1、管理信息系统设计教程,主编 徐世河,ISBN7-5053-8743-X/TP.5075,5,第五章 系统设计,了解系统划分的原则了解网络设计的相关知识掌握数据库设计的类型、方法掌握代码设计的原则、方法掌握输入输出及界面设计的方法理解模块功能与处理过程的设计方法了解系统安全设计的内容,第五章 系统设计,5.1 系统总体设计5.2 系统数据库设计5.3 代码设计5.4 输入输出及界面设计5.5 模块功能与处理过程设计5.6 系统安全设计5.7 系统设计报告,第五章 系统设计,系统设计是管理信息系统开发的一个重要阶段，这个阶段是对新系统的物理设计，即通过前面的系统分析报告对新系统逻辑功能的要求分析从
2、实际出发，进行各种具体设计，确定系统的实施方案，解决系统如何去完成的问题，最终给出详细的设计方案，为下一阶段的实现制定详细计划。,5.1系统总体设计,5.1.1 系统划分5.1.2 系统环境的配置5.1.3 网络设计5.1.4 计算机处理流程设计,5.1系统总体设计,目前系统设计主要采取自顶向下的结构化系统设计方法，局部环节上也采用原型法，或面向对象方法。 系统设计的主要内容包括新系统的总体框架设计、代码设计、数据库设计、I/O设计、处理流程及功能模块的设计，系统设计文件将是最终实现信息系统的重要基础 。,系统设计的原则,系统性原则。按照系统工程的观点，系统应始终从总体目标出发，服从总体要求，
3、在总体方案设计中，经过对局部的调查、分析、综合形成总体方案，局部应服从全局，使方案成为一个有机的整体。实用性原则。这里主要包括两层含义，一是从实用出发，二是从实际出发。管理信息系统的根本目的是实用，因此系统不应过于追求大而全。另外应用从技术、设备、用户、管理者的实际考虑，不应追求硬件设备的先进性。经济性原则。在满足需要的情况下，尽可能选择性能价格比高的、相对成熟的产品，不要贪大求新。,系统设计的原则,安全性原则。在开发管理信息系统时，要重视安全性问题，如计算机软硬件的故障可能造成的数据丢失，数据共享带来的失密等，在设计阶段应采取必要的措施。规范性原则。在管理信息系统的开发过程中要制定统一的规范
4、，要做到规范的数据，规范的编码，规范的程序设计，规范的文档等，只有这样才能保证不同的开发阶段之间和各小系统之间能有机地衔接起来。适应性原则。无论是设备还是组织机构，管理制度或管理人员，在一定时间内只能是相对稳定的，变化是经常的。比如，由于经营方式变化的需要而改变管理制度。管理信息系统的设计要适应社会经济的发展变化、企业管理水平的提高、技术的进步等诸多变化。,5.1.1 系统划分,系统划分就是将实际对象按其管理要求，环境条件和开发工作等方面，将其划分为若干相互独立的子系统。目前对于子系统的划分还没有一套公认的方法，在实际开发过程中，除一些成型的方法外，还包含个人的工作经验，对问题的理解程度等一些
5、艺术的成分。但在子系统的划分中也有一些公认的应遵循的原则,5.1.1 系统划分,1）可理解的结构划分 每个子系统功能要明确，尽量做到规模大小适中均衡，减少复杂性，易于人们理解和接受。此外，在合理可能的前提下，适当照顾现行系统的结构和人们的习惯，使旧系统能顺利地向新系统过渡。2) 子系统要具有相对独立性 子系统的内部功能、信息等方面应具有较好的内聚性，每个子系统，模块之间应相互独立，将联系比较密切，功能相近的模块相对集中，尽量减少各种不必要的数据调用和控制联系，这使得大型复杂的软件简单化，减小问题的复杂程度，保证软件产品的质量，加强系统的可维护性和适应性。,5.1.1 系统划分,3）使子系统之间
6、数据依赖性尽量小 子系统之间的联系尽量少，相互关联及相互影响程度较小，接口清晰、简洁。划分子系统时应将联系较高的相对集中的部分列入一个子系统内部，剩余的一些分散、跨度较大的联系成为这些子系统之间的联系和接口。这样，将来系统的调试、维护和运行都比较方便。4）子系统划分应减少数据冗余 数据冗余就是在不同模块中重复定义某一部分数据，这使得经常大量调用原始数据，重复计算、传递、保存中间结果，从而导致程序结构紊乱效率降低，软件编制工作困难。,5.1.1 系统划分,5）子系统的设置应考虑今后管理发展的需要 子系统的设置光靠上述系统分析的结果是不够的，因为现存的系统由于这样或那样的原因，很可能没有考虑到一些
