管理信息系统的系统设计教学课件PPT.ppt

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1、管理信息系统,主讲：宫小全 副教授单位：北方交通大学经管学院信息管理系,第9-11讲 管理信息系统的系统设计,重点：系统总体结构设计、详细设计难点：系统模块结构设计要求：理解结构化设计的思想；掌握系统总体结构设计和系统详细设计的方法；熟练掌握如何从数据流图导出初始结构图的方法；熟练掌握模块详细设计的工具；会编写系统设计说明书。,教学重点与教学要求,系统设计,系统设计概述系统总体结构设计详细设计系统设计报告的组成,引入：,在系统分析阶段，明确了新系统的功能结构及信息结构，也就是系统的逻辑模型，对新系统回答了“干什么？”的问题。在系统设计阶段我们需要回答的中心问题是“怎么干？”，即通过给出新系统物

2、理模型的方式描述如何实现在系统分析中规定的系统功能。,一、系统设计概述,系统设计的目的系统设计的主要任务系统设计的主要方法系统设计的原则系统设计的主要工作及步骤,（一）系统设计的目的,系统设计的目的是在保证实现逻辑模型的基础上，尽可能提高目标系统的简单性、可变性、一致性、完整性、可靠性、经济性、系统的运行效率和安全性。也可以说是为下一阶段的系统实施（如编程、调试、试运行等）制定蓝图。,（二）系统设计的主要任务,系统逻辑模型,系统物理模型,系统设计报告,（三）系统设计的主要方法,结构化系统设计思想模块化设计思想,（四）系统设计的原则,简单性。在达到预定的目标、具备所需要的功能的前提下，系统应当尽

3、量简单。这样可减少处理费用，提高系统效益，同时也便于管理。可变性。指允许系统被修改和维护的难易程度。系统性。系统当中信息编码、采集、信息通信要具备一致性，设计规范应标准；系统的功能应当尽量完整。可靠性。指系统硬件和软件在运行过程中抵抗异常情况的干扰及保证系统正常工作的能力。经济性。系统的收益应大于系统支出的总费用。运行效率。包括三个方面：处理能力、处理速度、响应时间。安全性。指系统的保密功能和防病毒功能。,（五）系统设计的主要工作,总体设计,详细设计,编写系统设计报告,二、系统总体结构设计,系统总体结构设计概述 子系统划分 系统模块结构设计 网络设计,（一）系统总体结构设计概述,系统总体结构设

4、计是要根据系统分析的要求和组织的实际情况来对新系统的总体结构形式和可利用的资源进行大致设计，它是一种宏观、总体上的设计和规划。系统总体结构设计的主要内容有：子系统的划分模块结构设计网络设计,（二）子系统划分,系统总体结构设计的一个主要内容是合理地对系统进行分解，将一个复杂的系统设计转为若干个子系统和一系列基本模块的设计，并通过模块结构图把分解的子系统和一个个模块按层次结构联系起来。总体规划阶段已对子系统进行了初步划分，本阶段主要是在系统分析基础上，对总体规划阶段的划分结果进行细化和确认。,（二）子系统划分,所谓“合理”是指：系统内部联系强，子系统间尽可能独立，接口明确、简单，尽量适应用户的组织

5、体系，即子系统间具有“弱耦合”关系。,?如何将一个系统划分成多个合理的子系统？,（二）子系统划分,1、子系统划分的原则,子系统要具有相对独立性 要使子系统之间数据的依赖性尽量小 应使数据冗余较小 应适应组织管理机构的设置应便于系统分阶段实现 应考虑到各类资源的充分利用,（二）子系统划分,2、子系统的划分方法,按职能划分 按逻辑功能划分 按业务处理顺序划分 按通信划分 按业务处理的过程划分 按业务处理的时间关系划分 按业务展开的环境条件划分,一般来说，按职能划分子系统，按逻辑划分模块的方式是比较合理和方便的，下图表示了按这种方式划分所组成的系统。,（三）系统模块结构设计,系统模块结构设计的任务是

