《管理系统中计算机应用》的复习资料5

5.1.1 企业组织结构与信息关联状况 
1.组织结构 
　　现状调查的第一步，就是要了解企业组织结构的现状及各组成部分之间的联系，并用组织结构图将它描绘出来。 
2.信息关联情况。 
　　在组织结构调查以后，接着应按照组织结构，进一步了解企业各管理层次、各管理职能部门和生产部门之间的信息联系，绘制出信息关联图。 
5.1.2 系统的业务流程 
　　组织结构图和信息关联图描述了企业各组成部分及其信息之间的联系，是企业管理信息系统背景的综合性概述，比较粗略和抽象。 
　　1.调查应按照原系统的管理业务流程，一个环节一个环节地深入细致地进行。 
　　2.为了准确地表达原系统的业务处理流程和便于以后各工作阶段能有效地研究和使用这些调查成果，一般采用业务流程图作为描述原系统业务的工具。 
　　业务流程图是系统业务调查中使用得最普遍、最重要的工具。 
5.1.3 系统的数据调查 
1.全面收集与业务有关的所有保存和传递数据的载体，包括各种原始凭证、票据、单据、台账 
　　对上述各种数据需要进行汇总、整理，为以后的数据分析和数据库设计打下基础。系统调查的数据汇总为三类： 
　　(1) 输入数据。主要指输入系统进行处理的凭证、票据，或下级部门上报给本系统的报表。 
　　(2) 存储数据。主要指各种台账、记录文件，是本系统实现计算机化后，需要存储的数据的主要内容。 
　　(3) 输出数据。指由本系统将输入数据和存储数据进行加工处理，产生的各类报表和查询结果。它是计算机化以后系统输出和网络传输的主要内容。 
2.数据分布的估算 
　　在汇总的基础上按部门进行数据分布估算，分析企业数据量在不同业务部门的分布、数据来源、数据的时间分布，各业务部门数据处理的重点等。同时也可以用所列的数据存储量为基数，并充分考虑到系统发展的需要，估计新系统计算设备应提供的存储能力。 
5.2 需求分析和系统逻辑模型的建立 
　　需求分析则是对原系统的功能和信息作进一步的分析和抽象，以确定新系统应满足的要求，即明确新系统应当“做什么”，从而完成新系统的逻辑设计。 
　　这个分析和抽象工作可分以下三步进行： 
5.2.1 数据流程图的绘制 
　　数据流程图既是对原系统进行分析和抽象的工具，也是用以描述新系统逻辑模型的主要工具。它有两个特点： 
　　(1) 具有概括性。 
　　(2) 具有抽象性。 
　　由于数据流程图简明、清晰，不涉及技术细节，容易让用户理解，因此数据流程图是系统分析人员与用户进行交流的有效工具，也是系统设计的主要依据。 
1.数据流程图的符号 
　　在数据流程图中，采用四种符号。 
　　(1) 外部实体。这是指不受所描述的系统控制，独立于该系统之外的部门、群体，或另一个信息系统。 
　　(2) 处理功能。这是指对输入数据流进行加工、变换与输出数据流的逻辑处理过程。 
　　(3) 数据存储。这是指逻辑上要求存储的数据，不考虑具体数据的存储介质和技术手段。 
　　(4) 数据流。这是指与所描述系统数据处理功能有关的各类数据的载体，是各处理功能输入和输出的数据集合。 
　　数据流用一根箭线表示。 
2.顶层数据流程图 
　　数据流程图的绘制，采取自顶向下逐步求精的方法，即先把整个系统当做一个处理功能来看待，画出最粗略的数据流程图；然后逐层向下分析，分解为详细的低层次的数据流程图。 
　　(1) 顶层数据流程图的一般形式。任何系统，无论多么复杂，顶层数据流程都可粗略地表达一种形式。若系统中具有全系统共享的数据存储，可表示在顶层数据流程图中，部分处理功能共享的数据可在低层次数据流程图中表达。 
　　(2) 顶层数据流程图的绘制。先应根据系统可行性分析确定的范围和目标、用户的需求，划定系统的界面。界面内的，作为具体分析的系统；界面外的、与系统有数据联系的部门和事物，则视为外部实体。 
