管理信息系統(tǒng) 第5章 系統(tǒng)設(shè)計2(代碼設(shè)計)

1、第第5章章 系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計System Design2章節(jié)結(jié)構(gòu)章節(jié)結(jié)構(gòu)5.1 系統(tǒng)設(shè)計概述系統(tǒng)設(shè)計概述5.2 信息系統(tǒng)設(shè)計策略信息系統(tǒng)設(shè)計策略-結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖5.3 系統(tǒng)設(shè)計的原則系統(tǒng)設(shè)計的原則5.4 系統(tǒng)設(shè)計的策略系統(tǒng)設(shè)計的策略5.5 編碼設(shè)計編碼設(shè)計5.6 數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計5.7 輸入輸入/輸出及人機(jī)界面設(shè)計輸出及人機(jī)界面設(shè)計5.8 系統(tǒng)設(shè)計說明書系統(tǒng)設(shè)計說明書5.9 系統(tǒng)設(shè)計實例系統(tǒng)設(shè)計實例35.6 編碼設(shè)計（代碼設(shè)計）編碼設(shè)計（代碼設(shè)計）代碼是用來表征客觀事物的一個或代碼是用來表征客觀事物的一個或一組有序的一組有序的符號符號，它應(yīng)易于計算機(jī)和人識別與處理。，它應(yīng)易于計算機(jī)和人識別與

2、處理。編碼就是用字母、數(shù)字或其組合來代表事物。編碼就是用字母、數(shù)字或其組合來代表事物。代碼的作用：代碼的作用： 鑒別功能鑒別功能標(biāo)識分類對象標(biāo)識分類對象 信息代碼化，便于計算機(jī)進(jìn)行識別、分類、排序和信息代碼化，便于計算機(jī)進(jìn)行識別、分類、排序和統(tǒng)計統(tǒng)計 利用代碼可以節(jié)省計算機(jī)的存儲空間，提高運算速利用代碼可以節(jié)省計算機(jī)的存儲空間，提高運算速度度 利用代碼可以提高系統(tǒng)的可靠性利用代碼可以提高系統(tǒng)的可靠性45.6.1代碼的種類代碼的種類代碼代碼非含義碼非含義碼含義碼含義碼有序碼有序碼隨機(jī)碼隨機(jī)碼校驗碼校驗碼對照碼對照碼縮略碼縮略碼助記碼助記碼縮略碼縮略碼字母順序碼字母順序碼區(qū)間碼區(qū)間碼年代碼年代碼層

3、次碼層次碼十進(jìn)制碼十進(jìn)制碼特征碼特征碼51.有序碼（順序碼）有序碼（順序碼）將順序的自然數(shù)或字母賦予分類對象。將順序的自然數(shù)或字母賦予分類對象。有序碼例：人的性別代碼（有序碼例：人的性別代碼（GB2261-80）1-男男2-女女各系代碼等等各系代碼等等編碼編碼對象對象倉庫倉庫1倉庫倉庫2倉庫倉庫3倉庫倉庫4倉庫倉庫5倉庫倉庫6編碼編碼0102030405066代碼的表示形式（編碼方式）代碼的表示形式（編碼方式）（1）數(shù)字順序編碼）數(shù)字順序編碼（2）數(shù)字分組順序編碼）數(shù)字分組順序編碼（3）字符編碼）字符編碼（4）組合編碼）組合編碼7（1）數(shù)字順序編碼）數(shù)字順序編碼這是最簡單的編碼形式，一般適用于