6、确定子系统的模块结构，并画出模块结构图。这个过程中必须考虑以下几个问题：每个子系统如何划分成多个模块？如何确定子系统之间、模块之间传送的数据及其调用关系？如何评价并改进模块结构的质量？如何从数据流图导出模块结构图？,模块结构图示例,（四）网络设计,如何将系统规划中的各个子系统从内部用局域网连接起来，以及今后系统如何与外部系统相连接的问题，是网络设计要考虑的问题。说明：这里所说的网络设计并不是去设计或开发出一个网络，而是根据实际业务的需要去考虑如何配置和选用一个网络产品。,（四）网络设计,1、网络和设备的分布网络设计首先要根据用户的要求选择网络的结构。然后根据系统结构划分的结果，安排网络和设备的

7、分布，包括:什么地方要什么设备？哪些设备需要联网？网络的结构采用什么方式为好？选用什么网络产品？,（四）网络设计,2、设备和网络的配置 在进行了系统划分后，就可以考虑各子系统的设备（主要是计算机和网络设备）配置问题，以及这些设备的管理问题。,（四）网络设计,3、确定网络和计算机设备配置的原则一是应完全根据系统调查和系统分析的结果来考虑硬件配置和系统结构；二是一定要考虑到实现上的可能性和技术上的可靠性，这是设计方案是否可靠的基础，也就是说根据实际管理业务和办公室地理位置来考虑配置设备。这是新系统考虑硬件结构的基本出发点。,（四）网络设计,4、设备选择指标技术上是否可靠维修是否很方便纵向，新老系统

8、能否兼容；横向，本系统外系统能否兼容非标准的系列不宜选取选取用户对软件、硬件都熟悉的产品使用是否方便可扩充性，今后扩充系统或升档是否方便对工作环境的要求（如温度、湿度、防尘度等）是否很高性能价格比越大越好。,（四）网络设计,5、硬件系统选择指标中央处理机（CPU）的速度和性能；内、外存容量及可扩充量；外设的配置。主要考虑输入设备、输出设备、通信接口设备等；该硬件系统支持软件的能力。,（四）网络设计,6、软件系统选择软件的功能应能满足应用的需求；各种软件应配套齐全：尽量选用现成软件，以加速系统开发进度；具有较强的适应性：与其他软件配套使用时，能满足应用要求；软件的可靠性：软件的可靠性强，具有容错

9、能力；安全保密方面能满足用户需要；性能价格比高。,（四）网络设计,7、计算机网络和设备配置方案组成,计算机网络和计算机设备配置概述：介绍网络和设备总体结构，以及选择计算机网络和计算机设备的背景、要求、原则、制约因素等。计算机网络和计算机设备选择的依据：介绍选择网络和设备的依据，包括功能要求、容量要求、性能要求、硬件设备配置要求、通讯与网络要求、应用环境要求等。计算机网络和计算机设备配置。费用情况：介绍计算机硬件、软件、机房及其他附属设施、人员培训及计算机维护等所需费用，并给出预算结果。具体配置方案的评价：从使用性能和价格等方面进行分析，提供多个网络和设备配置方案。通过对各个配置方案进行评价，在

10、结论中，提出设计者倾向性的选择方案。,（四）网络设计,网络结构和计算机设备配置内容:介绍计算机网络结构情况以及计算机设备的组成及其连接方式，说明它们所能达到的功能，并画出计算机网络和计算机设备的结构配置图。介绍硬件配置的选择情况，列出硬件设备清单，标明设备名称、型号、规格、性能指标、价格、数量、生产厂家等。介绍通讯与网络系统配置的选择情况，列出通讯与网络设备清单，标明设备名称、型号、规格、性能指标、价格、数量、生产厂家等。介绍软件系统配置的选择情况，列出所需软件清单，标明软件名称、来源、特点、适用范围、技术指标和价格等。,（四）网络设计,设备配置主服务器一台：浪潮 NETLINE 720 PI