7、高层次管理决策的要求。6）子系统的划分应便于系统分阶段实现 管理信息系统的开发是一项较大的工程，它的实现一般都要分期分步进行，所以子系统的划分应能适应这种分步的实施。另外，子系统的划分还必须兼顾组织机构的要求（但又不能完全依赖于组织，因为目前情况下我国在进行体制改革，组织结构相对来说是不稳定的），以便系统实现后能够符合现有的情况和人们的习惯，更好地运行。,5.1.1 系统划分,7）子系统的划分应考虑到各类资源的充分利用 各类资源的合理利用也是系统划分时应该注意到的。一个适当的系统划分应该既考虑有利于各种设备资源在开发过程中的搭配使用，又考虑到各类信息资源的合理分布和充分使用，以减少系统对网络资
8、源的过分依赖，减少输入、输出、通信等设备压力。,5.1.2 系统环境的配置,信息系统是以计算机系统为核心建立起来的，在确定了系统的划分后，接着就应该考虑各子系统的软，硬件配置问题，这里应根据系统的环境情况，功能需要，考虑我国国情及各方面制约条件，将这些分布的设备和任务，功能，数据，资源等集中统一管理。计算机设置和网络设备是本阶段主要考虑的内容。下面介绍相应的问题和指标选择情况。,5.1.2 系统环境的配置,1) 设备选配的依据 确定网络和计算机设备配置的原则最重要的只有两点：一是应完全根据系统调查和系统分析的结果来考虑硬件配置和系统结构，即管理业务的需要决定系统的设备配置；二是一定要考虑到实现
9、上的可能性和技术上的可靠性，这是设计方案是否可靠的基础，也就是说，根据实际管理业务和办公室地理位置来考虑配置设备。这是新系统考虑硬件结构的基本出发点。,5.1.2 系统环境的配置,2) 硬件指标 在管理信息系统中，由于一般不进行复杂的计算，而消耗存储设备的简单操作较多，因此，CPU不必追求过高速度，应配置高速大容量的内存。外设的速度对计算机在管理领域中的应用来说比主机速度更为重要的。这样说有两个原因：首先管理项目运算相对不是太复杂，但数据量大，而内存相对较小，因此读写外存频繁；其次目前计算机技术发展是主机速度提高很快，而外设速度提高较慢，常常不配套，建议服务器选择速度较快的SCSI接口硬盘。,
10、5.1.2 系统环境的配置,3) 软件指标 考虑设备的一般指标外，软件的指标必须与系统开发所采用的战略和方法学结合起来，在信息系统开发过程中，开发方法以及相应软件工具的选择对系统开发是否顺利都是重要的。,5.1.3 网络设计,计算机网络是若干台计算机组成的、能够相互通信的实体，这些计算机之间是通过电缆和其他网络连接设备连接起来的。两台或多台计算机连接起来，就是一个网络；一个网络与另一个或多个网络连接起来，就是一个互连网络。 计算机网络可分为局域网(LAN)和广域网(WAN)、城域网（MAN）。局域网一般把地理范围小的计算机连接在一起，例如一栋建筑物内或一个校园内的网络，通常规模较小。而广域网则
11、将地理范围大的计算机连接起来，例如大的企业网络将位于不同城市的网络和计算机连成一个广域网。广域网可将多个局域网或城域网连接起来，也可将全球的网络连接起来。Internet就是集成了世界主要计算机网络的超级广域网。,5.1.3 网络设计,1)计算机网络 计算机网络是一个庞大的系统，包括一系列的软件、硬件和标准。但基本组成还是比较简单的，不外乎服务器、客户机、网络连接设备、网络操作系统等几个部分。,5.1.3 网络设计,2) 网络互连 两个或多个计算机网络相互连接起来，不但可以形成复杂的局域网，还可以组成大规模的广域网（图5.2）。随着企业Intranet的发展，简单的局域网往往不能满足需要，只有
12、向更大规模的互连网络过渡，这种互连网络，大多可分成若干个网段（segment）或者子网(SubNet)来进行管理。 目前常用的网络互连设备有路由器(route)、中继器(hub)、网桥(bridge)和网关(gate)等，它们从不同层次上来连接网络。,图5.2 网络互联结构图,5.1.4 计算机处理流程设计,在确定了系统划分和系统的配置后，下面将要根据总体方案，规划出每个子系统内部流程结构，这将为后面设计详细模块调用关系、模块处理、数据事务处理打下基础。通常采取计算机处理流程图完成本部分的工作，该图主要说明信息在新系统内部的流动、转换、存储及处理的情况，它不是对模型细节的描述，也不是对模块调用
