第9章 管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

管理信息系統(tǒng)普通高等院校經(jīng)濟(jì)管理專業(yè)本科課程主講人：徐會(huì)杰第9章管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述代碼設(shè)計(jì)子系統(tǒng)的劃分信息系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)物理配置方案設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)輸出設(shè)計(jì)輸入設(shè)計(jì)編寫系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告9.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述9.1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的與任務(wù)1．系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的系統(tǒng)設(shè)計(jì)又稱為物理設(shè)計(jì)，是開發(fā)管理信息系統(tǒng)的第三階段。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是在保證實(shí)現(xiàn)邏輯模型功能的基礎(chǔ)上，盡可能提高目標(biāo)系統(tǒng)的簡(jiǎn)單性、可變性、一致性、完整性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全性，將分析階段所獲得的系統(tǒng)邏輯模型，轉(zhuǎn)換成一個(gè)具體的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方案的物理模型。系統(tǒng)設(shè)計(jì)通?？梢苑譃閮蓚€(gè)階段進(jìn)行，首先是總體設(shè)計(jì)，其任務(wù)是設(shè)計(jì)系統(tǒng)的框架和概貌，并向用戶單位和領(lǐng)導(dǎo)部門作詳細(xì)報(bào)告并認(rèn)可，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，這兩部分工作是互相聯(lián)系的，需要交叉進(jìn)行。2．系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作應(yīng)自頂向下地進(jìn)行。首先設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)，然后再逐層深入，直至進(jìn)行每一個(gè)模塊的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)?？傮w設(shè)計(jì)?？傮w設(shè)計(jì)主要包括系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)物理系統(tǒng)的配置方案設(shè)計(jì)。系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的任務(wù)是劃分子系統(tǒng)，然后確定子系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)，并畫出功能模塊結(jié)構(gòu)圖。在這個(gè)過程中必須考慮的問題為：如何將一個(gè)系統(tǒng)劃分成多個(gè)子系統(tǒng)；每個(gè)子系統(tǒng)如何劃分成多個(gè)模塊；如何確定子系統(tǒng)之間、模塊之間傳送的數(shù)據(jù)及其調(diào)用關(guān)系。計(jì)算機(jī)物理系統(tǒng)配置方案設(shè)計(jì)。在進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時(shí)，還要進(jìn)行計(jì)算機(jī)物理系統(tǒng)具體配置方案的設(shè)計(jì)，要解決計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)的配置、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的配置、機(jī)房設(shè)備的配置等問題。詳細(xì)設(shè)計(jì)。在總體設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，第二步進(jìn)行的是詳細(xì)設(shè)計(jì)，主要有代碼設(shè)計(jì)、界面設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)、輸入輸出設(shè)計(jì)等。3．編寫系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段的成果是書面的系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告，它主要包括模塊結(jié)構(gòu)圖、模塊說明書和其他詳細(xì)設(shè)計(jì)等。9.1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則與依據(jù)1．系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是依據(jù)系統(tǒng)分析階段所確定的新系統(tǒng)的邏輯模型，功能要求，在用戶提供的環(huán)境條件下，設(shè)計(jì)出一個(gè)能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境上實(shí)施的方案。通常系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作可以依據(jù)下面幾個(gè)因素：系統(tǒng)分析的成果用戶的需求現(xiàn)行技術(shù)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境2．系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則系統(tǒng)性適應(yīng)性實(shí)用性可靠性經(jīng)濟(jì)性9.2代碼設(shè)計(jì)9.2.1代碼的概念代碼是用來(lái)表示事物名稱、屬性和狀態(tài)等的符號(hào)。在管理信息系統(tǒng)中，代碼是人和機(jī)器的共同語(yǔ)言，是系統(tǒng)進(jìn)行信息分類、校對(duì)、統(tǒng)計(jì)和檢索的依據(jù)。代碼設(shè)計(jì)是要設(shè)計(jì)出一套能為系統(tǒng)各部門公用的、優(yōu)化的代碼系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理的一個(gè)前提條件。9.2.2代碼的功能為事物提供一個(gè)簡(jiǎn)要而不含糊的認(rèn)定

