05信息系统设计 信息系统分析与设计 教学课件

① 校验值的生成过程
❖ 第一步：对原代码中的每一位乘以一个权数，然
后求它们的乘积之和S。
设原 N 位代码为：C1 C2 C3…Cn
权因子：
P1 P2 P3…Pn
加权和：
S=C1×P1+C2×P2+C3×P3+…+Cn×Pn
➢ 其中，权因子可任意选取，常用的有：
• 自然数列1，2，3，4...；
• 摆动数列1，2，1，2，...或1，3，1，3，...；
❖最后，取码，即选择校验值。
➢余数R直接作为校验值，称为取余法；
➢或把模数M和余数R之差(即M-R)作为校验值， 称为减余法。
② 用校验值检查代码的过程
❖ 此过程是上述生成过程的逆过程。 ❖ 若采用的是模数与余数之差作为校验位：
（原代码与权数乘积之和+校验码）/模=整数 则认为输入是正确的，否则认为输入有错。
➢ ①根据顶层数据流程图的分解情况，将目标系统分解 成若干子系统；
➢ ②根据各子系统的分解过程。将子系统逐步分解为若 干按层次分布的模块；
➢ ③按照模块分解的基本原则，为便于管理和应用，优 化模块分解，调整模块调用关系；
➢ ④绘制系统层次化模块结构图。
5.2.6 结构化设计
❖ 1.结构化设计
➢ 面向数据流的设计方法，重点是确定软件的结构，其 目的是提出满足软件需求的最佳软件结构。
❖ 若采用余数作为校验位： （原代码与权数乘积之和-校验码）/模=整数 则认为输入是正确的，否则认为输入有错。
例：分别用算术级数法、几何级数法和质数法按取余法和减
余法求原码32028的校验位。 (2)152/11=13…9
❖ 1.算术级数法：
(3)按取余法得代码：
(1)Ci:3 2 0 2 8 Pi:6 5 4 3 2
f. 调用结构
图5-24 结构化控制结构的盒图符号
【例5-4】用N-S图表示例5-3。
K=0
L=0 总和=0
取A 总和<=1000 and A<>0
F
A>0
T
L=L+1
总和=总和+A K=K+1
取A
打印K,L,总和
图5-25 盒图示例
❖ 3.PAD图
P1 P2 (a) 顺序
P1 C
P2
(b) if-then-else 选择
➢ 面向数据流的设计方法定义了一些不同的“映射”， 利用这些映射可以把数据流图变换成软件结构。
❖ 2.结构化设计的概念与原理
➢ 结构化设计的基本思想是使系统模块化 ➢ 结构化设计的工作过程可分为两步:
• 第一步是根据数据流程图导出系统的初始结构 • 第二步是对初始结构图进行优化。
❖3.结构化方法的特点
K=k+1
取A
图5-23程序流程图示例
.顺序
FPT BA
FPT
↓A
b.IF-THEN-ELSE 选择
Do while p S
c.do-while 循环
P
S
=1 =2
=n
A
Do until p
A1 A2
An
d.do-until 循环
e.多分支选择
❖ 4.助记码
➢ TVB14 14寸黑白电视机
➢ TVC20 20寸彩色电视机
➢ DFI1×8×20 规格为 1"×8"×20"的国 产热轧平板钢。
130012
县区级顺序码
地或市级顺序码
省或直辖市级顺序码
图5-29 区间码示例
表5-1 归组分类码示例
信
息
哲学
宗教
社会科学
法律
商法
公司法
股份公司法
合股公司法
5.4 代码设计
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5.4.1 代码及其作用
❖ 1.代码的定义
➢ 代码（Code）是人为确定的用以代表客观事物（实体） 名称、属性或状态等的数字、字母等符号。
❖ 2.作用
➢ ① 利用代码便于反映数据或信息间的逻辑关系，并使 其具有唯一性。
➢ ② 便于利用计算机进行识别和处理，提高计算机的工 作效率。
代码 100 200 300 320 325 3252 32524 32525
5.4.4 代码校验
❖校验位，即设计代码结构时，在原有代码 基础上另外加上一个校验位，使其成为代 码的一个组成部分，校验值通过事先规定 的数学方法计算出来。当代码输入后，计 算机会以同样的数学方法按输入的代码计 算出校验值，并将它与输入的校验值进行 比较，以证实是否有错。
5.2.2 模块独立性的度量
❖ 1.耦合
➢ 耦合是对软件程序结构中各个模块之间相互依赖程度 的一种度量。
低
高 耦合性
