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1、第十九章 系统设计,系统设计阶段：系统设计是新系统的物理设计阶段，根据系统分析阶段所确定的新系统的逻辑模型，综合考虑各种约束，利用一切可用的技术手段和方法，进行各种具体设计，提出一个能在计算机上实现的新系统的实施方案，解决“系统怎样做”的问题。采用自项向下的结构化设计方法。系统设计阶段的主要任务包括：新系统的总体结构框架设计、代码设计、数据库设计、输入/输出设计、处理流程及模块功能的设计，最后写出系统设计报告。,系统设计,系统的总体设计：（VISIO软件）A新系统物理结构的设计，即功能模块结构图及接口。B系统环境的配置（硬件配置，网络选择，软件平台）。C确定系统的计算机处理流程。具体的物理设计
2、：A.代码设计B.数据库设计C.输入/输出设计D.模块内部的算法设计等（处理流程及模块功能设计）,系统设计子系统划分,子系统划分一般在系统分析阶段完成，见18.5节。系统划分原则子系统要具有相对独立性：将联系比较密切、功能近似的模块相对集中。子系统之间数据的依赖性尽量小：子系统之间的联系要尽量减少，接口要简单、明确。子系统划分的结果应使数据冗余较小：减少数据调用、中间结果的保存和传递、重复计算工作。子系统的设置应考虑今后管理发展的需要：考虑高层次管理决策的要求。子系统的划分应便于系统分阶段实现：适应系统分期分步实施。子系统的划分应考虑到各类资源的充分利用,系统设计子系统划分,系统划分方法的分类
3、：按功能划分：最常用的一种划分方法，按功能/数据分析的结果进行子系统的划分；按业务处理顺序划分：特别强调时间和处理过程顺序的系统常常采用这种方法；按数据拟合程度划分：将相关联的数据尽量集中；按业务处理过程划分：要分段实现开发工作时可以采用；按业务处理的时间划分：某些特定场合使用；按实际环境和网络分布划分：某些特定场合使用。,系统设计网络设计,根据实际业务的需要去考虑如何配置和选用网络产品，主要是考虑在组织内部如何建立一个局域网，当然也涉及广域网和城域网的一些内容。在网络设计的时候通常分三步走：首先根据用户的要求选择网络的结构，如总线型、环型、星型、树型等，一般采用总线型结构；然后根据系统结构划
4、分的结果，安排网络和设备的分布，包括设备选型、如何布线等内容；最后是根据实际业务的要求划定网络各节点的级别、管理方式、数据读写的权限、选择相应的软件系统。确定了这三步内容并设计完整个系统后，通知网络布线公司建立网络系统。,系统设计设备和网络的配置,目前比较流行的是计算机系统结构是分布式系统（若干微机和数字局域网联接）或分布集中式系统（由一台小或中型计算机和若干终端构成集中式的主机系统，然后再辅之以若干微机，并用数字局域网络联接），完全集中式的系统（由一台小或中或大型机为主机，其它都是通过终端与主机相联）已经很少见。设备选配的依据：应完全依据系统调查和系统分析的结果来考虑硬件配置和系统，即管理业
5、务的需要决定系统的设备配置；一定要考虑到实现上的可能性和技术上的可靠性，也就是根据实际管理业务和办公室的地理位置来考虑配置设备。,系统设计设备和网络的配置,设备选择指标：技术可靠、维修方便、兼容性好、标准化、较熟悉、使用方便、可扩充性好、性价比高、对环境的要求（温度、湿度、防尘度等）。网络设备选择：传输介质选择：双绞线、同轴电缆、光纤、无线通信介质等；网络管理软件选择；网络接口设备选择：中继器、网桥、路由器、网关、集线器HUB，应注意中继器、网桥、路由器、网关在选择使用时的区别；,系统设计设备和网络的配置,计算机硬件指标：主机结构：是否采用RISC体系结构；CPU主频快慢；内存大小；缓存大小；