代碼縮短了事物的名稱，從而節(jié)省了存儲(chǔ)空間和檢索時(shí)間。提高處理效率和精度按代碼對(duì)事物進(jìn)行分類、排序十分迅速。提高數(shù)據(jù)的全局一致性對(duì)同一事物，即使在不同的場(chǎng)合有不同的名稱，也可以通過編碼統(tǒng)一起來(lái)，減少了因數(shù)據(jù)不一致造成的錯(cuò)誤。是人和計(jì)算機(jī)交換信息的工具代碼是人和計(jì)算機(jī)的共同語(yǔ)言，是兩者交換信息的工具。9.2.3代碼設(shè)計(jì)的原則代碼設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施非常重要，如果代碼設(shè)計(jì)得不合適，不僅無(wú)法幫助系統(tǒng)提高效率，甚至可能使系統(tǒng)產(chǎn)生混亂，出現(xiàn)錯(cuò)誤。合理的編碼結(jié)構(gòu)是使管理信息系統(tǒng)具有生命力的一個(gè)重要因素。在代碼設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：唯一性原則合理性原則標(biāo)準(zhǔn)化與通用性原則可擴(kuò)充性原則簡(jiǎn)單適用性原則穩(wěn)定性原則規(guī)范化原則9.2.4代碼的種類一般而言，代碼可以按文字種類或功能進(jìn)行分類。按文字種類可以分為數(shù)字代碼、字母代碼（英語(yǔ)字母或漢語(yǔ)拼音字母）和數(shù)字字母混合碼；按功能則可以分成以下幾類：順序碼

順序碼又稱系列碼，是一種用連續(xù)數(shù)字代表編碼對(duì)象的碼，通常從1開始編碼。例如，大學(xué)院系比較少時(shí)可以采用順序編碼：用1表示管理學(xué)院，2表示文學(xué)院等。順序碼的優(yōu)點(diǎn)是代碼短且簡(jiǎn)單、易于管理。缺點(diǎn)是代碼本身沒有什么含義，不能反映編碼對(duì)象的特征。區(qū)間碼

區(qū)間碼是把整個(gè)編碼分成多個(gè)分組，形成多個(gè)區(qū)間，每個(gè)區(qū)間是一組，每組的碼值和位置都代表一定意義。例如中國(guó)公民的身份證號(hào)。這種代碼由18位數(shù)字組成，第1位和第2位表示所在省市，第3位和第4位表示所在地區(qū)，第5位和第6位表示所在縣區(qū)，第7～14位表示出生日期，第15～16位表示戶口所歸屬的派出所，第17位表示性別，第18位是校驗(yàn)碼。（1）多面碼一個(gè)數(shù)據(jù)可能具有多方面的特性，在碼的結(jié)構(gòu)中為這些特性各規(guī)定一個(gè)位置，就形成多面碼。例如對(duì)于機(jī)制螺釘，可作如下表的規(guī)定，代碼2212表示材料為黃銅的直徑為1.0mm圓頭鍍鋅螺釘。（2）上下關(guān)聯(lián)的區(qū)間碼上下關(guān)聯(lián)的區(qū)間碼由幾個(gè)意義上相關(guān)的區(qū)間碼組成，其結(jié)構(gòu)一般是由左向右排列。例如，會(huì)計(jì)科目表是上下關(guān)聯(lián)的區(qū)間碼，用左位代表核算種類，下一位代表核算會(huì)計(jì)項(xiàng)目。（3）十進(jìn)制碼

十進(jìn)制碼是世界各地圖書館里常用的分類方法。它先把整體分成十份，進(jìn)而把每一份再分成十份，這樣繼續(xù)不斷。該分類對(duì)那些事先不清楚產(chǎn)生什么結(jié)果的情況是十分有效的。例如，510.11，小數(shù)點(diǎn)左邊的數(shù)字組合代表主要分類，小數(shù)點(diǎn)右邊的數(shù)字指出子分類。子分類劃分雖然很方便，但是所占位數(shù)長(zhǎng)短不一，不適合于計(jì)算機(jī)處理。助記碼