4、被編碼對這是最簡單的編碼形式，一般適用于被編碼對象數(shù)目較少的情況。象數(shù)目較少的情況。例如，某企業(yè)管理信息系統(tǒng)中，對例如，某企業(yè)管理信息系統(tǒng)中，對6個物資倉庫個物資倉庫的編碼可采用如下的數(shù)字順序碼。的編碼可采用如下的數(shù)字順序碼。編碼編碼對象對象倉庫倉庫1倉庫倉庫2倉庫倉庫3倉庫倉庫4倉庫倉庫5倉庫倉庫6編碼編碼0102030405068（2）數(shù)字分組順序編碼）數(shù)字分組順序編碼當(dāng)編碼對象具有兩層（或以上）的分類時，可當(dāng)編碼對象具有兩層（或以上）的分類時，可采用數(shù)字分組（段）順序碼。采用數(shù)字分組（段）順序碼。如如6個倉庫中的帳本的編碼可采用如下的數(shù)字分個倉庫中的帳本的編碼可采用如下的數(shù)字分組順序碼。

5、組順序碼。9（3）字符編碼）字符編碼數(shù)字編碼雖然結(jié)構(gòu)簡單，但也存在不容易識別數(shù)字編碼雖然結(jié)構(gòu)簡單，但也存在不容易識別和記憶的缺點。為了容易識別和記憶，可采用字符和記憶的缺點。為了容易識別和記憶，可采用字符編碼。編碼。如我們可對企業(yè)的如我們可對企業(yè)的6個倉庫采用下面的字符編碼。個倉庫采用下面的字符編碼。10（4）組合編碼）組合編碼編碼對象具有兩層（或以上）的分類時，我們編碼對象具有兩層（或以上）的分類時，我們可采用數(shù)字和字符的組合編碼方式使編碼對某層分可采用數(shù)字和字符的組合編碼方式使編碼對某層分類的記憶和識別更直觀和容易。類的記憶和識別更直觀和容易。如前述如前述6個倉庫中的帳本的編碼可采用如下的

6、組個倉庫中的帳本的編碼可采用如下的組合編碼。合編碼。112.區(qū)間碼區(qū)間碼按編碼對象的特點把代碼分成按編碼對象的特點把代碼分成若干區(qū)段若干區(qū)段，每一，每一個區(qū)段表示編碼對象的一個類別。例如郵政編碼、個區(qū)段表示編碼對象的一個類別。例如郵政編碼、國際電話號碼國際電話號碼，身份證號碼等，身份證號碼等。23-06-010086-551-1234567區(qū)間碼進(jìn)一步分為區(qū)間碼進(jìn)一步分為層次碼、十進(jìn)制碼、特征碼層次碼、十進(jìn)制碼、特征碼 。12（1）區(qū)間碼之層次碼）區(qū)間碼之層次碼按分類對象的從屬層次關(guān)系作為排列順序的一按分類對象的從屬層次關(guān)系作為排列順序的一種代碼。種代碼。國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類和代碼（國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分

7、類和代碼（GB4754-84）采用三）采用三層的層次碼。三層分別代表大類、中類、小類。層的層次碼。三層分別代表大類、中類、小類。第一層（大類）第一層（大類）XXX第二層（中類）第二層（中類）第三層（小類）第三層（小類）13（2）區(qū)間碼之十進(jìn)制碼）區(qū)間碼之十進(jìn)制碼十進(jìn)制碼中每一位數(shù)字代表一類，一般用于圖十進(jìn)制碼中每一位數(shù)字代表一類，一般用于圖書分類。書分類。500 自然科學(xué)自然科學(xué)510 數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)520 天文學(xué)天文學(xué) 620 工程和技術(shù)科學(xué)工程和技術(shù)科學(xué)621 機(jī)械和電氣工程機(jī)械和電氣工程621.1 蒸汽動力工程蒸汽動力工程621.2 水利機(jī)械水利機(jī)械14（3）區(qū)間碼之特征碼）區(qū)間碼之特征碼在碼

