模块接收数据并为下层模块提供数据输其功能是从主模块接收数据并为下层模块提供数据输出。出。

– 为主加工设计一个变换模块，其功能是将逻辑输入变为主加工设计一个变换模块，其功能是将逻辑输入变换成逻辑输出。换成逻辑输出。

33、设计中，下层模块、设计中，下层模块 – 从第一层模块开始，自顶向下，逐步细化来完成，主从第一层模块开始，自顶向下，逐步细化来完成，主要包括：输入模块的细化、输出模块的细化以及变换要包括：输入模块的细化、输出模块的细化以及变换模块的细化。模块的细化。


事务分析步骤事务分析步骤– 确定事务的来源。确定事务的来源。 – 确定适当的以事务为中心的系统结构。确定适当的以事务为中心的系统结构。 – 确定出每一种事务以及它所需要的处理动作。确定出每一种事务以及它所需要的处理动作。– 合并具有相同处理功能的模块。合并具有相同处理功能的模块。 – 对每一种类型的事务，分别建立专门的事务模块，对它进对每一种类型的事务，分别建立专门的事务模块，对它进行独立的处理。行独立的处理。

– 对一种事务所引起的每一个处理动作，要分别建立一个直对一种事务所引起的每一个处理动作，要分别建立一个直接从属于该事务模块的下级模块（即事务模块），要使用接从属于该事务模块的下级模块（即事务模块），要使用模块的分解原则，在分解时要注意允许有公共处理动作模模块的分解原则，在分解时要注意允许有公共处理动作模块，加大它的扇入数。块，加大它的扇入数。

– 必要时对动作模块进一步分解。必要时对动作模块进一步分解。


从数据流图导出模块结构图从数据流图导出模块结构图

事务处理

……

处理 T1事务处理 T2事务处理 Tn事务

动作 A1 动作 A2 动作 A3 动作 An

典型的事务中心结构图


总结总结

变换分析与变换分析与事务分析交替使用事务分析交替使用导出的结构图仅为初始结构图导出的结构图仅为初始结构图初始结构图可能不一样初始结构图可能不一样系统结构设计与结构程序设计不同系统结构设计与结构程序设计不同


模块内部处理过程描述方法模块内部处理过程描述方法

–结构化英语结构化英语

–决策树决策树

–判定表判定表

–算法描述语言算法描述语言


结构化英语结构化英语

由三种基本结构组成，顺序结构、分支结构、循环结构由三种基本结构组成，顺序结构、分支结构、循环结构 IFIF customer does more than $50000 business customer does more than $50000 business THEN IFTHEN IF the customer wasn’t debt to us the last 3 months the customer wasn’t debt to us the last 3 months THENTHEN discount is 15% discount is 15% ELSEELSE (was in debt to us) (was in debt to us) IFIF customer has been with us for more than 20 years customer has been with us for more than 20 years THENTHEN discount is 10% discount is 10% ELSEELSE (20 years or less) SO discount is 5% (20 years or less) SO discount is 5%ELSEELSE (customer does $50000 or less) So discount is nil (customer does $50000 or less) So discount is nil


决策树决策树

决策树决策树 (Decision Tree)(Decision Tree) ，又称判断树，是一种图形，又称判断树，是一种图形工具，适合于描述加工中具有多个策略，每个策略和工具，适合于描述加工中具有多个策略，每个策略和若干条件有关的逻辑功能。若干条件有关的逻辑功能。

