第七章管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計

第七章管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計第七章管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計1系統(tǒng)設(shè)計概述2代碼設(shè)計

3功能結(jié)構(gòu)圖設(shè)計4信息系統(tǒng)流程圖設(shè)計5系統(tǒng)配置方案設(shè)計6制定設(shè)計規(guī)范7數(shù)據(jù)存儲設(shè)計8輸出設(shè)計9輸入設(shè)計10處理流程圖設(shè)計11編寫程序設(shè)計說明書和系統(tǒng)設(shè)計報告第一節(jié)系統(tǒng)設(shè)計概述一、系統(tǒng)設(shè)計的任務(wù)二、系統(tǒng)設(shè)計的主要工作三、系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)遵循的原則一、系統(tǒng)設(shè)計的任務(wù)系統(tǒng)設(shè)計的任務(wù)是：在系統(tǒng)分析提出的邏輯模型的基礎(chǔ)上，科學(xué)合理地進行物理模型的設(shè)計。邏輯模型物理模型做什么怎樣做科學(xué)合理地提出從具體到抽象從抽象又回到具體系統(tǒng)分析系統(tǒng)設(shè)計二、系統(tǒng)設(shè)計的主要工作總體設(shè)計代碼設(shè)計和設(shè)計規(guī)范的制定數(shù)據(jù)存儲設(shè)計計算機處理過程設(shè)計系統(tǒng)物理配置方案設(shè)計三、系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)遵循的原則系統(tǒng)性可靠性經(jīng)濟性MIS靈活性MIS設(shè)計原則指系統(tǒng)抵御外界干擾的能力及受外界干擾時的恢復(fù)能力代碼統(tǒng)一、設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)出一處、全局共享、一次輸入得到多次利用環(huán)境適應(yīng)性模塊的獨立性盡可能減小系統(tǒng)的開銷第二節(jié)代碼設(shè)計一、

代碼的功能二、代碼設(shè)計的原則三、代碼的種類四、代碼的校驗位圖書館管理：借閱證（J72157）、圖書（D035.141）駕照申領(lǐng)管理：牌照號（閩DC5316）、機動車駕駛證號教學(xué)管理：課程號（10031）、學(xué)號（1206202008）……代碼的定義代碼:代表事物名稱、屬性、狀態(tài)等的符號。為了便于計算機處理，一般用數(shù)字、字母或它們的組合來表示。一、代碼的功能1、為事物提供一個概要而不含糊的認定，便于數(shù)據(jù)的存儲和檢索。2、提高處理的效率和精度。3、提高了數(shù)據(jù)的全局一致性。4、是人和計算機的共同語言，是兩者交換信息的工具。1、唯一確定性

每一代碼僅代表唯一的實體或?qū)傩浴?、系統(tǒng)性

代碼要有規(guī)律，邏輯性強。

3、注意避免誤解，不要使用易于混淆的字符。如O、z、I、S、V與0、2、1、5、U易混；不要把空格作代碼；要使用24小時制表示時間等

二、代碼設(shè)計的原則二、代碼設(shè)計的原則4、要注意盡量采用不易出錯的編碼結(jié)構(gòu)。例如字母—字母—數(shù)字的結(jié)構(gòu)(如WW2)比字母—數(shù)字—字母的結(jié)構(gòu)(如W2W)發(fā)生錯誤的機會要少一些5、當(dāng)代碼長于4個字母或5個數(shù)字字符時，應(yīng)分成小段

這樣人們讀寫時不易發(fā)生錯誤。6、可擴充性考慮系統(tǒng)的發(fā)展與變化，當(dāng)增加新的實體（或?qū)傩裕r，不需要變動原代碼體系。代碼容量計算代碼的容量，即它所能表達的個體的個數(shù)。若已知碼的位數(shù)為P，每一位上可用字符數(shù)為Si，則可以組成碼的總數(shù)為：C=S1*S2*……*Sp例如，對每位字符為0—9的三位碼，共可組成C＝10×10×10＝1000種碼。一個由兩個英文字母組成的代碼，可以表達676個不同的個體(26×26)。以下哪一個用作代碼比較合適？M3MFOV