13、关系和具体功能的描述，它是设计者在系统详细设计过程中，对信息在计算机内部处理过程的基本思路，会随着设计的深化、理解的深化而改变、完善 。,5.1.4 计算机处理流程设计,计算机处理流程图，是用一系列类似计算机内部物理部件的图形符号，来表示信息在计算机内部的处理流程，图5.3是一些常见的图例。,图5.3 计算机处理流程图符号,图5.4 补考成绩输入处理流程图,在成绩管理子系统中，输入补考成绩是一个简单的模块，根据系统分析，该模块的处理流程图见图5.4。,5.2系统数据库设计,5.2.1 数据库概念模型5.2.2 数据规范化5.2.3 成绩管理系统数据库举例,5.2系统数据库设计,数据库是计算机领
14、域中最重要的技术之一。目前，它正在迅速地发展着，特别是在应用的实践中不断丰富着新的内容。数据库是管理信息系统中至关重要的一个组成部分，它为管理信息系统存贮和管理有关的数据。因而，它是信息系统开发中一项重要工作。由于数据库技术的使用，给研制新型的各类信息系统以有力的支持。,5.2系统数据库设计,5.2.1 数据库概念模型 数据库系统是一个复杂的系统，数据库的功能都由一个软件系统来完成，这个软件系统就是数据库管理系统（Database Management Systems，简称DBMS）。 用来表示概念性数据模型的方法：实体联系方法(Entity-Relationship Approach)，简称
15、E-R模型。E-R模型包含三个基本成分：“实体”、“联系”、“属性”（见图5.5）。,5.2.1 数据库概念模型,用来表示概念性数据模型的方法：实体联系方法(Entity-Relationship Approach)，简称E-R模型。E-R模型包含三个基本成分：“实体”、“联系”、“属性”（见图5.5）。 1）实体：是客观世界中存在的、且可相互区分的事物。它可以是人或物，也可以是具体事物或抽象事物。例如：教师、学生、课程是实体。实体用矩形框表示； 或联系所具有的性质。通常一个实体或联系由若干属性来刻画,5.2.1 数据库概念模型,2）联系：客观世界中的事物彼此之间有联系，描述实体与实体之间的关
16、系。联系有三种：联系用菱形框表示。 1：1（一对一联系），例如：实体“校长”与“大学”之间的联系为“1:1”； 1：N（一对多联系），例如：实体“学校”与“院系”之间的联系为“1:N”； M：N（多对多联系），例如：实体“学生”与“课程”之间的联系为“M:N”。教师教课程学生NNM1学职称性别姓名工号专业姓名性别学号系专业课程名学时课程号学分图5.5 教学过程E-R图 3）属性：属性是实体或联系所具有的性质。通常一个实体或联系由若干属性来刻画,图5.5 教学过程E-R图,5.2.2 数据规范化,1）关系型数据模型 关系型数据模型的逻辑结构是人们所熟悉的二维表，它由行和列组成。例如表5-1为学生
17、某门课程成绩的记录表，它是一个关系，关系涉及一些基本概念。,5.2.2 数据规范化,表5-1 学生某门课程成绩记录表 元组（记录）。表中的一行为一个元组，也称为一个记录，如表5-1中有3行，即3个元组（记录）。 属性（字段）。表中的一列为一个属性，也称为一个字段，由名称、类型、长度构成其特征。如表5-1中有6列，即有6个属性（字段），它们分别是学号、姓名、性别、出生日期、单位、成绩。 主关键字。表中唯一确定一个元组（记录）的某个属性组（字段组），它可以由一个或多个属性构成。如表5-1中的学号唯一确定一个学生的基本情况。 关系模式。对关系的描述，一般表示为关系名（属性名1，属性名2，属性名n），
18、表5-1的关系可以描述为：学生成绩（学号，姓名，性别，出生日期，单位，成绩号），其中学号是该关系的主关键字。,5.2.2 数据规范化,2）规范化理论 规范化理论是由埃德加考特（Edgar Frank Codd）于20世纪70年代初提出的，目的是要设计“好的”关系数据库模式。规范化是在关系型数据库中减少数据冗余的过程。除了数据以外，在数据库中，对象名称和形式都需要规范化。 关系模式要求关系必须是规范化的，即要求关系必须满足一定的规范条件，这些规范条件中最基本的一条就是，关系中的每一个分量必须是一个不可分割的数据项，即不允许表中还有子表。,5.2.2 数据规范化,3）范式 在关系型数据库中，范式是