6、硬盘大小；外设的速度如硬盘的读写速度；升级是否方便；性价比；对工作环境的要求。,系统设计设备和网络的配置,计算机软件指标：操作系统：WINDOWS，UNIX数据库管理系统：ORACLE，INFOMAX，SYBASE等公司的数据库产品；程序设计语言：Power Builder;Visual Basic;Dephi;C+Bulider;Visual C+等等；CASE工具：分析、测试工具；应用软件包：统计分析、预测分析、运筹学等；PBX与ISDN的一些指标,系统设计计算机处理流程设计,开发者关于计算机处理流程的设计思想用计算机处理流程图来描述，主要说明信息在新系统内部的流动、转换、存储和处理情况。
7、它既不是对具体处理或管理分析模型细节的描述，也不是对模块调用关系或具体功能的描述，它只是设计者对系统详细设计过程中，信息在计算机内部处理过程的大致想法，它要随后续的设计过程不断改变。它用一些类似于实际计算机内部器件的图形符号来表示信息在计算机系统内部的处理流程，见P339图19.2。,系统设计-代码设计,代码是代表客观存在的实体或属性的符号，如：邮政编码，代码设计的任务就是要设计出一套供管理信息系统开发和运行所需的代码系统。为方便计算机对数据的分类、统计、查询等处理，要对系统进行代码设计。代码设计的原则是：代码要具有唯一性、标准化和通用性、可扩充性和稳定性、结构尽量简单、长度尽可能短的特点。标
8、准化和通用性指的是代码设计要尽量采用国家或有关部委颁发的编码标准；可扩充性和稳定性指的是要考虑系统的发展和变化，能在原代码系统上加以扩充，代码的设计要能满足三、五年的使用要求。,系统设计-代码设计,代码的种类有：顺序码：用连续数字代表编码对象，工作证号分组码：如：身份证号、邮政编码。分组码是常用的一种编码，它把代码分为组，每组具有一定的含义，如某大学的学生代码*，前两位代表年级编号(大分类)，中间两位代表专业及班级编号(中分类)，后两位代表学生在班上的编号(小分类)。缩写码：如：BJ代表北京；Amt 总额；Cont 合同帮助记码：如：TV-C-29代表29英寸彩色电视机。特征码或记忆码：TV-
9、C-25校验码：为了保证关键代码输入的准确性、减少输入错误，可给代码设置检验位，,系统设计-数据库设计,数据库设计主要是进行数据库的逻辑设计，即将数据按一定的分类、分组系统和逻辑层次组织起来，是面向用户的。数据库设计时需要综合企业各个部门的存档数据和数据需求，分析各个数据之间的关系，按照DBMS提供的功能和描述工具，设计出规模适当、正确反映数据关系、数据冗余少、存取效率高、能满足多种查询要求的数据模型。数据库设计的步骤是：数据库结构定义、数据表定义、存储设备和存储空间组织、数据使用权限设置、数据字典设计,系统设计-数据库设计,数据指标体系中的一个指标就是关系数据库中的一个基本表，而这个指标类下
10、面的一个个具体指标就是这个基本表中的一个字段，对于指标体系中数据的结构必须进行规范化的重新组织。满足关系二维表的四个性质：表中的任意一列上，数据项属于同一个属性；表中所有行都是不相同的，不允许有重复组项出现；行的顺序无关紧要；列的顺序无关紧要，但不能重复。,系统设计-数据库设计,满足数据结构的五种范式(一般只用前三种)：第一范式：在同一表中没有重复项出现；第二范式：第个表必须有一个（而且仅一个）数据元素为主关键字，其它数据元素与主关键字一一对应；第三范式：表中的所有数据元素不但要能够唯一地被主关键字所标识，而且它们之间还必须相互独立，不存在其它的函数关系。关系数据结构的建立链接关系的确定：通过