3.低层次数据流程图 
　　在顶层数据流程图的基础上，将处理功能(逻辑功能) 逐步分解，可得到不同层次的数据流程图。 
　　用分层次的数据流程图来描述原系统，把系统看作一个统一的整体，进行综合的逻辑描述。首先要划定系统的边界，分析系统与外界的信息联系。 
4.扩展的数据流程图 
　　扩展的具体内容有两个方面：(1) 应用计算机以后，可以增加许多原来手工处理难以完成的各种功能。(2) 扩展是增加对各种例外情况和错误情况的处理。 
　　最终确定的数据流程图，是新系统的综合逻辑描述，着重反映系统的全貌。而逻辑模型的许多细节，如每个处理功能的要求，数据流和数据存储的具体内容、特征等，不可能在一套图中完全表示出来，因此还要进一步进行下面两步的分析工作，即数据分析和功能分析。 
5.2.2 数据分析 
　　数据分析的任务，是将数据流程图中所出现的各组成部分的内容、特征用数据字典的形式做出明确的定义和说明。 
1.数据字典的作用和编写要求。 
　　数据字典是给数据流程图中每个成分以定义和说明的工具。数据字典的作用是对数据流程图中的各种成分，包括数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理功能、外部项等的逻辑内容与特征予以详细说明。数据字典中有关系统的详细信息是以后系统设计、系统实施与维护的重要依据。 
2.数据字典的生成方法 
　　生成数据字典的方法有两种：由手工方式生成和由计算机辅助生成。手工编写的优点是具有较大灵活性与适应性，但手工编写效率低。编辑困难、容易出现疏漏和错误，对数据字典的检验、维护、查询、统计、分析都不方便。计算机辅助编写数据字典是将数据字典有关的数据输入计算机，存储在数据字典库中。计算机辅助生成的数据字典具有查询、维护、统计、分析等功能。 
　　数据字典中的条目有以下六种形式： 
　　(1) 数据项。 
　　(2) 数据结构。 
　　(3) 数据流。 
　　(4) 数据存储。 
　　(5) 处理功能。 
　　(6) 外部实体。 
5.2.3 功能分析 
　　功能分析是对数据流程图中处理过程的功能作详细的说明。从逻辑上进行分析，处理功能可归纳为三类，即数据的输入和输出处理、算术运算、逻辑判断。常采用决策树、决策表及结构化语言等作为描述功能分析的工具。 
1.决策树 
　　决策树又称判定树，是一种呈树状的图形工具，适合于描述处理中具有多种策略，要根据若干条件的判定，确定所采用策略的情况。左端圆圈为树根表示决策结点；由决策结点引出的直线，形似树枝，称为条件技，每条树枝代表一个条件；中间的圆圈称为条件结点；右端的实心圆表示决策结果。决策树中条件结点以及每个结点所引出条件技的数量依具体问题而定。 
　　决策树的优点是清晰、直观；缺点是当条件多，而且互相组合时，不容易清楚地表达判断过程。 
2.决策表 
　　决策表又称判断表，是一种呈表格状的图形工具，适用于描述处理判断条件较多、各条件又相互组合、有多种决策方案的情况。决策表由四部分组成， 
3.结构化语言 
　　在自然语言的基础上发展了一种规范化的语言表达方式，它使用的词汇主要有三种：即祈使语句中明确的动词；数据字典和数据流程图中的名词；表示处理逻辑结构的保留字。 
　　用结构化语言任何处理逻辑都可以表达为顺序、选择判断、循环三种结构。 
　　(1) 顺序结构中的祈使语句应包含一个动词及一个宾语，表示要进行的处理(包括输入、输出及运算等) 。 
　　(2) 判断结构有两种表示形式，可与判定树、判定表的表达方式相对应。 
　　(3) 循环结构是指在条件成立时，重复执行某处理，直到条件不成立时为止。 
5.2.4 数据/功能分析 