非直接 耦合
数据耦合 标记耦合 控制耦合 外部耦合 公共耦合 内容耦合
强
模块独立性
弱
图5-2 耦合的类型及与模块独立性的关系
❖2.内聚
➢内聚是信息隐蔽和局部化概念的自然扩展，它 标志一个模块内部各成分彼此结合的紧密程度。
➢① 设计结果是相对独立、功能单一的模块结构
➢② 有一组基本的设计原则与方法
➢③ 有一组评价标准和质量优化技术
• “高内聚，低耦合”，这是结构化设计中衡量模块 “相对独立”性能的标准。对于模块内聚性的衡量 及块间联系紧密程度的度量都有明确的标准及优化 的技术。
➢④ 采用模块结构图的描述方式
5.2.7 导出初始结构图的方法
层次码
位数
校验 6位
无
代码数量
20000
使用期 限
--
使用 范围
校内使用
代码结构
XXXX 入学年份
XX 班级
XX 班内顺序号
代码示例：20070322 2007年入学03班22号 备注：
设计人
张全 审核人
刘旗
2007年1月1 日
5.5 输入/输出设计
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5.5.1 输出设计
5.2.4 模块结构图
❖1. 模块结构图的基本符号
模块 调用 数据 控制信息 图5-9 模块结构图的基本符号
A
A
A
B
B
C
B
C
D
(a) 调用
(b) 判断调用
(c) 循环调用
图5-10 调用、判断调用和循环调用
成绩单 无成绩单
确定录取学生 成绩单
获得成绩单
产生录取通知 图5-11 判断调用的例子
成绩单 产生不录取通知
案设计
❖⑩ 编写系统设计说 明书
5.2 系统结构设计
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5.2.1 模块及模块化
❖1.模块
➢模块是组成目标系统逻辑模型和物理模型的基 本单位，是可以组合、分解和更换的单元。系 统中任何一个处理功能都可以看成是一个模块。
❖2.模块化
➢模块化（Modularization）是把系统分割成能 完成独立功能的模块，明确规定各模块的输入 输出规格，使模块的界面清楚，功能明确，每 个模块可独立命名和编址。
图5-22 结构化程序流程图的五种基本结构
❖ 【例5-3】给出一串数，求出①正数的数目；②负数的数 目；③所有正数的和。若所遇到的数是0或者正数的和超 过1000，那么程序就停止了。
开始
k=0,L=0 总和=0
取A
Do while 总和<=1000 and A<>0
TF A>0
T 总和=总和+A
F L=L+1
无成绩单
成绩单
统计学生成绩
成绩单
总成绩 总成绩
获得单个学生成绩单
计算学生总成绩
图5-12 循环调用的例子
平均成绩 计算平均成绩
5.2.5 模块分解的原则和步骤
❖ 一个合理的子系统或模块划分，应该是内部联系 强，子系统或模块间尽可能独立，接口明确、简 单，尽量适应用户的组织体系，有适当的共用性。
❖ 模块分解的具体步骤是：
While c
P
until c
P
P1 L1
L2
P2
X=
Ln Pn
(c) case 多分支选择
(d) do-while 型循环
(e) repeat-until 型循环
❖ 4.PDL
图 5-26 PAD 图的基本符号
5.3.3 模块设计说明书
① 模块名称。 ② 模块所属的系统及系统名称。 ③ 输入数据的方式与格式。 ④ 输出信息的方式与格式。 ⑤ 模块处理过程说明。 ⑥ 程序运行环境的说明。
5.3 处理流程设计
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5.3.1 系统流程设计
❖系统流程设计主要是通过系统处理流程图 来描述数据在计算机存储介质间的流动、 转换和存储情况，以便为模块的处理流程 设计提供详细的输入输出依据。
手工输入
人工操作
脱机操作
磁带
磁鼓
联机存储器
脱机操作
显示器
处理
打印报告
通讯连结
• 质数列3，5，7，11，13，...； • 算术级数列（等差数列）2，5，8，11，...；
• 几何级数列（等比数列）2，4，8，16，32，...等等。
❖第二步：求余数R。 用加权和S除以模数M可得余数R，即 S/M=Q...R (Q为商数)
➢其中，模数M也可任意选取，常用的模数为7、 9、10和11。