R=10%

某公司的销售折扣政策

交易额>$50000

交易额≤$50000

最近三个月有欠帐记录

最近三个月无欠帐记录

20 年以上老客户

20 年以下客户

R=0

R=15%

R=5%


决策树举例决策树举例例如，某工厂对工人超产奖励的政策为：该厂生产两种产品例如，某工厂对工人超产奖励的政策为：该厂生产两种产品AA和和 BB。凡工人每月的实际生产量超过计划指标者均有奖励。。凡工人每月的实际生产量超过计划指标者均有奖励。奖励政策为：对于产品奖励政策为：对于产品 AA的生产者：超产数的生产者：超产数 NN 小于或等于小于或等于 5050件时，每超产一件奖励件时，每超产一件奖励 11元；超产数元；超产数 NN 大于大于 5050、小于或等于、小于或等于100100件时，大于件时，大于 5050的部分每件奖励的部分每件奖励 1.251.25元，其余每件奖励元，其余每件奖励 11元；超产数大于元；超产数大于 100100件时，超过件时，超过 100100的部分每件奖励的部分每件奖励 1.51.5元，元，其余按超产其余按超产 100100件以内的方案处理。对于产品件以内的方案处理。对于产品 BB的生产者，超的生产者，超产数产数 NN 小于或等于小于或等于 2525件时者，每超产一件奖励件时者，每超产一件奖励 22元，元， NN 大于大于2525、小于或等于、小于或等于 5050件时，超过件时，超过 2525件的部分每件奖励件的部分每件奖励 2.52.5元，元，其余按超产其余按超产 2525件以内处理；件以内处理； NN 大于大于 5050件者，超过件者，超过 5050件部分件部分每件奖励每件奖励 33元，其余按超产元，其余按超产 5050件以内处理。件以内处理。


决策树举例（续）决策树举例（续）

产品 B

1<N<=50

50<N<=100

N>100

1<N<=25

25<N<=50

N>50

奖金政策

产品超产数奖金（元）

产品 A

1.0*N

50+1.25*(N-50)

112.5+1.5*(N-25)

2.0*N

50+2.5*(N-25)

112.5+3*(N-50)


判断表判断表

决策表决策表 (Decision Table)(Decision Table) ，又称判断表，为描述这，又称判断表，为描述这类加工逻辑提供了表达清晰、简洁的手段。决策表也类加工逻辑提供了表达清晰、简洁的手段。决策表也是一种图形工具，呈表格形。是一种图形工具，呈表格形。

条件条件状态状态决策决策方案方案

决策决策规则规则


判断表举例判断表举例


算法描述语言方法算法描述语言方法

具体描述算法的细节的工具，面向具体描述算法的细节的工具，面向

读者，不能用于计算机。它类似程序设读者，不能用于计算机。它类似程序设

计语言，非常适合那些以算法或逻辑处计语言，非常适合那些以算法或逻辑处

理为主的模块功能描述。理为主的模块功能描述。


5-15-1至今至今 -3-3节节 ,, 总结总结 ::

信息系统设计信息系统设计 : : 目标目标 ,, 依据依据 ,, 内容内容信息系统总体结构设计信息系统总体结构设计 (( 结构化系统设计方法结构化系统设计方法 ):):

– 结构化设计的原则结构化设计的原则 : : 模块化原则模块化原则– 模块内聚（度），耦合（度）模块内聚（度），耦合（度）– 子系统划分方法（按功能划分）子系统划分方法（按功能划分） U/CU/C矩阵矩阵– 模块结构图（模块结构图（ HIPOHIPO 、、 DFDDFD导出方法）导出方法）– 模块功能与处理过程设计（模块功能与处理过程设计（结构化英语、决策结构化英语、决策树、判定表、算法描述语言）树、判定表、算法描述语言）

– 计算机系统配置（网络设计）计算机系统配置（网络设计）


详细设计详细设计– 数据结构数据结构数据库设计数据库设计

（信息系统技术基础课已有详细介绍）（信息系统技术基础课已有详细介绍）– 代码设计代码设计– 输入输出设计输入输出设计

系统设计报告系统设计报告


5.4 5.4 代码设计代码设计

什么是代码什么是代码代码的作用代码的作用代码设计的目的、原则、分类代码设计的目的、原则、分类代码的设计方法代码的设计方法常见代码种类常见代码种类代码设计步骤代码设计步骤代码设计注意事项代码设计注意事项


5.4 5.4 代码设计代码设计

代码用来表征客观事物的实体类别和属性的一代码用来表征客观事物的实体类别和属性的一个或一组易于计算机识别和处理的特定符号或记号，个或一组易于计算机识别和处理的特定符号或记号，它可以是字符、数字、某些特殊符号或它们的组合。它可以是字符、数字、某些特殊符号或它们的组合。代码设计的任务：把信息系统要处理的事物用代码设计的任务：把信息系统要处理的事物用特定的字符、数字或其组合来描述，以便于计算机特定的字符、数字或其组合来描述，以便于计算机系统识别与处理。系统识别与处理。