19、用来衡量数据库规范的层次或深度，数据库规范化层次由范式来决定。根据关系模式满足的不同性质和规范化的程度，把关系模式分为第一范式、第二范式、第三范式、BC范式、第四范式、第五范式等。范式越高、规范化的程度也越高，关系模式则越好。,5.2.2 数据规范化, 第一范式1NF 任何符合关系定义的关系都在第一范式中，一个表要成为关系必须满足以下规则： a. 表的每格必须是单值的，数组和重复的组都不能作为值； b. 任意一列(属性) 的所有条件都必须是同一类型的，每个列有唯一的名字，且列的顺序是无关紧要的； c. 表中任意两行(元组) 不能相同，行的顺序也是无关紧要的。,5.2.2 数据规范化, 第二范式
20、2NF 如果一个关系的所有非关键字属性都依赖于整个关键字，那么该关系就属于第二范式。根据这一定义，每个以单个属性作为关键字的关系自动进入第二范式。因为关键字是一个属性，所以按缺省约定，每个非关键字属性都依赖于整个关键字，不存在部分依赖关系。因此，如果把仅仅满足第一范式的关系分解为满足第二范式的几个关系，就可以消除关系中的部分函数依赖，就不会有数据更新异常问题。,5.2.2 数据规范化, 第三范式3NF 第二范式中的关系也有异常，是插入异常。要想从第二范式关系中消除异常，必须消除传递依赖。这就导致了第三范式的定义：一个关系如果在第二范式中，且没有传递依赖，则该关系便在第三范式中。,5.2.2 数
21、据规范化,4）规范化规则 规范化表示从数据存储中移去数据冗余(redundancy)的过程。如果数据库设计达到了完全的规范化，则把所有的表通过关键字连接在一起时，不会出现任何数据的复本(repetition)。其优点是明显的，它避免了数据冗余，自然就节省了空间，也对数据的一致性(consistency)提供了根本的保障，杜绝了数据不一致的现象，同时也提高了效率。,5.2.3 成绩管理系统数据库举例,成绩管理的数据库设计，应根据数据库设计的一般原则和学籍管理、教务数据管理的特点，采用关系数据库模式设计。 为了适应数据库开发工具的要求，数据库的元素称为字段，定义字段类型和长度，取值范围和数据来源。
22、每个数据库被设计成一个单独的文件。为了提高数据库的存取速度和数据库关键词的有序性，还建有相应的关键词索引。,5.3代码设计,5.3.1 代码设计的目的5.3.2 代码设计的原则5.3.3 代码的分类,5.3代码设计,代码设计问题是一个科学管理的问题。设计出一个好的代码方案对于系统的开发工作是一件极为有利的事情。它可以使很多机器处理（如某些统计、查询等）变得十分方便，另外还把一些现阶段计算机很难处理的工作变成简单的处理。,5.3.1 代码设计的目的,代码就是以数或字符来代表各种客观实体。在系统开发过程中设计代码的目的是：1） 唯一化 在现实世界中，有很多东西如果不加标识是无法区分的，这时机器处理
23、就十分困难。所以能否将原来不确定的东西，唯一地加以标识是编制代码的首要任务。最简单，最常见的例子就是职工编号，在人事档案管理中不难发现，人的姓名不管在一个多么小的单位里都很难避免重名。为了避免二义性，唯一地标识每一个人，因此编制了职工代码。,5.3.1 代码设计的目的,2） 规范化 唯一化虽是代码设计的首要任务。但如果仅仅为了唯一化来编制代码，那么代码编出来后可能是杂乱无章、无法辨认，而且使用起来也不方便。所以在唯一化的前提下还要强调编码的规范化。例如，纺织系统关于纺织工业产品标准编码的规定，以“2”打头表示纯毛类产品，其中“21”表示纯毛哔叽产品，“22”表示纯毛华达呢类产品，“24”表示纯
24、毛花呢类产品等。这样在查找或统计某一类产品时就十分方便了。如要查找纯毛类产品，只要对文件记录进行一次排序，显示出“2”字打头的一段即可。再要细分的话，就再限定第二位，如“22”字打头的显示出来就是纯毛华达呢类产品的记录。,5.3.1 代码设计的目的,3） 系统化 系统所用代码应尽量标准化。在实际工作中，一般企业所用大部分编码都有国家或行业标准。例如，在会计领域中，一级会计科目由国家财政部进行标准分类，二级科目由各部委或行业协会统一进行标准分类，而企业则只能对其会计业务中的明细账目，即对三，四级科目进行分类，并且这个分类还必须参照一、二级科目的规律进行。又如在产成品和商品中各行业都有其标准分类方
