第七章管理信息系統的系統設計

第七章管理信息系統的系統設計第七章管理信息系統的系統設計1系統設計概述2代碼設計

3功能結構圖設計4信息系統流程圖設計5系統配置方案設計6制定設計規(guī)范7數據存儲設計8輸出設計9輸入設計10處理流程圖設計11編寫程序設計說明書和系統設計報告第一節(jié)系統設計概述一、系統設計的任務二、系統設計的主要工作三、系統設計中應遵循的原則一、系統設計的任務系統設計的任務是：在系統分析提出的邏輯模型的基礎上，科學合理地進行物理模型的設計。邏輯模型物理模型做什么怎樣做科學合理地提出從具體到抽象從抽象又回到具體系統分析系統設計二、系統設計的主要工作總體設計代碼設計和設計規(guī)范的制定數據存儲設計計算機處理過程設計系統物理配置方案設計三、系統設計中應遵循的原則系統性可靠性經濟性MIS靈活性MIS設計原則指系統抵御外界干擾的能力及受外界干擾時的恢復能力代碼統一、設計規(guī)范標準、數出一處、全局共享、一次輸入得到多次利用環(huán)境適應性模塊的獨立性盡可能減小系統的開銷第二節(jié)代碼設計一、

代碼的功能二、代碼設計的原則三、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）駕照申領管理：牌照號（閩DC5316）、機動車駕駛證號教學管理：課程號（10031）、學號（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，便于數據的存儲和檢索。2、提高處理的效率和精度。3、提高了數據的全局一致性。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屬性。2、系統性

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、代碼設計的原則二、代碼設計的原則4、要注意盡量采用不易出錯的編碼結構。例如字母—字母—數字的結構(如WW2)比字母—數字—字母的結構(如W2W)發(fā)生錯誤的機會要少一些5、當代碼長于4個字母或5個數字字符時，應分成小段

這樣人們讀寫時不易發(fā)生錯誤。6、可擴充性考慮系統的發(fā)展與變化，當增加新的實體（或屬性）時，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。若已知碼的位數為P，每一位上可用字符數為Si，則可以組成碼的總數為：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)數字代表編碼對象的碼。順序碼（系列碼）碼內容1廠長2科長3科員4生產工人（二)區(qū)間碼區(qū)間碼：把數據項分成若干組，每一區(qū)間代表一個組，碼中數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、上下關聯區(qū)間碼3、十進位碼多面碼多面碼：一個數據項可能具有多方面的特性。如果在碼的結構中，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-博士后上下關聯區(qū)間碼上下關聯區(qū)間碼：由幾個意義上相互有關的區(qū)間碼組成，其結構一般由左向右排列。身份證號碼十進位碼此法相當于圖書分類中沿用已久的十進位分類碼，小數點左邊的數字組合代表主要分類，小數點右邊的指出子分類。例：TP3計算技術、計算機技術TP30一般性問題TP31計算機軟件

TP311程序設計、軟件工程

TP311.1程序設計程序正確性理論。

TP311.11程序設計方法判斷？1.郵政編碼？2.學號？（三）助憶碼助憶碼：用文字、數字或文字數字結合起來描述。（表示產品的規(guī)格、型號）特點：可以通過聯想幫助記憶。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？避免代碼錄入出現錯誤的辦法在設計好的代碼（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事先規(guī)定好的數學方法及代碼本體計算出來的。算術級數法原代碼1

2

3

4

5各乘以權

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級數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

，最終設計的代碼便是:1080103710801037校驗位代碼本體幾何級數法原編碼 1234各乘以權16842乘積之和16+16+12+8＝52以11為模去除乘積之和，把得出的余數作為校驗碼：52／11＝4…8因此編碼為12348。質數法原編碼 1234各乘以權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，若余數是10，則校驗碼取0。第七節(jié)數據存儲設計文件是系統中存放數據的基本方式。四、數據庫設計的基礎知識（一）概念模型（二）E-R方法（三）數據模型（四）關系的規(guī)范化基本知識客觀事物：事物相關性質集合人實體實體及實體集聯系相關屬性集合加工、轉換數記錄據文件庫相關數據項集合加工轉換存儲二進制數據集合結構計算機世界DBMS數據世界DBMS的數據模型現實世界觀念世界認識、選擇和描述概念模型將外部信息轉化為計算機內部的數據，需經以下幾個世界的轉換：基本知識數據庫模型概念模型數據模型網狀模型層次模型關系模型(目前最常用的模型)面向對象模型（一）概念模型是按用戶的觀點對數據和信息建模。是從用戶角度看到的數據庫。有關概念(1)實體：指現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總體：由不同性質的個體組成的集合可分解出多個同質總體（學校）同質總體：由相同性質的個體組成的集合（學生、教師）實體分類(2)屬性：指實體具有的某種特性。例如：學生實體可由學號、姓名、性別、年齡、系別等屬性組成。(3)聯系：事物間相互關聯的狀態(tài)。實體內部的聯系：組成實體的各個屬性間的聯系實體間聯系：不同實體間的聯系（如學生和課程等）聯系方式若A，B為兩個包含若干個體的總體，其間建立了某種聯系，其聯系方式可分為三類：一對一聯系，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)生聯系，反之，B中的每一實體至多對應A中一個實體，則稱A與B是一對一聯系。