8、的結(jié)構(gòu)中，為多個屬性各規(guī)定一個位置，在碼的結(jié)構(gòu)中，為多個屬性各規(guī)定一個位置，從而表示某一編碼對象的不同方面特征。從而表示某一編碼對象的不同方面特征。如某一男裝的編碼為如某一男裝的編碼為M38-2W1。153.助記碼助記碼用可以幫助記憶的字母或數(shù)字來表用可以幫助記憶的字母或數(shù)字來表示編碼對象，將編碼對象的名稱、規(guī)格示編碼對象，將編碼對象的名稱、規(guī)格等作為代碼的一部分。等作為代碼的一部分。TV-B-12 TV-C-20 20寸彩色電視機(jī)寸彩色電視機(jī)164. 縮略碼縮略碼把人們習(xí)慣使用的縮寫字直接用于把人們習(xí)慣使用的縮寫字直接用于代碼，代碼，是助記碼的特例是助記碼的特例。Cm 、Kg等等175.校驗

9、碼及其生成過程、代碼校驗方法校驗碼及其生成過程、代碼校驗方法校驗碼校驗碼=校驗位校驗位自檢碼自檢碼=原代碼（代碼本體）原代碼（代碼本體）+校驗碼校驗碼校驗碼的校驗碼的一種一種生成過程：生成過程： 對原代碼的每一位加權(quán)求和對原代碼的每一位加權(quán)求和設(shè)原代碼為設(shè)原代碼為C1C2Cn，權(quán)因子為，權(quán)因子為P1P2Pn，加權(quán)求得：加權(quán)求得：S=C1P1+C2P2+CnPn權(quán)因子可以取自然數(shù)權(quán)因子可以取自然數(shù)1，2，3， ，幾何級數(shù)，幾何級數(shù)2，4，8，16，32， ，質(zhì)數(shù)，質(zhì)數(shù)2，3，5，7，11、等。等。18校驗碼的生成過程校驗碼的生成過程 用用加權(quán)加權(quán)和除以模得余數(shù)和除以模得余數(shù)R=S mod M其中

10、，其中，R表示余數(shù)，表示余數(shù)，M表示模數(shù)，可表示模數(shù)，可取取M=10，11等。等。 模減去余數(shù)模減去余數(shù)或者直接取余數(shù)或者直接取余數(shù)得校驗碼得校驗碼，附加在原代碼后。附加在原代碼后。Cn+1=M-R 或或R19校驗碼的生成過程例校驗碼的生成過程例原代碼：原代碼：123456權(quán)因子：權(quán)因子：173173模：模：10加權(quán)和：加權(quán)和：S=11+2733415763=81余數(shù)：余數(shù)：R=81 mod 10=1校驗碼：校驗碼：10-1=9自檢碼：自檢碼：1234569自檢碼自檢碼=原代碼（代碼本體）原代碼（代碼本體）+校驗碼校驗碼20習(xí)題習(xí)題1：計算校驗碼：計算校驗碼原代碼：原代碼：12345權(quán)因子：權(quán)

11、因子：65432模：模：11加權(quán)和：加權(quán)和：S=16+25344352=50余數(shù)：余數(shù)：R=50 mod 11=6校驗碼：校驗碼：11-6=5自檢碼：自檢碼：12345521習(xí)題習(xí)題2：計算：計算18位身份證號的校驗碼位身份證號的校驗碼老的身份證號是老的身份證號是15位，新的身份證號為位，新的身份證號為18位。位。關(guān)于身份證第關(guān)于身份證第18位是怎么計算的，原理如下：位是怎么計算的，原理如下：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB 11643-1999中有關(guān)公民身份號中有關(guān)公民身份號碼的規(guī)定，公民身份號碼是碼的規(guī)定，公民身份號碼是特征特征組合碼，組合碼，由由17位數(shù)位數(shù)字本體碼和字本體碼和1個數(shù)字校驗

12、碼組成個數(shù)字校驗碼組成。排列順序從左至右排列順序從左至右依次為：依次為：6位數(shù)字地址碼，位數(shù)字地址碼，8位數(shù)字出生日期碼，位數(shù)字出生日期碼，3位位數(shù)字順序碼和數(shù)字順序碼和1位數(shù)字校驗碼。位數(shù)字校驗碼。地址碼地址碼表示編碼對象常住戶口所在縣（市、旗、表示編碼對象常住戶口所在縣（市、旗、區(qū)）的行政區(qū)劃代碼。區(qū)）的行政區(qū)劃代碼。22計算計算18位身份證號的校驗碼（續(xù)位身份證號的校驗碼（續(xù)1）生日期碼生日期碼編碼對象出生的年、月、日，其中年編碼對象出生的年、月、日，其中年份用份用4位數(shù)字表示，年、月、日之間不用分隔符。例位數(shù)字表示，年、月、日之間不用分隔符。例如：如：1981年年05月月11日就用日就