11、II 450 双硬盘9G内存256M备份服务器一台：康柏HUB：三台网卡：10M/100 M工作站配置：PII 400 4.3G硬盘 32M内存工作站楼层分布：1，2，3，4，5，17楼,三、详细设计,代码设计 输入设计 输出设计 数据库设计 处理设计 用户界面设计 安全设计,（一）代码设计,1、定义,代码是一个或一组有序的易于计算机和人识别与处理的符号。代码设计就是要设计出一套能为系统各部门公用的、优化的代码系统。,（一）代码设计,2、设计原则惟一确定性规律性标准化与通用性可扩充且易修改短小精悍选择最小值代码,（一）代码设计,惟一确定性 通过编码可唯一地确定编码对象，这是编码在数据管理中最基

12、本的作用。,规律性指对代码对象的代码要遵循一定的规则，这些规则包括：代码的位数、代码的分段、每段的类型和含义等。例如“物资基本信息”中的关键字段“物资编码”的结构为：,5-7位，流水码（数字）,3-4位，物资品种（字符）,1-2位，物资类别（字符）,标准化凡国家和主管部门对某些信息分类或代码统一规定和要求的，则应采用标准形式的代码，以便通用化。,（一）代码设计,可扩展性且容易修改编码的此项要求是保证系统对企业管理业务变化的适应性，即要求编码规则对已有编码对象留有足够的余量。,（一）代码设计,（一）代码设计,3、编码分类,顺序码层次码十进制码助记码组合编码,（1）顺序码用连续数字表示编码对象。顺

13、序码是最简单的编码形式，编码简单明了，易扩充，但没有逻辑含义，不便于分类汇总，一般适用于被编码对象数目较少的情况。例如，物资管理系统中，对6个物资仓库的编码可采用如下的数字顺序码。,（2）层次码 代码分为几段表示，每一段有不同含义。编码具有分类含义，易与识别、校验、分类和扩充，但编码位数比较多。当编码对象具有两层（或以上）的分类时，可采用层次码。如6个仓库中的账本的编码可采用如下的数字分组顺序码。,我国公民身份证代码的含义,（3）十进制码这是世界各地图书馆里常用的分类法。它先把整体分成十份，进而把每一份再分成十份，这样继续不断。该分类对于那些事先不清楚产生什么结果的情况是十分有效的。例如：50

14、0 自然科学 510 数学 520 天文学 530 物理学 531 机构 5311 机械 53111 杠杆和平衡,（4）助记码以对象名或缩写符号辨识的代码。助记码结构简单，直观、易理解、易记忆，但不利于分类汇总处理；如我们可对企业的6个仓库采用下面的字符编码。,（5）组合编码 由数字和字母组成的编码。编码对象具有两层（或以上）的分类时，我们可采用组合编码方式使编码对某层分类的记忆和识别更直观和容易。如前述6个仓库中的账本的编码可采用如下的组合编码。,思考：为什么会出现代码输入错误？如何避免？,（一）代码设计,4、代码检验校验代码的一种常用做法是事先在计算机中建立一个“代码字典”，然后将输入的代

15、码与字典中的内容进行比较，若不一致说明输入的代码有错。校验代码的另外一种做法，是设校验位。即设计代码结构时，在原有代码基础上另外加上一个校验位，使其成为代码的一个组成部分，校验值通过事先规定的数学方法计算出来。当代码输入后，计算机会以同样的数学方法按输入的代码计算出校验值，并将它与输入的校验值进行比较，以证实是否有错。,代码设计书示例,代码示例:1024 企业管理部管理办公室下的计算机组,备注:,设计人 审核人 年 月 日,厂部 分厂办车间 科室 班组,代码结构,引入：,系统的详细设计过程是根据管理和用户的需要先进行输出设计，然后反过来根据输出所要求获得信息来进行输入设计。输出信息的使用者是用