學校校長任職11聯系方式一對多聯系，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)生聯系，反之，B中的每一個實體至多只能對應A中的一個實體，則稱A與B是一對多聯系。部門部門號名稱電話員工員工號姓名性別所屬n1年齡聯系方式多對多聯系：記為M：N。如果A中至少有一實體對應于B中一個以上實體，反之，B中也至少有一個實體對應于A中的一個以上實體，則稱A與B是多對多聯系。

（二）E-R方法概念模型最常用的表示方法就是實體-聯系方法（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屬性聯系無向邊E-R模型設計思路在E-R模型設計中，首先根據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，并一一命名再根據實體的屬性描述其間的各種聯系。選課管理E-R模型學生課程選修學號姓名性別課程號課程名學時數成績n年齡m專業(yè)所屬1n專業(yè)號專業(yè)名性質物資庫存供應單位合同結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量單位號單位名地址聯系人郵政編碼合同號數量備注金額結算編號用途金額經手人金額數量數量數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）數據模型數據模型：是對客觀事物及其聯系的數據化描述。層次模型網狀模型關系模型面向對象模型學生課程選修學號姓名性別課程號課程名學時數成績n年齡m關系模型：用表格結構（二維表）表示實體和實體間聯系的數據模型。選課管理E-R模型（概念模型）關系模型學號姓名性別年齡11002030105李剛男1911002040220王燦女1811002010137陳楊男20課程號課程名學時數30010高等數學8010502大學英語8020324MIS48學號課程號成績110020301053001092110020402201050287110020301052032480學生關系（表）課程關系（表）學生選課關系（成績表）學生課程選修學號姓名性別課程號課程名學時數成績n年齡m選課管理E-R模型（概念模型）關系模型中的主要術語

1、關系。一個關系對應于一張二維表。

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

6、分量。元組中的一個屬性值。

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

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

(1)1:1聯系的轉換方法

1)將1:1聯系轉換為一個獨立的關系：與該聯系相連的各實體的碼以及聯系本身的屬性均轉換為關系的屬性，且每個實體的碼均是該關系的候選碼(可以被選為主碼的屬性或屬性組)

。

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

負責1產品產品號產品名價格1職工職工號姓名年齡(2)1:n聯系的轉換方法一種方法是將聯系轉換為一個獨立的關系，其關系的屬性由與該聯系相連的各實體集的碼以及聯系本身的屬性組成，而該關系的碼為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，新屬性由聯系對應的1端實體集的碼和聯系自身的屬性構成，新增屬性后原關系的碼不變。例2方案1：聯系形成的關系獨立存在。

倉庫（倉庫號，地點，面積）；

產品（產品號，產品名，價格）；

倉儲（倉庫號，產品號，數量）.方案2：聯系形成的關系與n端對象合并。

倉庫（倉庫號，地點，面積）；

產品（產品號，產品名，價格，倉庫號，數量）.倉儲n產品產品號產品名價格1倉庫倉庫號地點面積數量(3)m:n聯系的轉換方法

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

例3轉換的關系模型為：學生（學號，姓名，年齡，性別）；

課程（課程號，課程名，學時數）；

選修（學號，課程號，成績）.

學生學號姓名年齡性別課程課程號課程名學時數選修mn成績

對于多對多的多元聯系，轉換為關系模型的方法是新建一個獨立的關系，該關系的屬性為多元聯系相連的各實體的碼以及聯系本身的屬性，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系的轉換方法例4供應商（供應商號，供應商名，地址）；零件（零件號，零件名，單價）；產品（產品號，產品名，型號）；供應（供應商號，零件號，產品號，數量）.供應商供應商號供應商名地址零件零件號零件名單價產品產品號產品名型號供應nmp數量物資庫存供應單位合同結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量單位號單位名地址聯系人郵政編碼合同號數量備注金額結算編號用途金額經手人金額數量數量數量金額單價物資入庫管理E-R模型1.供應單位（單位號，單位名，地址，聯系人，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，數量，物資代碼，合同號）4.合同（合同號，數