　　U/C矩阵是一张表格。它可以表数据/功能系统化分析的结果。它的左边第一列列出系统中各功能的名称，上面第一行列出系统中各数据类的名称。表中在各功能与数据类的交叉处，填写功能与数据类的关系。 
　　U/C矩阵的正确性，可由三方面来检验： 
　　(1) 完备性检验。这是指每一个数据类必须有一个产生者(即“C”) 和至少有一个使用者(即“U”) ；每个功能必须产生或者使用数据类。否则这个U/C矩阵是不完备的。 
　　(2) 一致性检验。这是指每一个数据类仅有一个产生者，即在矩阵中每个数据类只有一个“C”。如果有多个产生者的情况出现，则会产生数据不一致的现象。 
　　(3) 无冗余性检验。这是指每一行或每一列必须有“U” 或“C”，即不允许有空行空列。若存在空行空列，则说明该功能或数据的划分是没有必要的、冗余的。 
　　将U/C矩阵进行整理，移动某些行或列，把字母“C” 尽量靠近U/C矩阵的对角线，可得到C符号的适当排列。 
5.3 系统分析报告 
　　系统分析阶段最后一项任务是编写系统方案说明书。它实际上是整个系统分析阶段的工作总结或成果，又是企业领导对系统进入设计阶段决策的依据，其主要内容包括： 
　　1.原系统的状况和问题 
　　2.新系统的目标 
　　3.新系统的逻辑设计 
　　4.有关新系统方案的比较 
第六章 系统总体设计 
6.l 系统总体结构设计 
6.1.1 系统总体结构设计的任务 
　　系统总体结构设计的任务，是根据系统分析的逻辑模型设计应用软件系统的物理结构。 系统物理模型必须符合逻辑模型，能够完成逻辑模型所规定的信息处理功能，这是物理设计的基本要求。 
　　系统应具有可修改性，即易读，易于进行查错、改错、可以根据环境的变化和用户的要求进行各种改变和改进。系统是否具有可修改性，对于系统开发和维护影响极大。据统计，在系统生命周期中各阶段的应用软件费用及人力投入大体分布如下： 
　　.系统开发：20％ 
　　.系统维护：80％ 
6.1.2 结构化设计的基本思想 
1.结构化设计的要点 
　　系统是否具有可修改性与其结构有着密切的关系。“结构化设计” 的构想，成为系统设计的基本思想。其要点如下： 
　　(1) 模块化。 
　　(2) 由顶向下，逐步求精。系统划分模块的工作应按层次进行：①把整个系统看做一个模块，然后把它按功能分解成若干第一层模块，它们各担负一定的局部功能，共同完成整个系统的功能。②每个第一层模块又可以进一步分解成为更简单一些的第二层模块，越下层的模块，其功能越具体、越简单。 
　　(3) 上层模块分解为下层模块，有三种不同的结构形式，即顺序结构、选择结构和循环结构。 
　　控制结构图也称为软件结构图或模块结构图，它表示出一个系统的层次分解关系、模块调用关系、模块之间数据流和控制信息流的传递关系，它是系统物理结构的主要工具。 
2.控制结构图的基本符号和规定 
　　(1) 每个模块有自身的任务，只有接收到上级模块的调用命令时才能执行。 
　　(2) 模块之间的通信只限于其直接上、下级模块，任何模块不能直接与其他上下级模块或同级模块发生通信联系。 
　　(3) 若有某模块要与非直接上、下级的其他模块发生通信联系，必须通过其上级模块进行传递。 
　　(4) 模块调用顺序为自上而下。在控制结构图中，把一个系统分解为若干模块，实质上是把一件比较抽象、其物理内容不大确定的任务，分解为若干件比较具体的、物理内容比较确定的任务。 
　　控制结构图既可以反映系统整体结构，又能反映系统的细节，能准确反映各组成部分(各模块) 及它们之间的联系。 
6.1.3 模块分解的规则 
1.模块独立性 
　　所谓两个模块彼此完全独立，是指其中任一模块在运行时，与另一个模块存在无关。独立性只是
一个相对的概念。具有独立功能而且和其他模块之间相互作用少的模块，称为独立性高的模块。 