11、外键来建立表与表之间的数据关系，以保证数据的完整性和一致性；确定单一的父子关系结构：用E-R图消除表之间的多对多关系。,系统设计输入输出设计,一个好的输入设计可以为用户带来良好的工作环境，一个好的输出设计可以为管理者提供简捷、明了、实用的管理和控制信息。输入设计包括输入方式设计及用户界面设计。输入方式设计主要是根据总体设计为数据库设计的要求来确定数据输入的具体形式。在设计输入方式时，应尽量利用已有的设备和资源，避免大批量的数据重复多次地通过键盘输入，尽可能地减少数据输入量。常用的输入方式有：键盘输入：包括联机键盘输入和脱机键盘输入二种方式，用于常规少量的数据输入。数模/模数转换方式：条码、扫描
12、仪、传感器等。,系统设计输入输出设计,网络传送数据：用于子系统之间的数据传送，可通过数字网或模拟电话网两种方式传送数据。磁盘传送数据：约定数据传送格式。输入格式：尽量使输入统计报表的格式和数据库文件结构一致，以方便输入，尽量使用智能输入方式；输入校对方式：针对数字、金额数对字段人工校对：输入后显示或打印出来人工校对；二次键入校对：同一批数据两次键入再比较一致否；数据平衡校对：通过比较累计值是否一致来校对。,系统设计输入输出设计,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。菜单方式：下拉式、弹出式、按钮式等。同一层菜单选择中，功能尽可能多；级数不要太多；只有少数
13、重要操作如删除操作才让用户选择后现确定一次，其它的一般选择性操作最好让用户一次就进入系统；子系统功能一般用下拉式菜单，如P352图19.9。可以用菜单文件将菜单内容存储在数据库中，运行系统时动态地自动地生成菜单，可以很方便地实现菜单的维护。,系统设计输入输出设计,会话管理方式当用户操作错误时，系统向用户发出提示和警告性的信息；当系统执行用户操作指令遇到两种以上的可能时，系统提请用户进一步地说明；系统定量分析的结果通过屏幕向用户发出控制型信息；决策支持系统开发中常常会遇到的具有一定因果逻辑关系的人机会话，可以将会话文件储存在数据库中，使之与程序不直接相关，方便维护。,系统设计输入输出设计,提示方
14、式与权限管理把操作提示和要点同时显示在屏幕的旁边，以使用户操作方便；将整个系统操作说明书全送入系统帮助文件中，并设置系统运行状态指针，当用户按“求助”按钮时，系统立即调出相应的操作说明，当然用户也可以直接通过标题或索引来查找操作说明；数据操作权限管理一般通过入网口令和建网时定义该节点级别相结合来实现。,系统设计输入输出设计,输出设计子系统之间或主子系统之间的输出方式称为中间输出，其方式就是输入设计中的网络传递、磁盘传递等；通过终端设备（显示器、打印机等）向管理者输出的一类信息称为最终输出，其方式有报表输出和图形输出；一般来说，对于基层或具体事物的管理者，采用能给出详细记录的报表输出，而对于高层
15、领导或宏观、综合管理部门来说尽量使用能给出比例或综合发展趋势信息的图形输出。现在的开发工具已经可以很方便地实现报表和图形输出，其关健是设计报表的种类和格式，以及统计分析结果的类型及其图形表示方式。,系统设计模块功能与处理过程设计,模块功能与处理过程设计是系统设计的最后一步，也称详细设计，它将设计出构成系统的一个个模块和它们之间的联接方式，而且还要具体地设计出每个模块内部的功能和处理过程。通常借助于HIPO图来实现。HIPO图加上前面的设计成果：总体结构、编码、DB、I/O等，任何一个即使没有参加过系统分析与设计工作的程序员，也能够自如地进行编程工作了。HIPO图(Hierarchy plus
16、Input-Process-Output,分层结构:输入、处理和输出表示法)是一种描述系统结构和模块内部处理功能的工具。由一张总的层次结构图和若干张IPO图组成，前者描述整个系统的设计结构以及各类模块之间的关系，后者描述某个特定模块内部的处理过程和输入/输出关系。见P356图19.13和图19.14。,系统设计模块功能与处理过程设计,层次模块结构图的做法是将系统划分为若干子系统，子系统再划分为若干个模块，大模块再分为小模块。模块是具有输入输出、逻辑功能、运行程序和内部数据四种属性的一组程序。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、同级模块之间的数据传递和调用关系，而并不关心模块