16、户，故输出的内容与格式等是用户最关心的问题之一，因此，在设计过程中，开发人员必须深入了解并与用户充分协商。,（二）输出设计,1、概述,对输出信息的基本要求是：准确、及时、适用。输出设计的任务：使管理信息系统输出满足用户需求的信息。输出设计的目的：正确及时反映和组成用于管理各部门需要的信息。,（二）输出设计,2、输出设计的内容,明确输出信息内容设计输出格式选择输出信息方式选择输出设备和介质,（二）输出设计,3、输出设计要统一风格 输出设计时，要注意在整个系统中统一设计风格。例如对个体数据类（入库单）查询功能模块的实现和输出方式、用户界面可要求所有设计人员遵照后面的两个框架进行。,数据检索屏模块名

17、称,多记录数据（主要数据项）显示区（每行显示一个查询对象）,打印,退出,数据查询检索条件,数据查询功能的“过滤检索界面”的统一格式,查询结果显示模块名称,查询结果（全部数据项）显示区（每屏显示一个查询对象的全部数据项）,打印,退出,数据查询功能的“查询结果显示界面”的统一格式,（二）输出设计,4、输出设计的评价,能否为用户提供及时、准确、全面的信息服务。是否做到规格标准化、文字和术语统一、界面美观大方。是否便于阅读和理解，符合用户的习惯，可使用表格、图形、图标。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。,引入：,同学们使用过那些系统？对那些系统印象最为深刻？表现在哪些

18、方面？为什么？,（三）输入设计,1、概述,输入界面是管理信息系统与用户之间交互的纽带。输入设计的目标：在保证输入信息正确性和满足输出需要的前提下，应做到输入方法简便、迅速、经济。输入设计的任务：根据具体业务要求，确定适当的输入方式、用户界面和输入数据的校验方式，使管理信息系统获取管理工作中产生的正确的信息。,（三）输入设计,2、输入设计的设计原则,控制输入量减少输入延迟减少输入错误避免额外步骤简化输入过程,（三）输入设计,3、输入设计的内容输入界面设计输入设备选择键盘输入数模模数转换方式条码（棒码）输入用扫描仪输入传感器输入网络传送数据磁盘传送数据,（三）输入设计,4、输入设计要统一风格进行输

19、入设计工作时，要注意在整个系统中统一设计风格。例如要求所有设计人员遵照下面的界面框架对输入型功能模块进行用户界面设计。,（三）输入设计,5、输入数据正确性校验 为了尽可能地避免错误的数据存储到系统中，在输入设计中需要考虑采用具体的检测方式对数据输入的正确性进行校验。,二次输入校验法静态校验法平衡校验法文件查询校验法界限校验法数据格式校验法使用校验码,（三）输入设计,（1）二次输入校验法采用二次输入校验法要求同一个数据内容输入两次，以两次输入内容一致作为正确性判断的依据。对于特别重要的数据输入，也可以要求输入两次以上。,5、输入数据正确性校验,（三）输入设计,（2）静态校验法 静态校验法是在数据

20、输入之后采用目测的方法检查输入数据的正确性，目测一般在屏幕前进行，在输入内容复杂的情况下也可以打印出来检测。,5、输入数据正确性校验,（三）输入设计,（3）平衡校验法平衡校验法是根据数据之间的计算关系来检查输入数据的正确性。例如会计凭证中的数据必须满足：借方金额合计=贷方金额合计 利用这一平衡条件可对输入的会计凭证数据进行输入校验。如果不满足上述平衡条件，那么输入的会计凭证数据一定是错误的。,5、输入数据正确性校验,（三）输入设计,（4）文件查询校验法文件查询校验法一般用于检查输入的数据是否为无效数据。例如，在输入物资编码时，一般需要在物资编码表中查找是否存在所输入的物资编码，如果不存在，那么