螺絲釘N25N25三、代碼的種類順序碼區(qū)間碼助憶碼（一）

順序碼順序碼又稱系列碼，它是一種用連續(xù)數(shù)字代表編碼對象的碼。順序碼（系列碼）碼內(nèi)容1廠長2科長3科員4生產(chǎn)工人（二)區(qū)間碼區(qū)間碼：把數(shù)據(jù)項分成若干組，每一區(qū)間代表一個組，碼中數(shù)字的值和位置都代表一定意義。郵政編碼。郵政編碼區(qū)間碼的類型1、多面碼2、上下關(guān)聯(lián)區(qū)間碼3、十進位碼多面碼多面碼：一個數(shù)據(jù)項可能具有多方面的特性。如果在碼的結(jié)構(gòu)中，為這些特性各規(guī)定一個位置，就形成多面碼。2343？材料代碼材料螺釘直徑螺釘頭形狀表面處理1-不銹鋼1-φ0.51-圓頭1-未處理2-黃銅2-φ1.02-平頭2-鍍鉻3-鋼3-φ1.5

3-六角方頭3-鍍鋅4-方形頭4-上漆1223？年齡婚姻狀態(tài)性別學(xué)歷1-30歲或以下1-已婚1-男1-本科2-30到40之間2-未婚2-女2-碩士3-40歲以上

3-博士4-博士后上下關(guān)聯(lián)區(qū)間碼上下關(guān)聯(lián)區(qū)間碼：由幾個意義上相互有關(guān)的區(qū)間碼組成，其結(jié)構(gòu)一般由左向右排列。身份證號碼十進位碼此法相當(dāng)于圖書分類中沿用已久的十進位分類碼，小數(shù)點左邊的數(shù)字組合代表主要分類，小數(shù)點右邊的指出子分類。例：TP3計算技術(shù)、計算機技術(shù)TP30一般性問題TP31計算機軟件

TP311程序設(shè)計、軟件工程

TP311.1程序設(shè)計程序正確性理論。

TP311.11程序設(shè)計方法判斷？1.郵政編碼？2.學(xué)號？（三）助憶碼助憶碼：用文字、數(shù)字或文字數(shù)字結(jié)合起來描述。（表示產(chǎn)品的規(guī)格、型號）特點：可以通過聯(lián)想幫助記憶。例如，用TV-B-12代表12英時黑白電視機，用TV-C-20代表20英時彩色電視機。四、代碼的校驗位抄寫錯誤易位錯誤隔位易位錯誤123412351324134213241432如何解決，如何保證代碼的正確性？避免代碼錄入出現(xiàn)錯誤的辦法在設(shè)計好的代碼（代碼本體）后，再增加一位，作為代碼的組成部分。增加的這一位，即為校驗位。XXXXXXX校驗位代碼本體校驗位是根據(jù)事先規(guī)定好的數(shù)學(xué)方法及代碼本體計算出來的。算術(shù)級數(shù)法原代碼1

2

3

4

5各乘以權(quán)

6

5

4

3

2乘積之和6+10+12+12+10=50以11為模去除乘積之和，把得出的余數(shù)作為校驗碼：50/11=4……6，因此代碼為123456。123456校驗位代碼本體算術(shù)級數(shù)法某金屬材料公司的黑色金屬材料分類代碼為:1080103（代碼本體）權(quán)自左向右為:1234567得出乘積之和:l×1十0×2十8×3十0×4十1×5十0×6十3×7=51除以模11R=51MOD11=7原編碼加上校驗位7

，最終設(shè)計的代碼便是:1080103710801037校驗位代碼本體幾何級數(shù)法原編碼 1234各乘以權(quán)16842乘積之和16+16+12+8＝52以11為模去除乘積之和，把得出的余數(shù)作為校驗碼：52／11＝4…8因此編碼為12348。質(zhì)數(shù)法原編碼 1234各乘以權(quán)13753乘積之和13+14+15+12=54以11為模去除乘積之和，把得出余數(shù)作為校驗碼：54／11＝4…10因此編碼為