　　保证模块独立性高是设计一个系统的关键，它具有以下优点： 
　　(1) 系统容易开发。系统开发往往由若干人分工合作完成，由于模块之间联系少，接口简单，可以简化合作者之间的协调工作。 
　　(2) 系统可靠性高。模块之间的相互影响小，当一个模块出错时，产生波动效应的概率低，从而提高了系统的可靠性。 
　　(3) 系统容易维护。在对一个模块进行修改和维护时，不必担心其他模块的内部是否会受到影响。 
　　要衡量模块自身联系是否紧密、与外部的联系是否合理，需引入模块凝聚、模块耦合的概念。 
2.模块凝聚 
　　模块凝聚是用以衡量一个模块内部自身功能的内在联系是否紧密的指标，也是衡量模块质量好坏的重要标准。模块按凝聚程度的高低可分为以下五级： 
　　(1) 偶然凝聚。一个模块内部各组成部分的处理彼此无关，偶然地组合在一起，这是一种组织得最差的模块，凝聚程度最低。 
　　(2) 逻辑凝聚。一个模块内部各组成部分的处理逻辑相似，但功能却彼此不同。这种模块通常包含一个选择控制和若干彼此独立的处理功能。先执行选择功能，再根据选择的结果，控制执行不同的处理功能。由于它的逻辑途径比较复杂，修改困难，因此凝聚程度较差。 
　　(3) 时间凝聚。这是指若干处理由于执行时间彼此有关，集中在一起组成的模块。如初始化模块，各处理内容必须在特定时间内执行，而各处理内容彼此无关，故凝聚程度较差。时间凝聚的模块通常要影响到其他许多模块的运行，因此与其他模块之间联系多，修改比较困难。 
　　(4) 数据凝聚。模块内部包含若干处理，它们按一定的顺序执行，且前一处理所产生的输出数据，是后一处理的输入数据，这称为数据凝聚模块。这种模块可较明确表述其功能，内部结构较密切，与其他模块联系一般较少，凝聚性较好。 
　　(5) 功能凝聚。一个模块只执行一个明确的功能，即上级模块调用它时，它只完成一项确定的任务。这种模块独立性强、便于修改。凝聚程度高，是结构化设计模块的理想目标。一个模块的内部凝聚程度。 
3.模块耦合 
　　模块间的信息联系方式，称为模块的耦合，它是衡量模块间结构性能的重要指标。耦合有三种类型： 
　　(1) 数据耦合。两个模块间通过调用关系传递被处理的数据称为数据耦合。 
　　(2) 控制耦合。两个模块间通过调用关系，不仅传递数据，还传递对运行过程有影响的控制信号。下层模块执行校验功能，校验结果的控制信号传回上层模块，以控制其他模块的运行。如数据正确，调用正常处理模块；如数据异常，或遇到文件尾等不同情况时，调用不同处理模块，这种耦合使一个模块的执行直接影响到接受该控制信号的模块的运行。这对于系统的修改工作是不利的，特别是对自下向上传递的控制信号，影响面更大。因此，应当尽量将这种耦合减少到最低限度。 
　　(3) 非法耦合。一个模块与另一个模块内部发生联系，即一个模块中的某些内容在另一模块中以某种方式被引用，称为非法耦合。例如，不经过调用关系，直接使用或修改另一模块中的数据，将控制选择指向另一模块中的某一标号(节、过程) 等。 
　　模块间数据耦合是最正常的方式，为保持模块的独立性，模块之间互相传递的数据要尽量少；要努力避免控制耦合，特别是避免自下而上传递控制信号；应消除任何形式的非法耦合。 
6.1.4 控制结构图的绘制 
　　绘制控制结构图的依据是数据流程图。绘制控制结构图，首先是将上层数据流程图映射为上层控制结构图，由顶层数据流程图开始，逐级下推。 
　　每一层数据流程图(DFD) 中的“处理功能”，映射为相应层次控制结构图中的“模块”；而DFD中流人“处理功能” 的数据流映射为输入模块的数据流，DFD中流出“处理功能”的数据流映射成从“模块”中输出的数据流。能结构；另一方面应按照模块分解的规则，将凝聚程度低的、或具有控制耦合、非法耦合的结构进行分解。 