25、法，所有企业必须执行。另外一些需要企业自行编码的内容，例如生产任务码、生产工艺码、零部件码等，都应该参照其它标准化分类和编码的形式来进行。,5.3.1 代码设计的目的,代码是代表客观存在的实体或属性的符号（如数字、字母或它们的组合）。在信息系统中，代码是人和机器的共同语言，是便于进行信息分类、校对、统计和检索的关键。代码设计是实现一个信息系统的前提条件，其目的是要设计出一套为系统分所公用的优化的代码系统。,5.3.2 代码设计的原则,严格地讲，代码设计是从编制数据字典开始的。编码对象主要为数据存储（数据库或文件）中所包含的数据元素与数据结构。代码设计的结果应形成编码文件，作为系统设计与编程的标
26、准。 现行系统中，已经存在着一套代码系统。但是，这种代码不一定适合计算机处理，而且往往不科学、不统一，为此应对本系统使用的代码进行调查研究和统一规划，以便进行重新设计或修订，其中对重要代码的设计应依据国家有关编码标准。,5.3.2 代码设计的原则,代码设计是一项重要的工作。如果代码设计不合适。小修改将会引起程序的变化，大修改则会引起文件的重新建立。因此，一定要进行全面的考虑和仔细的推敲，反复修改，逐步优化。优化的代码系统应具有如下特点：唯一确定性：每一个代码都仅代表唯一的实体或属性。标准化与通用性：国家有关编码标准是代码设计的重要依据。此外，系统内部使用的同一种代码应做到统一。,5.3.2 代
27、码设计的原则,可扩充性和稳定性：要考虑系统的发展和变化，一般考虑三、五年的使用期限。当增加新的实体或属性时，直接利用原代码加以扩充，而不需要重新变动代码系统。便于识别和记忆：为了同时适于计算机和人工处理使用，代码不仅要具有逻辑含义，而且要便于识别和记忆。对于一些易混淆的字母，如I，O，Z等，尽量不用。短小精悍：代码的长度不仅会影响所占据的存贮单元和信息处理的速度，而且也会影响代码输入时出错的概率和输入、输出的速度。容易修改：当某个代码在条件、特点或代表的实体关系改变时，容易进行变更。,5.3.3 代码的分类,图5.6是代码的基本分类，在实际设计中，可以根据需要进行选择，或将不同的类型组合起来使
28、用。,图5.6 代码分类参考标准,5.3.3 代码的分类,现将几种主要代码说明如下：1） 有序码 用连续数字代表编码对象的码，通常从1开始。如张平的工号为0001，王立为0002，。块码是有序码的特例，将有序码分为各个块，每块代表一定类型的编码对象，这种编码允许扩充，例如：01宣传部02组织部 01-04为政治部030405行政科06膳食科 05-08为总务处07基建科08有序码因为没有逻辑含义作基础，一般不能说明信息的任何特性，但在有些场合下使用它比较方便。,5.3.3 代码的分类,2） 区间码 区间码把数据项分成若干组，每一区间代表一个组。码中的数字和位置都代表一定意义。 区间码又分为以下
29、类型：层次码：在码的结构中，为数据项的各个属性各规定一个位置（一位或几位），并使其排列符合一定层次关系。例如，关于某公司的组织机构的代码含义如表,5.3.3 代码的分类,依据上表，代码112就代表总公司销售科广告组。十进制码：码中每一位数字代表一类，一般用于图书分类等，例如； 500. 自然科学 510. 数学 520. 天文学 530. 物理学 531. 机构 531.1 机械 531.1.1 杠杆和平衡,5.3.3 代码的分类,特征码：在代码的结构中，为多个属性各规定一个位置，从而表示某一编码对象的不同方面特征，例如某服装厂生产的服装编码如表5-4所示。例如：某一种男装的编码为M38-2W
30、1。 在区间码中，由于数字的值与位置均代表一定意义，故使排序、分类、检索容易进行，缺点是有时造成码很长。,5.3.3 代码的分类,3）助忆码 将编码对象的名称，规格等作为代码的一部分，例如： TV-B-12 12寸黑白电视机 TV-C-20 20寸彩色电视机4) 缩略码 是助忆码的特例，从编码对象名称中撮几个关键字母作为代码，例如： Amt 总额（amount） Cont 合同（contract） Inv.No 发票号（invoice number）,5.3.3 代码的分类,5) 校验码 校验码又称编码结构中的校验位。为了保证正确的输入，有意识地在编码设计结构中原代码的基础上，通过事先规定的数