13、用19810511表示。表示。 順序碼順序碼為同一地址碼所標(biāo)識的區(qū)域范圍內(nèi)，對為同一地址碼所標(biāo)識的區(qū)域范圍內(nèi)，對同年同月同日出生的人員編定的順序號。其中第同年同月同日出生的人員編定的順序號。其中第17位位奇數(shù)分給男性，偶數(shù)分給女性。奇數(shù)分給男性，偶數(shù)分給女性。 校驗碼校驗碼（第（第18位）是根據(jù)前面位）是根據(jù)前面17位數(shù)字碼，按位數(shù)字碼，按照照ISO 7064:1983.MOD 11-2計算出來的。計算出來的。23計算計算18位身份證號的校驗碼（續(xù)位身份證號的校驗碼（續(xù)2）第第18位數(shù)字的計算方法為：位數(shù)字的計算方法為： 原代碼：原代碼：身份證號前身份證號前17位。位。權(quán)因子：權(quán)因子：7- 9

14、- 10- 5- 8- 4- 2- 1- 6- 3- 7- 9- 10- 5- 8- 4- 2模：模：11加權(quán)和：加權(quán)和：身份證號前身份證號前17位數(shù)字和對應(yīng)權(quán)因子相乘再位數(shù)字和對應(yīng)權(quán)因子相乘再求和求和S余數(shù)：余數(shù)：R=S mod 11，R只可能有只可能有0- 1- 2- 3- 4- 5- 6-7- 8- 9- 10這這11個取值個取值校驗碼：校驗碼：按規(guī)定（按規(guī)定（ISO 7064:1983.MOD 11-2）不同）不同R對應(yīng)校驗碼取值分別為對應(yīng)校驗碼取值分別為1- 0- X- 9- 8- 7- 6- 5- 4- 3- 2（直接（直接取余數(shù)取余數(shù)得校驗得校驗碼碼）24計算計算18位身份證號的

15、校驗碼（續(xù)位身份證號的校驗碼（續(xù)3）可見若余數(shù)是可見若余數(shù)是2，就會在身份證末位，就會在身份證末位出現(xiàn)羅馬數(shù)字的出現(xiàn)羅馬數(shù)字的X。若余數(shù)是。若余數(shù)是10，身份證，身份證的最后一位號碼就是的最后一位號碼就是2。試計算自己的身份證校驗碼是否與試計算自己的身份證校驗碼是否與實際情況相符。實際情況相符。25用校驗碼檢查代碼的過程用校驗碼檢查代碼的過程使用校驗碼是使用校驗碼是輸入設(shè)計輸入設(shè)計環(huán)節(jié)的環(huán)節(jié)的輸入校驗方式輸入校驗方式之之一，是前述校驗碼一，是前述校驗碼生成過程的逆向過程生成過程的逆向過程。當(dāng)自檢碼當(dāng)自檢碼C1C2CnCn+1（其中（其中Cn+1為校驗碼）輸為校驗碼）輸入計算機(jī)后，對入計算機(jī)后，