助記碼用文字、數(shù)字或文字?jǐn)?shù)字結(jié)合起來(lái)描述，在實(shí)際使用中將編碼對(duì)象的名稱、規(guī)格等作為代碼的一部分，以幫助記憶。例如，TVB14表示14寸黑白電視機(jī)，TVC20表示20寸彩色電視機(jī)。助記碼適用于數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)目較少的情況，否則容易引起出錯(cuò)。9.2.5代碼校驗(yàn)代碼的正確性直接影響計(jì)算機(jī)處理的質(zhì)量，因此需要對(duì)輸入計(jì)算機(jī)中的代碼進(jìn)行校驗(yàn)。校驗(yàn)代碼的一種常用做法是事先在計(jì)算機(jī)中建立一個(gè)“代碼字典”，然后將輸入的代碼與字典中的內(nèi)容進(jìn)行比較，若不一致說明輸入的代碼有誤。校驗(yàn)代碼的另外一種做法，是設(shè)校驗(yàn)位，即設(shè)計(jì)代碼結(jié)構(gòu)時(shí)，在原有代碼基礎(chǔ)上另外加上一個(gè)校驗(yàn)位，使其成為代碼的一個(gè)組成部分，校驗(yàn)值通過事先規(guī)定的數(shù)學(xué)方法計(jì)算出來(lái)。當(dāng)代碼輸入后，計(jì)算機(jī)會(huì)以同樣的數(shù)學(xué)方法按輸入的代碼計(jì)算出校驗(yàn)值，并將它與輸入的校驗(yàn)值進(jìn)行比較，以檢查是否有誤。對(duì)原代碼中的每一位加權(quán)求和計(jì)算SN位代碼為：C1,C2,C3,…,Cn權(quán)因子為：P1,P2,P3,…,Pn加權(quán)和為：C1×P1+C2×P2+C3×P3+…+Cn×Pn=S其中，權(quán)因子可任意選取，以提高錯(cuò)誤發(fā)生率為基礎(chǔ)。常用的有：算數(shù)級(jí)數(shù)法1,2,3...；幾何級(jí)數(shù)1,2,4...；質(zhì)數(shù)法3,5,7...等。求余數(shù)R

S/M=Q...R（Q為商數(shù)）其中，模數(shù)M也可以任意選取，同樣以提高錯(cuò)誤發(fā)生率為基礎(chǔ)。常用的模數(shù)為10和11。選擇校驗(yàn)值