31、学方法计算出校验码（一位或两位），附加在原代码的后面，使它变成代码的一个组成部分；使用时与原代码一起输入，此时计算机会用同样的数学运算方法按输入的代码数字计算出校验位，并将它与输入校验位进行比较，以检验输入是否有错。 校验码可以检查出移位错（1234记录为1243），双重移位错（1234记录为1432），抄写错（1234记录为1235）及其它错误（1234记录为2434）等。 产生校验码的方法有多种，各具有不同优缺点。通常根据使用设备的复杂程度或功能，以及某项应用要求的可靠性而决定采取那种方法,5.3.4 成绩管理系统代码设计举例,这里以考试类别为例设计一个代码库。1）主题内容与适用范围 考试
32、类别代码表规定了中专学校成绩管理中考试的类别。本标准适用于信息处理与交换。2）编码方法：采用一位数字代码表示。3）代码管理：由校教务部门制定并管理。4）标准代码库：TESTTYPE.DBF 库结构：代码 Character 1 考试类别 Character 85）代码表(表5-5),5.3.4 成绩管理系统代码设计举例,表5-5 考试类别代码表,5.4输入输出及界面设计,5.4.1 输入设计5.4.2 输出设计5.4.3 界面设计,5.4输入输出及界面设计,系统输入输出（I/O）设计是一个在系统设计中很容易被忽视的环节，又是一个重要的环节，它对于今后用户使用的方便性、安全性和可靠性来说，都是十
33、分重要的。一个好的输入系统设计可以为用户和系统双方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、有效、实用的管理和控制信息。下面分别来讨论这两方面的问题。,5.4.1 输入设计,输入设计主要输入方式设计，在实现系统开发过程上输入设计所占的比重较大。以某厂开发的系统为例，在涉及全厂生产、经营、财务、销售、物资供应等12个子系统中，与输入/输出界面相关的程序占总程序量的65%左右。从这一比率足以看出在一个处理管理领域的信息系统中输入/输出界面的重要。一个好的输入设计能为今后系统运行带来很多方便。,5.4.1 输入设计,1) 输入方式设计 输入方式的设计主要是根据总体设计和数据库设
34、计的要求，来确定数据输入的具体形式。常用的输入方式有：键盘输入、模数、数模输入、网络数据传送、磁光盘读入等几种形式。通常在设计新系统的输入方式时，应尽量利用已有的设备和资源，避免大批量的数据重复键盘输入。因为键盘输入不但工作量大，速度慢，而且出错率较高。,5.4.1 输入设计,数模模数转换方式。这种输入是目前比较流行的基础数据方式。这是一种直接通过光电设备对实际数据进行采集，并将其转换成数字信息的方法，是一种即省事，又安全可靠的数据输入方式。这种方法最常见的有如下几种： a.条码（棒码）输入。即利用标准的商品分类和统一规范化的条码贴（或印）于商品的包装上，然后通过光学符号阅读器(Optical
35、 Character Reader，简称OCR,亦称扫描仪）来采集和统计商品的流通信息。这种数据采集和输入方式现已普遍地被用于商业、企业、工商、质检、海关、图书馆等信息系统中。 b.用扫描仪输入。这种方式实际上与条码输入是同一类型的。它大量地被使用在图形图像的输入、文件/报纸的输入、标准考试试卷的自动阅卷、投票的统计等应用中。 c.传感器输入。即利用各类传感器和电子衡器接收和采集物理信息，然后再通过A/D板将其转换为数字信息。这也是一种用于采集和输入生产过程数据的方法。,5.4.1 输入设计,网络传送数据。这既是一种输出信息的方式，又是一种输入信息的方式。对下级子系统它是输出，对上级主系统它是
36、输入。使用网络传送数据可安全、可靠、快捷地传输数据。磁盘传送数据。即数据输出和接收双方事先约定好待传送数据文件的标准格式（这一点在上节代码设计中已明确规定），然后再通过软盘光盘传送数据文件。这种方式不需要增加任何设备和投入，是一种非常方便的输入数据方式，目前还常被用在主子系统之间的数据联接上。,5.4.1 输入设计,2)输入格式 在设计数据输入格式时，应严格按照数据库设计时产生的数据字典，遵循代码设计的实际标准，统一格式。 但在一些旧系统改造过程中，实际数据输入时（特别是大批量的数据统计报表输入时）有时会遇到统计报表（或文件）结构与数据库文件结构不完全一致的情况。这时应尽量严格参照有关标准，统