16、對C1C2Cn分別乘以原來的權(quán)，分別乘以原來的權(quán)， Cn+1乘以乘以1，把它們相加后所得的和除以模。若余數(shù)為，把它們相加后所得的和除以模。若余數(shù)為0，則該代碼，則該代碼一般來說一般來說是正確的，否則輸入有錯。是正確的，否則輸入有錯。（原代碼與權(quán)乘積之和校驗碼）模整數(shù)（原代碼與權(quán)乘積之和校驗碼）模整數(shù)26用校驗碼檢查代碼例用校驗碼檢查代碼例設(shè)輸入的代碼設(shè)輸入的代碼(含校驗碼含校驗碼)為為55787，其中，其中7為校驗值，對每一位乘以它的原來的權(quán)為校驗值，對每一位乘以它的原來的權(quán)1234，校驗位乘的權(quán)為，校驗位乘的權(quán)為1。用所得的加權(quán)和。用所得的加權(quán)和被模被模9除，若余數(shù)為零，則代碼除，若余數(shù)為零

17、，則代碼一般一般是正確是正確的，否則就是輸入有錯。上述代碼顯然有錯，的，否則就是輸入有錯。上述代碼顯然有錯，因為其加權(quán)和除以模的余數(shù)不為零。因為其加權(quán)和除以模的余數(shù)不為零。75/9=8.327不一般的情況不一般的情況原編碼原編碼: 1234569(正正)或或2415569(誤誤)權(quán)因子權(quán)因子: 173173模模: 10余數(shù)余數(shù): 90/10= 9.0100/10=10.0結(jié)論結(jié)論: 本例兩種編碼檢驗結(jié)果均為本例兩種編碼檢驗結(jié)果均為0，檢驗失，檢驗失效。效。28用校驗碼檢查組合編碼的處理方法用校驗碼檢查組合編碼的處理方法一般情況下，校驗碼是對數(shù)字代碼一般情況下，校驗碼是對數(shù)字代碼進(jìn)行檢驗。在使用

18、校驗碼對組合編碼進(jìn)進(jìn)行檢驗。在使用校驗碼對組合編碼進(jìn)行檢查時，將行檢查時，將AZ跟隨跟隨09順序變?yōu)椋喉樞蜃優(yōu)椋篈=10B=11Z=35 低可靠低可靠性系統(tǒng)性系統(tǒng)數(shù)字代碼數(shù)字代碼字母數(shù)字代碼字母數(shù)字代碼模：模：10權(quán)：權(quán)：7,3,1,7,3,1基本檢錯率基本檢錯率:90%一般一般可靠性可靠性系統(tǒng)系統(tǒng)模：模：11權(quán)：權(quán)：*基本檢錯率基本檢錯率:90.909% %模：模：37權(quán)：權(quán)：*基本檢錯率基本檢錯率:9797.297%高可靠高可靠性系統(tǒng)性系統(tǒng)模：模：97權(quán)：權(quán)：*基本檢錯率基本檢錯率:98.969% %模：模：523權(quán)：權(quán)：*基本檢錯率基本檢錯率:99.808% %*為擺動的等差級數(shù)：權(quán)從為

19、擺動的等差級數(shù)：權(quán)從1、2、3遞增到低于模的一半，然后再從遞增到低于模的一半，然后再從模減模減1，遞減至高于模的一半；按此規(guī)律進(jìn)行重復(fù)。例如：模是，遞減至高于模的一半；按此規(guī)律進(jìn)行重復(fù)。例如：模是11，則，則權(quán)為權(quán)為1、2、3、4、5、10、9、8、7、6、1、2、3、.不同權(quán)和模的檢錯率（檢錯效率）不同權(quán)和模的檢錯率（檢錯效率）30不同權(quán)和模的檢錯率（檢錯效率）不同權(quán)和模的檢錯率（檢錯效率）模模權(quán)權(quán)抄寫錯抄寫錯檢錯率檢錯率易位錯易位錯檢錯率檢錯率隔位隔位易位錯易位錯檢錯率檢錯率隨機(jī)錯隨機(jī)錯檢錯率檢錯率1010101111111, 2, 1, 2, 1, 21, 3, 1, 3, 1, 37,