代码的作用代码的作用

–标识作用：可用来标识和确定某个具体的对象，标识作用：可用来标识和确定某个具体的对象，以便于计算机的识别。以便于计算机的识别。

–统计和检索作用：当按对象的属性或类别进行统计和检索作用：当按对象的属性或类别进行编码时，易于优化对象的统计和检索。编码时，易于优化对象的统计和检索。

–对象状态的描述作用：代码可以用来标明事物对象状态的描述作用：代码可以用来标明事物所处的状态，便于对象的动态管理。所处的状态，便于对象的动态管理。


代码设计的目的代码设计的目的

– 唯一化唯一化– 规范化规范化– 可识别化可识别化– 标准化标准化

讲义 P129


代码设计的原则代码设计的原则

1. 1. 合理性合理性 2. 2. 唯一性唯一性 3. 3. 系统性系统性 4. 4. 规范性规范性 5. 5. 适用性适用性 6. 6. 可扩充性可扩充性 7. 7. 简单性简单性

讲义 P132


代码的设计方法代码的设计方法

目前最常用的分类方法概括起来有两种，一种是线分目前最常用的分类方法概括起来有两种，一种是线分类方法，一种是面分类方法，在实际应用中根据具体情类方法，一种是面分类方法，在实际应用中根据具体情况各有其不同的用途。况各有其不同的用途。11 、线分类方法、线分类方法

– 线分类方法是目前用得最多的一种方法，尤其是线分类方法是目前用得最多的一种方法，尤其是在手工处理的情况下它几乎成了唯一的方法。线在手工处理的情况下它几乎成了唯一的方法。线分类方法的主要出发点是分类方法的主要出发点是 :: 首先给定母项，母项首先给定母项，母项下分若干子项，由对象的母项分大集合，由大集下分若干子项，由对象的母项分大集合，由大集合确定小集合……，最后落实到具体对象。合确定小集合……，最后落实到具体对象。

– 分类的结果造成了一层套一层的线性关系，如分类的结果造成了一层套一层的线性关系，如下图所示。下图所示。


线分类法线分类法


线分类原则线分类原则

11 、两个基本原则：、两个基本原则：– 唯一性唯一性– 不交叉性。否则分类后如果出现有二义性，将会不交叉性。否则分类后如果出现有二义性，将会给后继工作带来诸多不便。给后继工作带来诸多不便。

22 、线分类法的特点、线分类法的特点 ::

– 结构清晰，容易识别和记忆，容易进行有规律的结构清晰，容易识别和记忆，容易进行有规律的查找。查找。

– 与传统方法相似，对手工系统有较好的适应性。与传统方法相似，对手工系统有较好的适应性。– 主要缺点是结构不灵活，柔性较差。主要缺点是结构不灵活，柔性较差。


面分类法面分类法面分类法主要从面角度来考虑分类。面分类法主要从面角度来考虑分类。面分类方法的特点是面分类方法的特点是 ::

– 柔性好，面的增加、删除、修改都很容易。柔性好，面的增加、删除、修改都很容易。– 可实现按任意组配面的信息检索，对机器处理有良好的可实现按任意组配面的信息检索，对机器处理有良好的适应性。适应性。

– 缺点是不易直观识别，不便于记忆。缺点是不易直观识别，不便于记忆。

例如：代码 3212 表示材料为钢的 Φ1.0mm 圆头的镀铬螺钉。


代码表示类型代码表示类型

数字型代码数字型代码– 阿拉伯数字，结构简单，使用方便，阿拉伯数字，结构简单，使用方便，对象对象特征描述不直观特征描述不直观

字母型代码字母型代码– 用字母，可以缩写，用字母，可以缩写， BJBJ，， HBHB

混合型代码混合型代码– 用字母、数字、专用符号用字母、数字、专用符号


常见代码的种类常见代码的种类


顺序码顺序码– 以某种顺序形式编码。如各种票据的编号，以某种顺序形式编码。如各种票据的编号，都是顺序码。都是顺序码。

无序码无序码– 与顺序码相反，如国务院机构名称代码。与顺序码相反，如国务院机构名称代码。

字母顺序码字母顺序码– 以以 2626 个英文字母。个英文字母。

系列顺序码系列顺序码– 将顺序码分成若干区段，每一区段代表部分将顺序码分成若干区段，每一区段代表部分编码对象。编码对象。


层次码层次码– 在代码结构中，为实体的每个属性确定一在代码结构中，为实体的每个属性确定一位或几位编码，并排成一定的层次关系。位或几位编码，并排成一定的层次关系。

– 例如：我国原来使用的居民身份证就是采例如：我国原来使用的居民身份证就是采用一个用一个 1515位的数字码，前位的数字码，前 66位表示地区位表示地区编码，中间编码，中间 66位表示出生年月日，最后位表示出生年月日，最后 33位表示顺序号和其它状态位表示顺序号和其它状态 (( 性别等性别等 )) 。这种。这种数字码属层次码。这种编码优点是易于校数字码属层次码。这种编码优点是易于校对，易于处理，缺点是不便记忆。对，易于处理，缺点是不便记忆。