　　低层次模块结构的分解，一方面可参照低层次数据流程图的功 
　　分解时采用以下两种不同的方式： 
1.以转换为中心结构的分解 
　　如果待分解的模块是一个数据凝聚的模块，即内部包含若干顺序执行且对某些数据进行转换处理，称为以转换为中心的结构。这种模块可分解为输入、处理、输出三大部分。 
2.以业务为中心结构的分解 
　　待分解的模块要处理几项逻辑上相似的业务，即它是一个逻辑凝聚的模块。这种模块可以将之分解为一个检查业务类型的模块和一个调度模块，根据不同的业务类型，调度模块调用不同的下层模块，进行不同的处理。 
　　以上两种分解方式常常要混合使用，以达到模块凝聚程度高、模块之间独立性强、易于修改的目的。 
6.2 数据库设计 
6.2.1 数据库设计的要求和步骤 
1.数据库设计的要求 
　　数据库设计的目标是建立一个合适的数据模型。这个数据模型应当是： 
　　(1)满足用户要求：既能合理地组织用户需要的所有数据，又能支持用户对数据的所有处理功能。 
　　(2)满足某个数据库管理系统的要求：能够在数据库管理系统中实现。 
　　(3)具有较高的范式：数据完整性好、效益高，便于理解和维护，没有数据冲突。 
2.数据库设计步骤 
　　数据库设计可以分为概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计三个阶段。 
　　(1) 概念结构设计。这是数据库设计的第一个阶段，在管理信息系统的分析阶段，已经得到了系统的数据流程图和数据字典，现在要结合数据规范化的理论，用一种数据模型将用户的数据需求明确地表示出来。 
　　概念数据模型是面向问题的模型，反映了用户的现实工作环境，是与数据库的具体实现技术无关的。建立系统概念数据模型的过程叫做概念结构设计。 
　　(2) 逻辑结构设计。根据已经建立的概念数据模型，以及所采用的某个数据库管理系统软件的数据模型特性，按照一定的转换规则，把概念模型转换为这个数据库管理系统所能够接受的逻辑数据模型。不同的数据库管理系统提供了不同的逻辑数据模型，如层次模型、网状模型、关系模型等。 
　　(3) 物理结构设计。为一个确定的逻辑数据模型选择一个最适合应用要求的物理结构的过程，就叫做数据库的物理结构设计。数据库在物理设备上的存储结构和存取方法称为数据库的物理数据模型。 
6.2.2 概念结构设计 
　　描述概念数据模型的主要工具是E-R(实体一联系) 模型，或者叫做E-R图。利用E-R图实现概念结构设计的方法就叫做E-R方法。 
1.概念模型的表示方法 
　　E-R图主要是由实体、属性和联系三个要素构成的。在E-R图中，使用了下面四种基本的图形符号。 
2.确定系统实体、属性及联系 
　　利用系统分析阶段建立的数据字典，并对照数据流程图对系统中的各个数据项进行分类、组织，确定系统中的实体、实体的属性、标识实体的码以及实体之间联系的类型。 
　　在数据字典中“数据项” 是基本数据单位，一般可以作为实体的属性。“数据结构”、“数据存储”和“数据流”条目都可以作为实体，因为它们总是包含了若干的数据项。作为属性必须是不可再分的数据项，也就是说在属性中不能包含其他的属性。 
3.确定局部(分) E-R图 
　　根据上面的分析，可以画出部分实体－联系图。 
　　在这些实体中有下画线的属性可以作为实体的码，这几个实体之间存在着1:1、l:n和m:n几种联系。 
4.集成完整(总) E-R图 
　　各个局部(分) E-R图画好以后，应当将它们合并起来集成为完整(总) E-R图。在集成时应当注意如下几点： 
　　(1) 消除不必要的冗余实体、属性和联系。 
　　(2) 解决各分E-R图之间的冲突。 
　　(3) 根据情况修改或重构E-R图。