37、一格式，不能随意更改数据库结构。特殊情况下，专门编制一个转换模块，以适应其特殊要求。 现在还可以采用智能输入方式，由计算机自动将输入数据送至不同表格中。,5.4.1 输入设计,3)校对方式 输入校对方式的设计也是非常重要的。特别是针对数字等字段，没有适当的校对措施作保证是很危险的。对一些重要的报表，输入设计一定要考虑适当的校对措施，以减少出错，但绝对保证不出错的校对方式是没有的。常用校对方式有：,5.4.1 输入设计,人工校对。即输入数据后再显示或打印出来，人工进行校对。这种方法对于少量的数据或控制字符输入还可以，但对大批量的数据输入就显得太麻烦，效率太低。这种方式在实际系统中很少有人使用。二
38、次键入校对。二次键入是指一种同一批数据两次键入系统的方法。输入后系统内部再比较这两批数据，如果完全一致则可认为输入正确；反之，则将不同部分显示出来有针对性地由人来进行校对。它是目前数据录入中心录入数据时常用的方法。该方法最大的好处是方便、快捷，而且可以用于任何类型的数据符号。尽管该方法中二次键入在同一地方出错，并且错误一致的可能性是存在的，但是这种可能性出现的概率极小。,5.4.2 输出设计,在系统设计中，输出设计占据很重要的地位。因为，计算机系统对输入的数据进行加工处理的结果，只有通过输出才能让用户所使用，故输出的内容与格式是用户最关心的问题。另一方面，从系统开发的角度来看，输入信息只有根据
39、输出要求才能确定，即输出决定输入。 一般对输出信息的基本要求是：准确、及时、适用。输出设计的详细步骤包括：确定输出类型与输出内容、确定输出方式（设备与介质）、表格设计等。输出信息直接服务与用户，在设计过程中，系统设计员应深入了解用户的信息要求，与用户充分协商。,5.4.2 输出设计,最终输出方式常用的只有两种：一种是报表输出，另一种是图形输出。究竟采用哪种输出形式为宜，应根据系统分析和管理业务的要求而定。一般来说对于基层或具体事物的管理者，应用报表方式给出详细的记录数据为宜，而对于高层领导或宏观、综合管理部门，则应该使用图形方式给出比例或综合发展趋势的信息。例如，对于一个城市负责工业的市长来说
40、，他需要的是全市工业、利税、产值、上升幅度、投资规模变化等综合比较信息以及极个别典型的信息。而对于市政府内某个工业局的管理人员来说，他就需要了解所管辖范围内企业的详细情况。对于市长最好是以图表方式向他提供综合类的输出信息，若提供详细报告则用处不大，反之对工业局具体管理人员则不同，应提供详细的数据记录报表。,5.4.2 输出设计,1） 报表生成器设计 报表是一般系统中用得最多的信息输出工具。通常一个覆盖整个组织的信息系统，输出报表的种类都在百种。这样庞大的工作量对系统开发工作的压力是很大的。所以在实际工作时常是在确定了报表的种类和格式之后，开发出一个报表模块，并由它来产生和打印所有的报表。这个报
41、表模块的原理如图5.7所示。,图5.7 报表生成设计,5.4.2 输出设计,图5.7分两部分，左边是定义一个报表格式部分，定义完后将其格式以一个记录的方式存于报表格式文件中；右边是打印报表部分，它首先打开文件读出已定义的报表各列于菜单中，待用户选择，当用户选中某个报表后，系统读出该报表的格式和数据打印。,5.4.2 输出设计,2） 图形方式 就目前的计算机技术来说，将系统的各类统计分析结果用图形方式输出已经是件很容易的事。大多数的编程软件都提供了作图工具或图形函数等。例如C语言、LOTUS、FOXGRAPH等，利用这些工具就可产生出系统所需要的图形。但是如用这些工具绘图，它要求开发者具有一定的
42、技术基础，而开发工作量较大。比较简单的，可以借用EXCEL来产生各种分析图形。简称OLE），借用EXCEL来完成统计分析和图形输入的功能。这样，熟练者很快就可完成上百种统计分析的图形。,图5.8 图形生成方式,具体方法如图5.8所示。如果系统是以VFP等为主编写的，则可以利用EXCEL的动态数据交换功能（Dynamic Data Exchange 简称DDE）或者目标连接与嵌入（Object Link and Embed 简称OLE），借用EXCEL来完成统计分析和图形输入的功能。这样，熟练者很快就可完成上百种统计分析的图形。,5.4.3 界面设计,用户界面是系统与用户之间的接口，也是控制和选