可選用下述方法中的一種獲得校驗(yàn)值：余數(shù)R直接作為校驗(yàn)值，或把模數(shù)M和余數(shù)R之差（即M-R）作為校驗(yàn)值，或取R的若干位作為校驗(yàn)值。把獲得的校驗(yàn)值放在原代碼的最后作為整個(gè)代碼的組成部分。例：用算術(shù)級(jí)數(shù)法為原代碼5186生成校驗(yàn)值，模取10。校驗(yàn)值生成過程：首先選取加權(quán)值：1,2,3,4然后加權(quán)求和：S=5×1+1×2+8×3+6×4=55求余數(shù)（設(shè)模為10）：S/M=55/10=5...5（R）加上校驗(yàn)值5以后的代碼：518659.3子系統(tǒng)的劃分子系統(tǒng)劃分是將實(shí)際對(duì)象按其管理要求、環(huán)境條件和開發(fā)工作的方便程度，將其劃分為若干相互獨(dú)立的子系統(tǒng)。在前面強(qiáng)調(diào)過結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的基本思想是自頂向下地將整個(gè)系統(tǒng)劃分為若干個(gè)子系統(tǒng)，子系統(tǒng)再分子系統(tǒng)（或模塊），層層劃分，然后再自上而下地逐步設(shè)計(jì)。人們?cè)陂L(zhǎng)期的實(shí)踐中摸索出了一套子系統(tǒng)的劃分方法，且已為廣大實(shí)際工作者采用。9.3.1子系統(tǒng)劃分的原則在前幾章中介紹過從科學(xué)管理的角度劃分子系統(tǒng)的方法，是進(jìn)行子系統(tǒng)劃分的基礎(chǔ)。但在實(shí)際工作中，還要根據(jù)用戶的要求、地理位置的分布、設(shè)備的配置情況等重新進(jìn)行劃分。為了便于今后系統(tǒng)的開發(fā)和運(yùn)行，系統(tǒng)的劃分應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則。子系統(tǒng)要具有相對(duì)獨(dú)立性要使子系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的依賴性盡量少子系統(tǒng)劃分的結(jié)果應(yīng)使數(shù)據(jù)冗余最小子系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)考慮今后管理發(fā)展的需要子系統(tǒng)的劃分應(yīng)便于系統(tǒng)分階段實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)的劃分應(yīng)考慮到各類資源的充分利用9.3.2子系統(tǒng)劃分的方法一個(gè)合理的子系統(tǒng)劃分，應(yīng)該是內(nèi)部聯(lián)系強(qiáng)，子系統(tǒng)間盡可能獨(dú)立，接口明確、簡(jiǎn)單，盡量適應(yīng)用戶的組織體系，有適當(dāng)?shù)墓灿眯?。子系統(tǒng)劃分的方法有以下幾種：按功能劃分按時(shí)間劃分按過程劃分按通信劃分按職能劃分一般而言，按職能劃分子系統(tǒng)，按功能劃分模塊的方式是比較合理和方便的。9.4信息系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)功能結(jié)構(gòu)圖主要從功能的角度描述了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，但在實(shí)際工作中許多業(yè)務(wù)和功能都是通過數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文件聯(lián)系起來(lái)的，而這個(gè)情況在功能結(jié)構(gòu)圖中未能反映出來(lái)，系統(tǒng)流程圖可以反映各個(gè)處理功能與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之間的關(guān)系。系統(tǒng)流程圖以新系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖和模塊結(jié)構(gòu)圖為基礎(chǔ)，首先找出數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，即由什么輸入數(shù)據(jù)，產(chǎn)生什么中間輸出數(shù)據(jù)（可建立一個(gè)臨時(shí)中間文件），最后又得到什么輸出信息。然后，把各個(gè)處理功能與數(shù)據(jù)關(guān)系結(jié)合起來(lái)，形成整個(gè)系統(tǒng)的信息系統(tǒng)流程圖，如圖所示的一般形式。數(shù)據(jù)關(guān)系的一般形式繪制信息系統(tǒng)流程圖常用符號(hào)。常用的系統(tǒng)流程圖的符號(hào)9.5系統(tǒng)物理配置方案設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)物理系統(tǒng)配置方案設(shè)計(jì)是總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，是按照新系統(tǒng)的目標(biāo)及功能要求，綜合考慮環(huán)境和資源等實(shí)際情況，在總體規(guī)劃階段進(jìn)行的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)選型的基礎(chǔ)上，從系統(tǒng)的目標(biāo)出發(fā)，根據(jù)信息系統(tǒng)要求的不同處理方式，進(jìn)行具體的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的選擇和配置。9.5.1設(shè)計(jì)依據(jù)1．系統(tǒng)的吞吐量系統(tǒng)的吞吐量是指每秒執(zhí)行的作業(yè)數(shù)。系統(tǒng)的吞吐量越大，則說明系統(tǒng)的處理能力越強(qiáng)。系統(tǒng)的吞吐量與系統(tǒng)硬、軟件的選擇有著直接的關(guān)系，如果要求系統(tǒng)具有較大的吞吐量，應(yīng)當(dāng)選擇具有較高性能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。2．系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間從用戶向系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)作業(yè)請(qǐng)求開始，經(jīng)系統(tǒng)處理后，再給出應(yīng)答結(jié)果的時(shí)間稱為系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間。3．系統(tǒng)的可靠性系統(tǒng)的可靠性可以用連續(xù)工作時(shí)間來(lái)表示。4．集中式還是分布式5．地域范圍6．單機(jī)系統(tǒng)還是多機(jī)系統(tǒng)7．?dāng)?shù)據(jù)管理方式9.5.2計(jì)算機(jī)硬件的選擇按系統(tǒng)的功能和容量要求選擇，針對(duì)性地選擇設(shè)備（主機(jī)和外設(shè)），使購(gòu)買的設(shè)備能充分被利用，也要留有擴(kuò)充余地?？紤]聯(lián)網(wǎng)要求，包括子系統(tǒng)內(nèi)部、子系統(tǒng)之間、子系統(tǒng)與上層信息系統(tǒng)之間的聯(lián)網(wǎng)。不同機(jī)器要能夠兼容，最好是同一家的產(chǎn)品。向使用過該種設(shè)備的單位了解運(yùn)行情況及優(yōu)缺點(diǎn)。了解設(shè)備管理和維護(hù)工作量大小，以及廠商所能提供的保修、維護(hù)等條件。準(zhǔn)備幾種設(shè)備配置方案及類似功能、容量的幾種機(jī)器選擇方案。召開各種方案論證會(huì)，請(qǐng)各方面有關(guān)人員和專家參加分析討論，提出意見。9.5.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的選擇計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的選擇，主要考慮以下三個(gè)方面。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。總線型、星型、環(huán)型、混合型。網(wǎng)絡(luò)的邏輯設(shè)計(jì)。劃分子網(wǎng)絡(luò)，并配備設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。UNIX，WINNT等。9.5.4數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的選擇在數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的選擇上，主要考慮以下幾個(gè)問題。數(shù)據(jù)庫(kù)的性能性能評(píng)價(jià)指標(biāo)包括：響應(yīng)時(shí)間和吞吐量之間的權(quán)衡、數(shù)據(jù)庫(kù)的可用性、數(shù)據(jù)庫(kù)的命中率及內(nèi)存的使用效率。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的系統(tǒng)平臺(tái)是Windows還是UNIX，或者是跨平臺(tái)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的安全保密性能