特征组合码–“面”分类体系，将分类对象按属性或特征分成若干个“面”，每个“面”的各个类目按其规律分别进行编码。


矩阵吗矩阵吗– 按照一定的逻辑规则和程序算法编写代码按照一定的逻辑规则和程序算法编写代码

自检吗自检吗– 本体吗本体吗 ++ 附加码，附加码为检验吗附加码，附加码为检验吗


代码校验代码校验

11 、录入代码时的可能错误：、录入代码时的可能错误：

– 识别错误：识别错误： 1/71/7 ，， 0/O, Z/2, D/O, S/50/O, Z/2, D/O, S/5 ，……，……

– 易位错误：易位错误： 12345/1324512345/13245 ，……，……

– 双易位错误：双易位错误： 12345/1325412345/13254 ，……，……

– 随机错误：上述两种或两种以上的错误出现随机错误：上述两种或两种以上的错误出现


代码校验代码校验 (( 续续 ))22 、避免代码录入出现错误的办法、避免代码录入出现错误的办法

– 在设计好的代码后，再增加一位，作为代码的组成在设计好的代码后，再增加一位，作为代码的组成部分。增加的一位，即为校验位。使用中，没有特部分。增加的一位，即为校验位。使用中，没有特别性。别性。

– 使用时，应录入包括校验位在内的完整代码，代码使用时，应录入包括校验位在内的完整代码，代码进入系统后，进入系统后，

系统将取该代码校验位前的各位，按照确定代码校验系统将取该代码校验位前的各位，按照确定代码校验位的算法进行计算，位的算法进行计算，并与录入代码的最后一位（校验位）进行比较，如果并与录入代码的最后一位（校验位）进行比较，如果相等，则录入代码正确，否则录入代码错误，进行重新录相等，则录入代码正确，否则录入代码错误，进行重新录入。入。


校验位的确定步骤（自学）校验位的确定步骤（自学）设有一组代码为：设有一组代码为： C1C2C3C4…CiC1C2C3C4…Ci 第一步：为设计好的代码的每一位第一步：为设计好的代码的每一位 CiCi 确定一个权数确定一个权数 PiPi（权数可为算术级数、几何级数或质数）。（权数可为算术级数、几何级数或质数）。第二步：求代码每一位第二步：求代码每一位 CiCi 与其对应的权数与其对应的权数 PiPi 的成绩之和的成绩之和 SS S=C1*P1+C2*P2+……+Ci*Pi (i=1,2,……,n)S=C1*P1+C2*P2+……+Ci*Pi (i=1,2,……,n) nn = ∑Ci*Pi (i=1,2,……,n)= ∑Ci*Pi (i=1,2,……,n) i=1i=1 第三步：确定模第三步：确定模 MM 第四步：取余第四步：取余 R = SR = SMODMOD(M)(M) 第五步：校验位第五步：校验位 Ci+1 = RCi+1 = R 最终代码为：最终代码为： C1C2C3C4…CiCi+1C1C2C3C4…CiCi+1 使用时：使用时： C1C2C3C4…CiCi+1C1C2C3C4…CiCi+1


校验位的确定（自学）校验位的确定（自学）

原设计的一组代码为五位，如原设计的一组代码为五位，如 3245632456 ，确定权数为，确定权数为 7,6,5,4,7,6,5,4,33 求代码每一位求代码每一位 CiCi 与其对应的权数与其对应的权数 PiPi 的成绩之和的成绩之和 SS S=C1*P1+C2*P2+……+Ci*Pi S=C1*P1+C2*P2+……+Ci*Pi (i=1,2,……,n)(i=1,2,……,n)=3*7+2*6+4*5+5*4+6*3=21+12+20+20+18 =3*7+2*6+4*5+5*4+6*3=21+12+20+20+18 =91=91 确定模确定模 MM ，， M=11M=11 取余取余 RR ，， R = SR = SMODMOD(M) = 91(M) = 91MODMOD(11) = 3(11) = 3 校验位校验位 Ci+1 = R = 3Ci+1 = R = 3 最终代码为：最终代码为： C1 C2 C3 C4…CiCi+1 C1 C2 C3 C4…CiCi+1 ，即，即 324563324563 使用时为：使用时为： 324563324563 该组代码中的其他代码按此算法，分别求得校验位，构成该组代码中的其他代码按此算法，分别求得校验位，构成新的代码。新的代码。