17、的内部。模块结构的图形表示见P357图19.15和图19.16。结构设计的原则：按功能划分模块，模块内部的凝聚性好；模块之间只能存在上下级之间的调用关系，不能有同级之间的横向联系；,系统设计模块功能与处理过程设计,整个系统呈树状结构，不允许有网状或交叉调用关系出现；所有模块都必须严格地分类编码并建立归档文件；模块之间通常按功能和数据流程联结。IPO图主要是配合层次化模块结构图详细说明每个模块内部功能的一种工具，必须包括输入I、处理P、输出O，以及与之相应的数据库文件、在总体结构中的位置等信息。IPO图中的处理过程P的描述比较困难，易引起二义性问题，主要方法有：结构化英语：用来描述一个功能单元逻
18、辑要求，不同于自然英语语言，有三种基本结构顺序结构、判断结构和循环结构，并利用几个关键词来完成对模块处理过程的描述，如IF，THEN等。,系统设计模块功能与处理过程设计,决策树：用来描述一个功能模块的逻辑处理过程，是结构化英语的另一种表现形式；判断表：用来表达逻辑判断的工具，它能把所有的条件组合充分地表达出来，但其建立过程较为繁杂，表达方式不如前面两者简便；算法描述语言方法：具体描述算法细节的工具，它只面向读者，不能直接用于计算机，但类似程序语言，非常适合那些以算法或逻辑处理为主的模块功能描述。,系统设计-系统的安全可靠性设计,系统的安全性及其设计：系统的安全性是指系统对自然灾害,人为破坏,操
19、作失误或系统故障的承受能力，常用的安全办法有：运用机算机系统技术（如：双机热备份、双硬盘镜像存储、防病毒设备、防火墙等）。运用软件的方法（如：加强软件的容错性、设置操作员权限、数据的分布存储、备份和多版本、防病毒措施、设置监察系统运行情况的“黑盒子”等）。制定运行与维护的管理规范（如：制定操作员资格管理、操作规程、机房守则、防火防盗防病毒等管理制度）。,系统设计-系统的安全可靠性设计,系统的保密性及其设计：系统的保密性是指系统对信息资源的存取、修改、复制及使用等权限的限制，常用的保密办法有：利用系统环境提供的管理软件（如：对不同用户分配不同的环境使用权，设置入网口令、目录权限和站限制、入网时间
20、限制等）有选择的隔离和限制对资源的使用（如：数据和模块执行的权限设置、防火墙、代理服务器等）对一般用户采用伪藏措施（如：文件名匿藏、伪数据技术、密钥算法等）制定系统保密管理的规章制度.（如：系统管理员与操作员的权限控制管理(如：查询权限、录入权限、分析权限、管理权限)、系统文档资料与备份数据的保管等）,系统设计-系统的安全可靠性设计,信息系统安全模型：信息系统安全是一项复杂的工程，它的实现不仅是纯粹的技术方面问题，而且还需要管理、社会因素的配合。因此信息系统安全模型是一个层次结构。数据信息安全 1层软件系统安全措施2层通信系统安全措施3层硬件系统安全措施4层物理实体安全环境5层管理细则 保护措施6层法律 规划 道德 纪律7层各层相互依赖，下层向上层提供支持，上层依赖于下层的完善。,系统设计-系统设计成果,系统设计阶段的成果是写出系统设计报告，其内容包括：系统总体结构图(功能的划分与总体功能结构图、计算机信息处理流程图)系统设备配置方案（软硬件环境配置清单、网络拓扑结构图）新系统的代码体系(代码结构、编码规则)数据文件或数据库文件说明（数据库结构、数据字典）输入、输出设计、接口设计方案详细设计中的HIPO图(层次化模块结构图、模块内部的算法设计)安全可靠性设计系统详细设计方案说明书（方案说明及实施计划）,