目前，市場(chǎng)上流行的適用于大型MIS的DBMS有：Oracle，Sybase；適用于中型MIS的DBMS有：Informix，SqlServer；適用于小型MIS的DBMS有：FoxPro，Access。9.5.5應(yīng)用軟件的選擇選擇應(yīng)用軟件應(yīng)考慮以下幾個(gè)問題：軟件是否能夠滿足用戶的需求。軟件是否具有足夠的靈活性。軟件是否能夠獲得長(zhǎng)期、穩(wěn)定的技術(shù)支持。9.6數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)管理信息系統(tǒng)總是基于文件系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，文件是存放系統(tǒng)中要處理的和維護(hù)的數(shù)據(jù)的最基本方式，因此，文件設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)管理的核心。9.6.1文件的分類文件可以從不同的角度進(jìn)行分類。按文件的組織方式分類可以將文件分為順序文件、索引文件和直接存取文件。按文件的用途分類可以分為主文件和處理文件兩類。（1）主文件。主文件是系統(tǒng)中最重要的共享文件，主要存放具有固定值屬性的數(shù)據(jù)。為發(fā)揮主文件數(shù)據(jù)的作用，必須準(zhǔn)確、完整并及時(shí)更新，需要長(zhǎng)期保存。（2）處理文件。處理文件又稱事務(wù)文件，是用來(lái)存放事物數(shù)據(jù)的臨時(shí)文件（隨機(jī)變動(dòng)屬性），包含了對(duì)主文件進(jìn)行更新的全部數(shù)據(jù)。文件的保存期較短。工作文件工作文件是處理過程中暫時(shí)存放數(shù)據(jù)的文件，如排序過程中建立的中間文件，處理結(jié)束后文件即可刪除。周轉(zhuǎn)文件周轉(zhuǎn)文件用來(lái)存放具有固定個(gè)體變動(dòng)屬性的數(shù)據(jù)。其他文件后備文件，是主文件、處理文件、周轉(zhuǎn)文件的副本，用以在事件遭到破壞時(shí)進(jìn)行恢復(fù)；檔案文件，是長(zhǎng)期數(shù)據(jù)進(jìn)行離線保存的文件，用以作為歷史資料，防止非法訪問。順序文件是指按記錄進(jìn)入文件的先后順序存放、其邏輯順序和物理順序一致的文件。文件中的記錄按主鍵的值遞增（或遞減）次序排序，形成其邏輯順序。如，磁帶文件。順序文件的連續(xù)存取速度快，適用于批處理和定期處理任務(wù)。如，數(shù)據(jù)備份和定期的財(cái)務(wù)報(bào)表。索引文件索引區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)前部分，數(shù)據(jù)項(xiàng)、通常就是關(guān)鍵字后部分，記錄的存儲(chǔ)地址——指針(數(shù)據(jù)項(xiàng))關(guān)鍵字（學(xué)號(hào)）指針1101110211031104GCEA學(xué)號(hào)姓名專業(yè)110411031101劉麗趙飛1102張偉李杰MISMISMSMSA