21、输入的物资编码为无效的编码。,5、输入数据正确性校验,（三）输入设计,（5）界限校验法界限校验法是通过检验数据是否在限定的取值范围的方法来检测输入数据的正确性。例如，日期中月份的最大取值为12，最小取值为1。如果输入的月份数据不在该范围之内，则可判定是输入有误。,5、输入数据正确性校验,（三）输入设计,（6）数据格式校验法数据类型格式校验法是从数据类型和数据格式的角度来检测输入数据的正确性。例如，在输入系统操作员姓名时，输入的应为字符型数据，如果输入的为数值型数据就一定是错误的输入。,5、输入数据正确性校验,（三）输入设计,（7）使用校验码 在采用校验码方法时，在数据编码的后面加一位校验码，该

22、校验码是根据一定的计算方法由校验码前的各位编码计算出来的。如果输入的编码不满足该计算关系，则认为输入的编码有误。,5、输入数据正确性校验,（三）输入设计,6、输入设计的评价,输入界面是否明晰、美观、大方是否便于填写，符合工作习惯是否便于操作是否有保证输入数据正确性的校验措施,（四）数据存储设计,数据存储设计的核心是确定一个合适的数据模型。依据信息系统的数据流图中的数据流动要求及数据字典，设计对这些数据资源进行存储时的数据结构。数据存储设计的好坏将影响系统的运行效率及用户对数据使用的满意度。关于数据存储设计的内容参见前面课件。,（五）处理过程设计,1、含义,处理过程设计就是用合适的工具来描述各模

23、块具体的处理细节。处理流程设计的任务：设计出所有模块和它们之间的相互关系，并具体地设计出每个模块内部的功能和处理过程，为程序员提供详细的技术资料。,（五）处理过程设计,2、设计工具,IPO图控制流程图问题分析图N-S图过程设计语言,（五）处理过程设计,IPO图IPO图是输入加工输出（Input-Process-Output）图的简称，是由IBM公司发起并逐渐完善起来的一种工具。在由系统分析阶段产生数据流图、经转换和优化形成系统模块结构图的过程中，产生大量的模块，开发者应为每个模块写一份说明。IPO图是用来表述每个模块的输入，输出和数据加工的重要工具。,IPO图的主体是处理过程说明。为简明准确地

24、描述模块的执行细节，处理过程说明可以采用判定树/判定表，以及下面将要介绍的问题分析图、控制流程图以及过程设计语言等工具进行描述。IPO图中的输入/输出数据来源或终止于相关模块、文件及系统外部项，并需在数据字典中描述。局部数据项是指本模块内部使用的数据，与系统的其他部分无关，仅由本模块定义、存储和使用。注释是对本模块有关问题做必要的说明。IPO图是系统设计中一种重要的文档资料。,处理过程说明（1）控制流程图（Flow Chart，FC）控制流程图又称框图，是经常使用的程序细节描述工具。框图包括三种基本成分：处理步骤、判断和控制流。,处理过程说明（2）问题分析图（Problem Analysis

25、Diagram，PAD）问题分析图由日立公司于1979年提出，是一种支持结构化程序设计的图形工具，可取代前述的控制流程图。问题分析图有逻辑结构清晰、图形标准化等优点，更重要的是它引导设计人员使用结构化程序设计方法，从而提高了程序的质量。同时，通过比较确定的规则可以由问题分析图直接产生程序。,（3）N-S图 N-S图是根据美国学者I.Nassi和B.Schneldermin于1973年提出方法的基础上形成的一种适合于结构化的流程图，因此称之为N-S图。,a块,b块,处理过程说明,顺序结构,选择结构,a块,b块,不满足,条件P,满足,循环结构,a块,当给定的条件满足,处理过程说明（4）过程设计语言

26、(PDL，Process Design Language)过程设计语言是一个笼统的名字，有许多种不同的过程设计语言。过程设计语言用于描述模块中算法和加工的具体细节，以便在开发人员之间比较精确的进行交流。过程设计语言的外层语法描述结构，采用与一般编程语言类似的、确定的关键字（如IF-THEN-ELSE，WHIEL-DO），内层语法描述操作，可以采用任意的自然语句(英语或汉语)。由于过程设计语言与程序很相似，也称为伪程序，或伪码（Pseudo Code）。但它仅仅是对算法的一种描述，是不可执行的。,过程设计语言示例,例如，下面是一个用过程设计语言描述的算法，其中外层语法IF THEN ELSE是确