43、择信息输入输出的主要途径。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。例如，在设计菜单时应尽量避免菜单嵌套层次过多和每选择一次还需确认一次的设计方式。菜单最好是二至三级。又如，在设计大批数据输入屏幕界面时应避免颜色过于丰富多变。因为这样对操作员眼睛压力太大，会降低输入系统的实用性。如图5-9示的查询界面，对用户来讲，只要用鼠标轻点几下，查询结果就会显示出来，操作界面非常友好。,图5.9 成绩查询界面设计,当然要设计一个十分友好的操作界面，不仅需要计算机方面的业务知识，还需要美工等方面的综合知识。界面设计包括菜单方式、会话方式、操作提示方式，以及操作权限管理方式等
44、。,5.4.3 界面设计,1) 菜单（Menu）方式 菜单是信息系统功能选择操作的最常用方式。按目前软件所提出的菜单设计工具，菜单的形式可以是下拉式、弹出式的。也可以是按钮选择方式的（如Windows下所设计的菜单多属这种方式）。菜单选择的方式也可以是移动光棒，选择数字（或字母）， 鼠标驱动或直接用手在屏幕上选择等多种方式。,5.4.3 界面设计,2) 会话管理方式 在所有的用户界面中，几乎毫无例外地会遇到有人机会话问题，最为常见的有：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。这类会话通常的处理方式是让系统开发人员
45、根据实际系统操作过程将会话语句写在程序中。,5.4.3 界面设计,3) 提示方式与权限管理 为了操作使用方便，在系统设计时，常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，这是当前比较流行的用户界面设计方式。另一种操作提示设计方式则是将整个系统操作说明书全送入到系统文件之中，并设置系统运行状态指针。当系统运行操作时，指针随着系统运行状态来改变，当用户按“帮助”键时，系统则立刻根据当前位置调出相应的操作说明。,5.5模块功能与处理过程设计,5.5.1 模块及其层次分解5.5.2 控制结构图,5.5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，也是最详细的涉及到具体
46、业务处理过程的一步。它是下一步编程实现系统的基础。 目前，主要是结构化系统设计方法，结构化系统设计是新系统开发的一个重要内容。是结构化系统分析和结构化程序设计之间的接口过程。结构化系统设计技术是在结构化程序设计思想的基础上，发展起来的一种用于复杂系统结构设计的技术。,5.5模块功能与处理过程设计,结构化运用一套标准的设计准则和工具，采用模块化方法，进行新系统控制层次关系和模块分解设计。把用数据流程图表示的系统逻辑模型转变为用HIPO图或控制结构图表示的系统层次模块结构，以及用过程结构图或伪码表示的程序模块结构。结构化系统设计的核心是模块分解设计，模块化显著提高了系统的可修改性和可维护性，同时，
47、为系统设计工作的有效组织和控制提供了方便条件。有了上述各步的设计结果（总体设计、编码、DB、I/O等），再加上HIPO图，在系统实施时，程序员即使没有参加过本系统的分析与设计工作，也能自如地编制出系统所需要的程序模块。,5.5.1 模块及其层次分解,结构化设计方法的基本思想是以系统的逻辑功能设计和数据流关系为基础，根据数据流程图和数据字典，借助于一套标准的设计准则和图表工具，通过“自顶向下”和“自底向上”的反复，逐层把系统划分为多个大小适当、功能明确、具有一定独立性、并容易实现的模块，从而把复杂系统的设计转变为多个简单模块的设计。由于组成系统的模块彼此独立，因此，能够对模块进行单独维护和修改，
48、而不会影响系统中的其它模块。由此可见，合理地进行模块分解和定义，是结构化设计的主要内容 。,5.5.1 模块及其层次分解,1) 模块 所谓模块，就是可以组合、分解和更换的单元，是组成系统、易于处理的基本单位。在本书中，系统中的任何一个处理功能都可以看作是一个模块。 一个模块本身具有三种基本属性：一是功能，说明该模块实现什么；二是逻辑，描述模块内部如何实现要求的功能；三是状态，描述该模块的使用环境，条件及模块间的相互关系。,5.5.1 模块及其层次分解,2) 模块的层次功能分解图-HIPO图.通常，HIPO图方法由三个基本图表组成：总体IPO图。实际上是数据流程图的初步分层细化结果，对最高层模块进行功能分解，并为其提供输入变量表、处理功能和输出变量表。HIPO图。对顶层模块进行重复逐层分解，而得到的关于组成顶层模块的所有功能模块的层次结构关系图。,