B

C

D

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FG索引表記錄

地址索引文件先根據(jù)關(guān)鍵字從索引表中查出記錄所在的位置，然后再到該位置取出數(shù)據(jù)邏輯順序與記錄的物理順序無(wú)關(guān)提高查詢效率索引本身要占一定的存儲(chǔ)空間（索引本身也是一張表）9.6.2文件的設(shè)計(jì)文件設(shè)計(jì)就是根據(jù)文件的使用要求、處理方式、存儲(chǔ)量、數(shù)據(jù)的活動(dòng)性及硬件設(shè)備的條件等，合理確定文件類別，選擇文件介質(zhì)，決定文件的組織方式和存取方法。常用文件組織方式性能比較不同用途文件的存儲(chǔ)和組織方式9.6.3數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要組成部分，是在選定的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)庫(kù)的過程。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)主要包括用戶需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4個(gè)階段。由于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)已形成一門獨(dú)立的學(xué)科，所以，將數(shù)據(jù)庫(kù)原理應(yīng)用到管理信息系統(tǒng)開發(fā)中時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的步驟與系統(tǒng)開發(fā)的各階段相對(duì)應(yīng)，且融為一體，他們的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖所示。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)步驟與系統(tǒng)開發(fā)各階段對(duì)照?qǐng)D1．用戶需求分析分析用戶需求是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的起點(diǎn)和基礎(chǔ)，其主要任務(wù)是對(duì)信息系統(tǒng)所要處理的對(duì)象進(jìn)行全面的了解，其工作包括如下幾個(gè)方面。確定用戶對(duì)未來(lái)系統(tǒng)的各種要求。主要包括信息要求、處理要求、安全性和完整性要求。在此過程中必須重點(diǎn)了解各用戶在業(yè)務(wù)活動(dòng)中需要輸入什么數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)的格式、范圍有何要求。另外還需要了解用戶會(huì)使用什么數(shù)據(jù)，如何處理這些數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)的輸出內(nèi)容、格式是什么。最后還應(yīng)明確處理后的數(shù)據(jù)應(yīng)送往何處，誰(shuí)有權(quán)查看這些數(shù)據(jù)。深入分析用戶的業(yè)務(wù)流程。用數(shù)據(jù)流程圖表達(dá)整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的流向和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的處理，描述數(shù)據(jù)與處理間的關(guān)系。分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)、產(chǎn)生數(shù)據(jù)字典。2．概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在分析用戶需求之后，進(jìn)行概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如前所述，概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)在系統(tǒng)分析階段進(jìn)行，任務(wù)是根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的概念數(shù)據(jù)模型（簡(jiǎn)稱概念模型）。概念模型是從用戶角度看到的數(shù)據(jù)庫(kù)。描述概念模型的主要是E-R圖，利用E-R圖設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)的步驟包括：局部E-R圖的設(shè)計(jì)和全部E-R圖的設(shè)計(jì)。每一個(gè)局部E-R圖都是與某一個(gè)最底層的數(shù)據(jù)流程圖相對(duì)應(yīng)的，在確定局部結(jié)構(gòu)的實(shí)體、屬性及其聯(lián)系時(shí)，必須根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)流程圖，參照數(shù)據(jù)字典來(lái)進(jìn)行。3．邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)果和需求分析階段得到的數(shù)據(jù)的完整性和安全性要求，將概念模型轉(zhuǎn)換成能被選定的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）支持的數(shù)據(jù)模型。設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)時(shí)一般要分三步進(jìn)行。概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)模型關(guān)系模型的邏輯結(jié)構(gòu)是一組關(guān)系模式的集合。而E-R圖則是由實(shí)體、實(shí)體的屬性和實(shí)體之間的聯(lián)系三個(gè)要素組成的。所以將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型實(shí)際上就是將實(shí)體、實(shí)體的屬性和實(shí)體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式，這種轉(zhuǎn)換一般遵循如下規(guī)則。①一個(gè)實(shí)體集轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。②一個(gè)一對(duì)一聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。