代码设计步骤代码设计步骤

确定确定“对象”“对象”，查找是否存在，查找是否存在“标准代“标准代码”码”

选择代码种类和类型选择代码种类和类型检错功能检错功能编写代码表编写代码表颁布实施颁布实施


代码设计具体事项代码设计具体事项

11 、、必须保证有足够的容量必须保证有足够的容量– 要足以包括规定范围内的所有对象。如果容量不够，不便要足以包括规定范围内的所有对象。如果容量不够，不便于今后变化和扩充，随着环境的变化这种分类很快就失去于今后变化和扩充，随着环境的变化这种分类很快就失去了生命力。了生命力。

22 、按属性系统化、按属性系统化– 类不能是无原则的，必须遵循一定的规律。根据实际情类不能是无原则的，必须遵循一定的规律。根据实际情况并结合具体管理的要求来划分是我们分类的基本方法。况并结合具体管理的要求来划分是我们分类的基本方法。分类应按照处理对象的各种具体属性系统地进行。如在线分类应按照处理对象的各种具体属性系统地进行。如在线分类方法中，哪一层次是按照什么属性来分类，哪一层次分类方法中，哪一层次是按照什么属性来分类，哪一层次是标识一个什么类型的对象集合等都必须是标识一个什么类型的对象集合等都必须系统系统地进行，只地进行，只有这样的分类才比较容易建立，比较容易为别人所接受。有这样的分类才比较容易建立，比较容易为别人所接受。


代码设计具体事项代码设计具体事项

33 、分类要有一定的柔性、分类要有一定的柔性– 不至于在出现变更时破坏分类的结构。所谓柔性不至于在出现变更时破坏分类的结构。所谓柔性是指在一定情况下分类结构对于增设或变更处理是指在一定情况下分类结构对于增设或变更处理对象的可容纳程度。柔性好的系统在一般的情况对象的可容纳程度。柔性好的系统在一般的情况下增加分类不会破坏其结构。但是柔性往往还会下增加分类不会破坏其结构。但是柔性往往还会带来别的一些问题，如冗余度大等，这都是设计带来别的一些问题，如冗余度大等，这都是设计分类时必须考虑的问题。分类时必须考虑的问题。

44 、注意本分类系统与外系统、已有系统的协调。、注意本分类系统与外系统、已有系统的协调。– 任何一项工作都是从原有的基础上发展起来的，任何一项工作都是从原有的基础上发展起来的，故分类时一定要注意新老分类的协调性，以便于故分类时一定要注意新老分类的协调性，以便于系统的联系、移植、协作以及新老系统的平稳过系统的联系、移植、协作以及新老系统的平稳过渡。渡。


5.5 5.5 数据结构和数据库设计（已讲）数据结构和数据库设计（已讲）数据库设计是在选定的数据库管理系统基础上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。如前面章节所述，数据库设建立数据库的过程。如前面章节所述，数据库设计除用户需求分析外，还包括概念结构设计、逻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。由于数辑结构设计和物理结构设计等三个阶段。由于数据库系统已形成一门独立的学科，所以，当我们据库系统已形成一门独立的学科，所以，当我们把数据库设计原理应用到信息系统开发中时，数把数据库设计原理应用到信息系统开发中时，数据库设计的几个步骤就与系统开发的各个阶段相据库设计的几个步骤就与系统开发的各个阶段相对应，且融为一体，它们的对应关系如下图所示。对应，且融为一体，它们的对应关系如下图所示。


11 、数据库的概念结构设计、数据库的概念结构设计概念结构设计应在系统分析阶段进行。概念结构设计应在系统分析阶段进行。任任务是根据用户需求设计数据库的概念数据务是根据用户需求设计数据库的概念数据模型模型 (( 简称概念模型简称概念模型 )) 。概念模型是从用。概念模型是从用户角度看到的数据库，它可用户角度看到的数据库，它可用 E-RE-R 模型表模型表示。示。