12340。注意：以11為模時，若余數(shù)是10，則校驗碼取0。第七節(jié)數(shù)據(jù)存儲設(shè)計文件是系統(tǒng)中存放數(shù)據(jù)的基本方式。四、數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基礎(chǔ)知識（一）概念模型（二）E-R方法（三）數(shù)據(jù)模型（四）關(guān)系的規(guī)范化基本知識客觀事物：事物相關(guān)性質(zhì)集合人實體實體及實體集聯(lián)系相關(guān)屬性集合加工、轉(zhuǎn)換數(shù)記錄據(jù)文件庫相關(guān)數(shù)據(jù)項集合加工轉(zhuǎn)換存儲二進制數(shù)據(jù)集合結(jié)構(gòu)計算機世界DBMS數(shù)據(jù)世界DBMS的數(shù)據(jù)模型現(xiàn)實世界觀念世界認識、選擇和描述概念模型將外部信息轉(zhuǎn)化為計算機內(nèi)部的數(shù)據(jù)，需經(jīng)以下幾個世界的轉(zhuǎn)換：基本知識數(shù)據(jù)庫模型概念模型數(shù)據(jù)模型網(wǎng)狀模型層次模型關(guān)系模型(目前最常用的模型)面向?qū)ο竽Ｐ停ㄒ唬└拍钅Ｐ褪前从脩舻挠^點對數(shù)據(jù)和信息建模。是從用戶角度看到的數(shù)據(jù)庫。有關(guān)概念(1)實體：指現(xiàn)實世界存在的對象或事物。實體可以是具體對象：一個教師、學(xué)生、部門、一個物品；也可是抽象的概念：課程等。實體個體總體總體泛指個體組成的集合異質(zhì)總體：由不同性質(zhì)的個體組成的集合可分解出多個同質(zhì)總體（學(xué)校）同質(zhì)總體：由相同性質(zhì)的個體組成的集合（學(xué)生、教師）實體分類(2)屬性：指實體具有的某種特性。例如：學(xué)生實體可由學(xué)號、姓名、性別、年齡、系別等屬性組成。(3)聯(lián)系：事物間相互關(guān)聯(lián)的狀態(tài)。實體內(nèi)部的聯(lián)系：組成實體的各個屬性間的聯(lián)系實體間聯(lián)系：不同實體間的聯(lián)系（如學(xué)生和課程等）聯(lián)系方式若A，B為兩個包含若干個體的總體，其間建立了某種聯(lián)系，其聯(lián)系方式可分為三類：一對一聯(lián)系，記為1：1。如果對于A中的一個實體，B中至多有一個實體與其發(fā)生聯(lián)系，反之，B中的每一實體至多對應(yīng)A中一個實體，則稱A與B是一對一聯(lián)系。

學(xué)校校長任職11聯(lián)系方式一對多聯(lián)系，記為1：N。如果對于A中的一個實體，B中有一個以上實體與其發(fā)生聯(lián)系，反之，B中的每一個實體至多只能對應(yīng)A中的一個實體，則稱A與B是一對多聯(lián)系。部門部門號名稱電話員工員工號姓名性別所屬n1年齡聯(lián)系方式多對多聯(lián)系：記為M：N。如果A中至少有一實體對應(yīng)于B中一個以上實體，反之，B中也至少有一個實體對應(yīng)于A中的一個以上實體，則稱A與B是多對多聯(lián)系。