③一個(gè)一對(duì)多（1﹕n）聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與n端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì)的結(jié)果不是唯一的。為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的性能，通常以規(guī)范化理論為指導(dǎo)，還應(yīng)適當(dāng)?shù)匦薷?、調(diào)整數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)，即數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化。設(shè)計(jì)外模式前面根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)了局部應(yīng)用視圖，這種局部應(yīng)用視圖只是概念模型，用E-R圖表示。將概念模型轉(zhuǎn)換為邏輯模型后，即生成了整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的模式后，還應(yīng)該根據(jù)局部應(yīng)用需求，結(jié)合具體的DBMS的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)用戶的外模式。4．物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是為數(shù)據(jù)模型在設(shè)備上選定合適的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法，以獲得數(shù)據(jù)庫(kù)的最佳存取效率。物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括以下幾方面：庫(kù)文件的組織形式。例如，選用順序文件組織形式、索引文件組織形式等。存儲(chǔ)介質(zhì)的分配。如，將易變的、存取頻繁的數(shù)據(jù)存放在高速存儲(chǔ)器上；穩(wěn)定的、存取頻率小的數(shù)據(jù)存放在低速存儲(chǔ)器上。存取路徑。在關(guān)系模型中，存取路徑不需要設(shè)計(jì)者去選擇，一切是由系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行的。9.7輸出設(shè)計(jì)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，輸出設(shè)計(jì)占據(jù)很重要的地位。因?yàn)?，?jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的結(jié)果，只有通過輸出才能為用戶所使用，對(duì)于大多數(shù)用戶來(lái)說，輸出是系統(tǒng)開發(fā)的目的和評(píng)價(jià)系統(tǒng)開發(fā)成功與否的標(biāo)準(zhǔn)。所以根據(jù)管理和用戶的需要先進(jìn)行輸出設(shè)計(jì)，然后反過來(lái)根據(jù)輸出所要求獲得的信息再進(jìn)行輸入設(shè)計(jì)。9.7.1輸出的類型在進(jìn)行輸出內(nèi)容的設(shè)計(jì)之前，要先確定輸出類型，輸出的類型包括以下幾個(gè)內(nèi)容：交互輸出操作輸出外部輸出內(nèi)部輸出9.7.2輸出設(shè)計(jì)的內(nèi)容信息輸出使用方面的內(nèi)容輸出信息的內(nèi)容輸出格式輸出設(shè)備輸出介質(zhì)9.7.3輸出設(shè)計(jì)的步驟系統(tǒng)的輸出設(shè)計(jì)，歸納起來(lái)共有下列4個(gè)步驟：確定系統(tǒng)的輸出需求選擇合適的輸出媒體定義各輸出數(shù)據(jù)的內(nèi)容與輸出的格式設(shè)計(jì)輸出報(bào)告常見輸出設(shè)備和介質(zhì)的特性9.8輸入設(shè)計(jì)輸出設(shè)計(jì)完成以后，就可進(jìn)行輸入設(shè)計(jì)。輸入設(shè)計(jì)包括定義數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)進(jìn)入、數(shù)據(jù)輸入方法。因?yàn)?，輸入設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)的質(zhì)量有著決定性的重要影響。因此，就輸入設(shè)計(jì)而言，它最主要的目標(biāo)在于如何改善輸入的環(huán)境，使輸入的方式更簡(jiǎn)單、易于使用，而且更能夠妥善地驗(yàn)證輸入數(shù)據(jù)的正確性，減少人為的、不經(jīng)意的錯(cuò)誤。同時(shí)，輸入設(shè)計(jì)是信息系統(tǒng)與用戶之間交互的紐帶，決定著人機(jī)交互的效率。9.8.1輸入設(shè)計(jì)的原則輸入設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下基本原則?？刂戚斎肓枯斎肓繎?yīng)保持在滿足處理要求的最低限度。輸入量越少，錯(cuò)誤率越小，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間也越少。減少輸入延遲采用批量輸入、用鼠標(biāo)選取預(yù)先定義的輸入等方式。減少輸入錯(cuò)誤采用多種輸入校驗(yàn)方法和有效性驗(yàn)證技術(shù)，減少輸入錯(cuò)誤。輸入過程應(yīng)盡量簡(jiǎn)化輸入過程應(yīng)盡量簡(jiǎn)化，不能因?yàn)椴殄e(cuò)、糾錯(cuò)而使輸入復(fù)雜化。9.8.2輸入的類型根據(jù)輸入特點(diǎn)的不同，有以下幾種不同的輸入類型：外部輸入

外部輸入是系統(tǒng)的原始輸入，如顧客訂單、進(jìn)貨單等。內(nèi)部輸入

內(nèi)部輸入是系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生并輸入的信息，如文件的更新等。操作輸入

計(jì)算機(jī)運(yùn)行過程中與操作有關(guān)輸入，如控制參數(shù)、文件名等。計(jì)算機(jī)輸入

由系統(tǒng)內(nèi)部或外部計(jì)算機(jī)通過通信線路直接輸入的信息，如車間計(jì)算機(jī)將當(dāng)天情況存入中央數(shù)據(jù)庫(kù)。交互式輸入通過人機(jī)對(duì)話進(jìn)行的輸入。9.8.3輸入介質(zhì)設(shè)計(jì)輸入設(shè)計(jì)首先要確定輸入設(shè)備的類型和輸入介質(zhì)，目前常用的輸入設(shè)備有以下幾種：讀卡機(jī)鍵盤—磁盤輸入裝置光電閱讀器終端輸