22 、数据库的逻辑结构设计、数据库的逻辑结构设计

逻辑结构设计是将概念结构设计阶段完逻辑结构设计是将概念结构设计阶段完成的成的概念模型概念模型转换成能被选定的数据库转换成能被选定的数据库管理系统管理系统 (DBMS)(DBMS) 支持的支持的数据模型数据模型。。

数据模型数据模型可以由可以由实体联系模型实体联系模型转换而来，转换而来，这里先介绍将这里先介绍将 E-RE-R 模型转换为关系数据模型转换为关系数据模型的规则模型的规则：：


每一实体集对应于一个关系模式每一实体集对应于一个关系模式，实体，实体名作为关系名，实体的属性作为对应关名作为关系名，实体的属性作为对应关系的属性。系的属性。

实体间的联系一般对应一个关系实体间的联系一般对应一个关系，联系，联系名作为对应的关系名，不带有属性的联名作为对应的关系名，不带有属性的联系可以去掉。系可以去掉。

实体和联系中关键字对应的属性在关系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模式中仍作为关键字。。


概念结构的转换举例如下：概念结构的转换举例如下：


根据这些规则，下面的实体和联系就很容易转根据这些规则，下面的实体和联系就很容易转换成了上述对应的关系数据模型换成了上述对应的关系数据模型 : :

–供方单位供方单位 ((单位号、单位名、地址、联系单位号、单位名、地址、联系人、邮政编码人、邮政编码 ))。。

–物资物资 ((代码、名称、规格、备注代码、名称、规格、备注 ) ) –库存库存 ((入库号、日期、货位、数量入库号、日期、货位、数量 ) )


–合同合同 ((合同号、数量、金额、备注合同号、数量、金额、备注 ) ) –结算结算 ((编号、用途、金额、经手人编号、用途、金额、经手人 ) ) 、、–购进购进 ((入库号、编号、数量、金额入库号、编号、数量、金额 ) ) –付款付款 ((编号、合同号、数量、金额编号、合同号、数量、金额 ) ) –订货订货 ((代码、单位号、合同号、数量、单代码、单位号、合同号、数量、单价价 ))


33 、数据库的物理结构设计、数据库的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。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物理结构设计的主要内容包括 : :

–第一第一库文件的组织形式库文件的组织形式。。如选用顺序文件组织如选用顺序文件组织形式、索引文件组织形式等。形式、索引文件组织形式等。

–第二第二存储介质的分配存储介质的分配。。例如将易变的、存取频例如将易变的、存取频繁的数据存放在高速存储器上繁的数据存放在高速存储器上 ;; 稳定的、存取稳定的、存取频度小的数据存放在低速存储器上。频度小的数据存放在低速存储器上。

–第三第三存取路径的选择等存取路径的选择等。。


5.6 5.6 输入输出设计输入输出设计

输入输出设计是管理信息系统与用户的界面，输入输出设计是管理信息系统与用户的界面，一般而言，输入输出设计对于系统开发人员并不一般而言，输入输出设计对于系统开发人员并不重要，但对用户来说，却显得尤为重要。重要，但对用户来说，却显得尤为重要。

– 它是一个组织系统形象它是一个组织系统形象 (Cooperation Identify Syste(Cooperation Identify System, CIS)m, CIS) 的具体体现；的具体体现；

– 它能够为用户建立良好的工作环境，激发用户努它能够为用户建立良好的工作环境，激发用户努力学习、主动工作的热情；力学习、主动工作的热情；

– 符合用户习惯，方便用户操作，使目标系统易于符合用户习惯，方便用户操作，使目标系统易于为用户所接受。为用户所接受。

– 为用户提供易读易懂的信息形态。为用户提供易读易懂的信息形态。


输入设计原则输入设计原则

输入量最少输入量最少输入内容应尽量简单、容易输入内容应尽量简单、容易对输入数据的检验要尽量早对输入数据的检验要尽量早输入数据尽量少转换与不转换输入数据尽量少转换与不转换


输入设计输入设计

输入界面是管理信息系统与用户之间交互的输入界面是管理信息系统与用户之间交互的纽带，设计的任务是根据具体业务要求，确定纽带，设计的任务是根据具体业务要求，确定适当的输入形式，使管理信息系统获取管理工适当的输入形式，使管理信息系统获取管理工作中产生的正确的信息。输入设计的目的是提作中产生的正确的信息。输入设计的目的是提高输入效率，减少输入错误高输入效率，减少输入错误 ..