20、 6, 5, 4, 3, 29, 8, 7, 4, 3, 21, 3, 7, 1, 3, 77, 6, 5, 4, 3, 2100%100%87%95%100%100%98%89%100%100%89%100%0%-89%-100%-90%-315.6.2編碼設(shè)計的原則編碼設(shè)計的原則 唯一性唯一性通過編碼可唯一地確定編碼對象，這是編碼在通過編碼可唯一地確定編碼對象，這是編碼在數(shù)據(jù)管理中最基本的作用。數(shù)據(jù)管理中最基本的作用。 合理性合理性代碼結(jié)構(gòu)應(yīng)與相應(yīng)的分類體系相對應(yīng)。代碼結(jié)構(gòu)應(yīng)與相應(yīng)的分類體系相對應(yīng)。 可擴(kuò)充性和穩(wěn)定性可擴(kuò)充性和穩(wěn)定性應(yīng)留有充分的余地，以備將來不斷擴(kuò)充的需要。應(yīng)留有充分的余地

21、，以備將來不斷擴(kuò)充的需要。 簡單性簡單性代碼結(jié)構(gòu)盡量簡單，并注意避免形似符號。代碼結(jié)構(gòu)盡量簡單，并注意避免形似符號。32編碼設(shè)計的原則（續(xù)編碼設(shè)計的原則（續(xù)1） 適用性適用性代碼盡可能反映對象的特點，以幫助記憶，便代碼盡可能反映對象的特點，以幫助記憶，便于填寫。于填寫。 規(guī)范性規(guī)范性國家有關(guān)編碼標(biāo)準(zhǔn)是代碼設(shè)計的重要依據(jù)，已國家有關(guān)編碼標(biāo)準(zhǔn)是代碼設(shè)計的重要依據(jù)，已有的標(biāo)準(zhǔn)必須遵循。在一個代碼體系中，代碼結(jié)構(gòu)、有的標(biāo)準(zhǔn)必須遵循。在一個代碼體系中，代碼結(jié)構(gòu)、類型、編寫格式必須統(tǒng)一。類型、編寫格式必須統(tǒng)一。 易于修改性易于修改性 標(biāo)準(zhǔn)化與通用性標(biāo)準(zhǔn)化與通用性盡量盡量采用相應(yīng)采用相應(yīng)國際或國內(nèi)國際或國內(nèi)

22、標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)部使用內(nèi)部使用的代碼需要的代碼需要統(tǒng)一統(tǒng)一。33適用性適用性通過編碼能夠比較容易地識別被編通過編碼能夠比較容易地識別被編碼對象。碼對象。如物資編碼如物資編碼“WJTQ002”表示類別表示類別為為“五金五金”，品種為，品種為“臺鉗臺鉗”的第的第2號物資。號物資。34規(guī)范性規(guī)范性對編碼對象的編碼要遵循一定的規(guī)則，這些規(guī)對編碼對象的編碼要遵循一定的規(guī)則，這些規(guī)則包括：編碼的位數(shù)、編碼的分段、每段的類型和則包括：編碼的位數(shù)、編碼的分段、每段的類型和含義等。含義等。例如數(shù)據(jù)類例如數(shù)據(jù)類“物資基本信息物資基本信息” 中的關(guān)鍵字段中的關(guān)鍵字段“物資物資編碼編碼”的結(jié)構(gòu)為：的結(jié)構(gòu)為：35編碼設(shè)計的原則（續(xù)編碼設(shè)計的原則（續(xù)2）要盡量采用不易出錯的代碼結(jié)構(gòu)要盡量采用不易出錯的代碼結(jié)構(gòu)如：字母如：字母-字母字母-數(shù)字?jǐn)?shù)字 (WW3) 字母字母-數(shù)字?jǐn)?shù)字-字母字母 (W2W)當(dāng)代碼長于當(dāng)代碼長于4個字母或個字母或5個數(shù)字時應(yīng)分成小段個數(shù)字時應(yīng)分成小段如：如：J2LV9-JXYQ6-J344K-QLYTH-8RG2W若已知代碼的位數(shù)為若已知代碼的位數(shù)為P位，每一位上可用字符數(shù)為位，每一位上可用字符數(shù)為Si，則可以組成代碼的總數(shù)為：則可