27、定的，而内层操作“X的平方根为实数”则是不确定的自由格式。IF X不是负数 THEN RETURN(X的平方根为实数)ELSE RETURN(X的平方根为复数),（六）用户界面设计,用户界面设计是人与计算机之间传递和交换信息的窗口，操作者可以通过屏幕窗口与计算机进行对话、向计算机输入有关数据、控制计算机的处理过程并将计算机的处理结果反映给用户。用户界面的友好程度直接影响管理信息系统的使用效果和生命力。因此，用户界面设计必须从用户操作方便的角度来考虑，与用户共同协商界面应反映的内容和格式。,（六）用户界面设计,用户界面主要有以下几种形式：菜单式填表式选择性问答式按钮式提示方式与权限管理,（六）用

28、户界面设计,用户界面设计的原则：统一性简明性反馈性美观性易用性,（七）安全设计,数据设计安全程序编码安全,四、系统设计报告的组成,系统设计的最后一项工作是整理和完成包括系统模块结构图、IPO图和其它详细设计内容在内的系统设计报告，它是目标系统的物理模型，也是系统实施的主要依据。系统设计报告通常由下面所述内容组成，在编写系统设计报告时可根据系统的规模和复杂程度等具体情况，选用其中的一部分或全部内容。,XXXX系统设计报告书一、引言 摘要 系统的目标名称和功能等的说明。背景项目开发者用户本项目和其他系统或机构的关系和联系 系统环境与限制。硬件、软件和运行环境方面的限制保密和安全的限制有关系统软件文

29、本有关网络协议标准文本 参考资料和专门术语说明。,二、系统设计方案 模块设计 系统的模块结构图，各个模块的IPO图(包括各模块的名称、功能、调用关系、局部数据项和详细的算法说明等)代码设计 各类代码的类型、名称、功能、使用范围和使用要求等的设计说明书 输入设计输入项目，输入人员(指出所要求的输入操作人员的水平与技术专长，说明与输入数据有关的接口软件及其来源)主要功能要求(从满足正确、迅速、简单、经济、方便使用者等方面达到要求的说明)输入校验(关于各类输入数据的校验方法的说明),输出设计输出项目；输出接受者；输出要求(所用设备介质、输出格式、数值范围和精度要求等)。文件(数据库)设计说明概述(目

30、标、主要功能)需求规定(精度、有效性、时间要求及其它专门要求)运行环境要求(设备支撑软件，安全保密等要求)逻辑结构设计(有关文件及其记录、数据项的标识、定义、长度和它们之间的关系)物理结构设计(有关文件的存贮要求、访问方法、存贮单位、设计考虑和保密处理等),模型库和方法库设计(本系统所选用的数学模型和方法以及简要说明)安全保密设计 计算机物理系统配置方案报告硬件配置设计通信与网络配置设计软件配置设计机房配置设计 系统实施方案及说明实施方案实施计划(包括工作任务的分解、进度安排和经费预算)实施方案的审批(说明经过审批的实施方案概况和审批人员的姓名),小结,代码在管理信息系统中起着重要的作用，往往被用作主关键字。为了使代码更加合理，针对不同客观事物，提出了不同的代码设计方法。为了使系统具有更好的性能，一般尽可能采用国际、国家、部颁和行业标准。代码往往易于出错，因此，必须对所输入的代码进行校验。输入输出界面是与用户的接触面。其设计不仅要考虑系统内部的需要。更重要的是考虑与人的关系。包括界面设计、格式设计、人的出错的可能性。评价输入输出的指标主要从如何提高人的效率出发。处理流程设计是具体实现“如何做”的问题，本节提供了IPO图及其它几种设计工具。,思考与讨论,1、请画出下面数据流程图的模块结构图2、系统设计阶段的工作成果是什么？,x,y,Thank You!,