（二）E-R方法概念模型最常用的表示方法就是實體-聯(lián)系方法（Entity-RelationApproach，簡稱E-R方法）。E-R方法：用E-R圖（或稱E-R模型）來描述某一組織的信息模型?；痉枺簩嶓w屬性聯(lián)系無向邊E-R模型設(shè)計思路在E-R模型設(shè)計中，首先根據(jù)分析階段收集到的材料，利用分類、聚集、概括等方法抽象出實體，并一一命名再根據(jù)實體的屬性描述其間的各種聯(lián)系。選課管理E-R模型學(xué)生課程選修學(xué)號姓名性別課程號課程名學(xué)時數(shù)成績n年齡m專業(yè)所屬1n專業(yè)號專業(yè)名性質(zhì)物資庫存供應(yīng)單位合同結(jié)算入庫訂貨驗收購進付款1NNMLNNNMM1代碼名稱規(guī)格備注入庫號日期貨位數(shù)量單位號單位名地址聯(lián)系人郵政編碼合同號數(shù)量備注金額結(jié)算編號用途金額經(jīng)手人金額數(shù)量數(shù)量數(shù)量金額單價物資入庫管理E-R模型物資入庫管理的E-R模型（三）數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型：是對客觀事物及其聯(lián)系的數(shù)據(jù)化描述。層次模型網(wǎng)狀模型關(guān)系模型面向?qū)ο竽Ｐ蛯W(xué)生課程選修學(xué)號姓名性別課程號課程名學(xué)時數(shù)成績n年齡m關(guān)系模型：用表格結(jié)構(gòu)（二維表）表示實體和實體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。選課管理E-R模型（概念模型）關(guān)系模型學(xué)號姓名性別年齡11002030105李剛男1911002040220王燦女1811002010137陳楊男20課程號課程名學(xué)時數(shù)30010高等數(shù)學(xué)8010502大學(xué)英語8020324MIS48學(xué)號課程號成績110020301053001092110020402201050287110020301052032480學(xué)生關(guān)系（表）課程關(guān)系（表）學(xué)生選課關(guān)系（成績表）學(xué)生課程選修學(xué)號姓名性別課程號課程名學(xué)時數(shù)成績n年齡m選課管理E-R模型（概念模型）關(guān)系模型中的主要術(shù)語

1、關(guān)系。一個關(guān)系對應(yīng)于一張二維表。

2、元組。表中一行稱為一個元組。

3、屬性。表中一列稱為一個屬性。給每列起一個名即為屬性名。

4、主碼。也稱主關(guān)鍵字(PrimaryKey，PK)。表中的某個屬性組，它的值惟一地標(biāo)識一個元組。5、域。屬性的取值范圍。

6、分量。元組中的一個屬性值。

7、關(guān)系模式。對關(guān)系的描述，用“關(guān)系名(屬性1，屬性2，…屬性n)”來表示。概念模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實體的轉(zhuǎn)換規(guī)則

一個實體轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型中的一個關(guān)系，實體的屬性就是關(guān)系的屬性，實體的碼就是關(guān)系的碼。關(guān)系模型學(xué)號姓名性別年齡11002030105李剛男1911002040220王燦女1811002010137陳楊男20課程號課程名學(xué)時數(shù)30010高等數(shù)學(xué)8010502大學(xué)英語8020324MIS48學(xué)號課程號成績110020301053001092110020402201050287110020301052032480學(xué)生關(guān)系（表）課程關(guān)系（表）學(xué)生選課關(guān)系（成績表）學(xué)生課程選修學(xué)號姓名性別課程號課程名學(xué)時數(shù)成績n年齡m選課管理E-R模型（概念模型）2.實體間聯(lián)系的轉(zhuǎn)換規(guī)則

(1)1:1聯(lián)系的轉(zhuǎn)換方法

1)將1:1聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系：與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，且每個實體的碼均是該關(guān)系的候選碼(可以被選為主碼的屬性或?qū)傩越M)

。

例1方案1：聯(lián)系形成的關(guān)系獨立存在：職工（職工號，姓名，年齡）；產(chǎn)品（產(chǎn)品號，產(chǎn)品名，價格）；負責(zé)（職工號，產(chǎn)品號）.負責(zé)1產(chǎn)品產(chǎn)品號產(chǎn)品名價格1職工職工號姓名年齡2)將1:1聯(lián)系與某一端實體所對應(yīng)的關(guān)系合并，則需要在被合并關(guān)系中增加屬性，其新增的屬性為聯(lián)系本身的屬性和與聯(lián)系相關(guān)的另一個實體集的碼。例1方案2：“負責(zé)”與“職工”兩關(guān)系合并：職工（職工號，姓名，年齡，產(chǎn)品號）；產(chǎn)品（產(chǎn)品號，產(chǎn)品名，價格）；方案3：“負責(zé)”與“產(chǎn)品”兩關(guān)系合并：職工（職工號，姓名，年齡）；產(chǎn)品（產(chǎn)品號，產(chǎn)品名，價格，職工號）.