❖1.确定输出的内容 ❖2.输出形式 ❖3. 选择输出设备和确定输出介质 ❖4. 输出设计评价 ❖5.数据输出显示设计 ❖6.填写输出设计说明书
评价与衡量系统设计目标实现程度的
主要指标 ：
（1）系统的可靠性 （2） 系统的可变更性 （3）系统的效率 （4）系统的通用性 （5） 系统的工作质量
5.1.3 系统设计的内容和步骤
❖① 系统总体结构设 计
❖② 处理流程设计 ❖③ 代码设计 ❖④ 人机界面设计 ❖⑤ 输出设计
❖⑥ 输入设计 ❖⑦ 数据库设计 ❖⑧安全保密设计 ❖⑨ 系统物理配置方
第5章 信息系统设计
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5.1 系统设计概述
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5.1.1 系统设计原则
① 系统性原则 ② 灵活性原则 ③ 可靠性原则 ④ 经济性原则 ⑤ 管理可接受的原则
5.1.2 系统设计的目的
❖保证实现逻辑模型功能的基础上， 尽可能提高目标系统的性能，将分 析阶段所获得的系统逻辑模型，转 换成一个具体的计算机实现方案的 物理模型，包括计算机物理系统配 置方案报告和一份系统设计说明书。
320289 按减余法得代码：
S=50 (2)50/11=4…6
320282 ❖ 3.质数法：
(3)按取余法得代码：
(1)Ci:3 2 0 2 8
320286
Pi:17 13 7 5 3
按减余法得代码：
S=111
320285 ❖ 2.几何级数法：
(2)111/11=10…1 (3)按取余法得代码：
(1)Ci:3 2 0 2 8 Pi:32 16 8 4 2
➢ ③ 利用代码可以节省计算机的存储空间，提高运算速 度。
➢ ④ 利用代码可以提高系统的可靠性。
5.4.2 代码设计的原则
① 唯一性。 ② 标准化与通用性。 ③ 可扩充性。 ④ 简单性。 ⑤ 具有规律性及适用性，便于编 码和识别。 ⑥ 规范化。
5.4.3 代码的种类
❖ 1.顺序码
❖ 2.层次码
❖ 3.归组分类码
高
内聚性
低
功能内聚 顺序内聚 通讯内聚 过程内聚 时间内聚 逻辑内聚 偶然内聚
强，功能单一
模块独立性
弱，功能分散
图5-4 内聚的类型与模块的独立性
5.2.3 启发式规则
❖1.通过模块分解或合并提高模块独立性 ❖2.模块规模应该适中 ❖3.深度、宽度、扇出和扇入都应适当 ❖4.模块的作用范围应在控制范围之内 ❖5.力争降低模块接口的复杂程度 ❖6.设计单入口单出口的模块 ❖7.模块功能应该可以预测
❖ 1.信息流的类型
➢ （1）变换流 （Transform Flow）
➢ （2）事务流
输
变
输
入
换
出
事务
事务中心
T
动作路径
图5-13 变换流
图5-14 事务流
❖ 2.从数据流图导出初始结构图的步骤
➢ ① 对DFD图进行复审，必要时修改或细化； ➢ ② 根据DFD图确定软件结构属于变换型还是事务型； ➢ ③ 把DFD图映射成SC图； ➢ ④ 改进SC图，使设计更加合理。
图5-19 系统流程图的常用符号
穿孔卡片
5.3.2 模块处理流程设计
❖1.程序流程图
开始/结束
条件
处理
控制流
输入\输出
图5-21 程序流程图常用符号
A
C
B
A
B
（a）顺序结构 （b）选择结构
C
A
B …… E
（c）Case型分枝结构
F C
T A
A
F C T
（d）Do While 型循环结构
（e）Repeat-Until 型循环结构
❖ 3.变换分析
➢ 区分有效（逻辑）输入、有效（逻辑）输出和中心变 换部分；进行一级分解，设计上层模块；进行二级分 解，设计中、下层模块。
❖ 4.事务分析
➢ ①在DFD上确定事务中心、接收部分和发送部分。 ➢ ②画出初始SC框架，把DFD上的三部分分别映射为事
务控制模块、接收模块和动作发送模块。
➢ ③分解细化接收分支和发送分支，完成初始SC。
320281 按减余法得代码：
S=152
320280
5.4.5 代码设计步骤
① 确定代码对象 ② 确定是否已有标准代码。 ③ 根据代码的使用范围、使用时间和实际 情况确定代码的种类和类型。 ④ 考虑代码的检验性能。 ⑤ 填写代码设计书。
代码对象名 代码类型
表5-2 代码设计书
学生学号 使用范围
校内使用