–输入方式设计输入方式设计–输入格式设计输入格式设计


输入方式设计输入方式设计

根据总体设计和数据库设计的要求确定根据总体设计和数据库设计的要求确定数据输入的具体形式。数据输入的具体形式。

–键盘输入键盘输入–数模数模 //模数转换输入模数转换输入–网络传送数据网络传送数据–磁盘传送数据磁盘传送数据


输入格式设计输入格式设计

格式设计首先要满足系统功能的需求；格式设计首先要满足系统功能的需求；其次，既要便于操作人员录入，以要便于其次，既要便于操作人员录入，以要便于填表人员、现场工作人员填写。让人填的填表人员、现场工作人员填写。让人填的表格，不仅要注明文字，而且要在表格下表格，不仅要注明文字，而且要在表格下方注明代码说明。方注明代码说明。


输入数据正确性校验输入数据正确性校验

常用校对方式有：常用校对方式有：– 人工校对人工校对– 二次键入校对二次键入校对– 数据平衡校对数据平衡校对– 逻辑校对逻辑校对– 数据类型效验数据类型效验– 格式效验格式效验– 界限效验界限效验– 记录计数效验记录计数效验– 匹配校验匹配校验


用户界面设计用户界面设计

11 、菜单方式、菜单方式22 、会话管理方式、会话管理方式33 、提示方式与权限管理、提示方式与权限管理


举例举例


输出设计输出设计

– 输出设计的任务是使管理信息系统输出满输出设计的任务是使管理信息系统输出满

足用户需求的信息。足用户需求的信息。

– 输出设计的目的是为了正确及时反映和组输出设计的目的是为了正确及时反映和组

成用于管理各部门需要的信息。成用于管理各部门需要的信息。

– 信息能够满足用户需要，直接关系到系统信息能够满足用户需要，直接关系到系统

的使用效果和系统的成功与否。的使用效果和系统的成功与否。


11 、输出设计的内容、输出设计的内容– 输出信息使用情况。信息的使用者、使用目的、输出信息使用情况。信息的使用者、使用目的、

信息量、输出周期、有效期、保管方法和输出信息量、输出周期、有效期、保管方法和输出份数。份数。

– 输出信息内容。输出项目、精度、信息形式输出信息内容。输出项目、精度、信息形式 (( 文文字、数字字、数字 )) 。。

– 输出格式。表格、报告、图形等。输出格式。表格、报告、图形等。– 输出设备和介质。设备如：打印机、显示器等；输出设备和介质。设备如：打印机、显示器等；介质如：磁盘、磁带、纸张（普通、专用）等。介质如：磁盘、磁带、纸张（普通、专用）等。


22 、输出设计的方法、输出设计的方法

在系统设计阶段，设计人员应给出系统输出的说在系统设计阶段，设计人员应给出系统输出的说明，这个说明既是将来编程人员在软件开发中进明，这个说明既是将来编程人员在软件开发中进行实际输出设计的依据，也是用户评价系统实用行实际输出设计的依据，也是用户评价系统实用性的依据。因此，设计人员要能选择合适的输出性的依据。因此，设计人员要能选择合适的输出方法，并以清楚的方式表达出来。方法，并以清楚的方式表达出来。输出主要有以下几种输出主要有以下几种 ::

– 表格信息。表格信息。– 图形信息。图形信息。– 图标。图标。


举例（学生学籍表）举例（学生学籍表）


输出设计评价输出设计评价

– 能否为用户提供及时、准确、全面的信息能否为用户提供及时、准确、全面的信息服务；服务；

– 是否便于阅读和理解，符合用户的习惯；是否便于阅读和理解，符合用户的习惯；

– 是否充分考虑和利用了输出设备的功能；是否充分考虑和利用了输出设备的功能；

– 是否为今后的发展预留一定的余地。是否为今后的发展预留一定的余地。


5.7 5.7 系统设计报告系统设计报告主要内容：主要内容：

– 系统总体结构图系统总体结构图– 系统设置设置配置图系统设置设置配置图– 系统分类编码方案系统分类编码方案– 数据库设计数据库设计– I/OI/O 设计方案设计方案– 模块结构图，模块结构图， HIPOHIPO 图图– 系统详细设计方案书系统详细设计方案书


软件设计规格说明软件设计规格说明

–概要设计说明书概要设计说明书

–详细设计说明书详细设计说明书

–数据库设计说明书数据库设计说明书

第 5 章 系统设计

Documents

第 5 章系统设计