負責(zé)1產(chǎn)品產(chǎn)品號產(chǎn)品名價格1職工職工號姓名年齡(2)1:n聯(lián)系的轉(zhuǎn)換方法一種方法是將聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系，其關(guān)系的屬性由與該聯(lián)系相連的各實體集的碼以及聯(lián)系本身的屬性組成，而該關(guān)系的碼為n端實體集的碼；另一種方法是在n端實體集中增加新屬性，新屬性由聯(lián)系對應(yīng)的1端實體集的碼和聯(lián)系自身的屬性構(gòu)成，新增屬性后原關(guān)系的碼不變。例2方案1：聯(lián)系形成的關(guān)系獨立存在。

倉庫（倉庫號，地點，面積）；

產(chǎn)品（產(chǎn)品號，產(chǎn)品名，價格）；

倉儲（倉庫號，產(chǎn)品號，數(shù)量）.方案2：聯(lián)系形成的關(guān)系與n端對象合并。

倉庫（倉庫號，地點，面積）；

產(chǎn)品（產(chǎn)品號，產(chǎn)品名，價格，倉庫號，數(shù)量）.倉儲n產(chǎn)品產(chǎn)品號產(chǎn)品名價格1倉庫倉庫號地點面積數(shù)量(3)m:n聯(lián)系的轉(zhuǎn)換方法

向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換時，一個m:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系。轉(zhuǎn)換方法為：與該聯(lián)系相連的各實體集的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，新關(guān)系的碼為兩個相連實體碼的組合（該碼為多屬性構(gòu)成的組合碼）。

例3轉(zhuǎn)換的關(guān)系模型為：學(xué)生（學(xué)號，姓名，年齡，性別）；

課程（課程號，課程名，學(xué)時數(shù)）；

選修（學(xué)號，課程號，成績）.

學(xué)生學(xué)號姓名年齡性別課程課程號課程名學(xué)時數(shù)選修mn成績

對于多對多的多元聯(lián)系，轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型的方法是新建一個獨立的關(guān)系，該關(guān)系的屬性為多元聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性，碼為各實體碼的組合。

(4)三個或三個以上實體集間的多元聯(lián)系的轉(zhuǎn)換方法例4供應(yīng)商（供應(yīng)商號，供應(yīng)商名，地址）；零件（零件號，零件名，單價）；產(chǎn)品（產(chǎn)品號，產(chǎn)品名，型號）；供應(yīng)（供應(yīng)商號，零件號，產(chǎn)品號，數(shù)量）.供應(yīng)商供應(yīng)商號供應(yīng)商名地址零件零件號零件名單價產(chǎn)品產(chǎn)品號產(chǎn)品名型號供應(yīng)nmp數(shù)量物資庫存供應(yīng)單位合同結(jié)算入庫訂貨驗收購進付款1NNMLNNNMM1代碼名稱規(guī)格備注入庫號日期貨位數(shù)量單位號單位名地址聯(lián)系人郵政編碼合同號數(shù)量備注金額結(jié)算編號用途金額經(jīng)手人金額數(shù)量數(shù)量數(shù)量金額單價物資入庫管理E-R模型1.供應(yīng)單位（單位號，單位名，地址，聯(lián)系人，郵政編碼）2.物資（物資代碼，名稱，規(guī)格，備注）3.庫存（入庫號，日期，貨位，數(shù)量，物資代碼，合同號）4.合同（合同號，數(shù)