系统设计一总体结构设计2学时管理资料.docx
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系统设计一总体结构设计2学时管理资料
第1讲系统设计
（一）总体结构设计：
2学时
教学内容
系统设计内容、系统设计原则、系统总体结构设计、模块化基本概念、模块设计原则
授课方法
板书
授课时数
100分钟
教学目的
了解系统设计内容、了解系统设计的原则、掌握系统总体结构设计、掌握模块化基本概念、掌握模块设计原则
教学重点
系统总体结构设计、模块化基本概念、模块设计原则
教学难点
系统总体结构设计、模块化基本概念
时间分配
本次教学内容及过程
提示
10分钟
复习上节内容
10分钟
系统设计内容
10分钟
系统设计的原则
20分钟
系统总体结构设计
20分钟
模块化基本概念
20分钟
模块设计原则
10分钟
内容小结
课后思考
系统设计主要设计什么？
包括哪些内容？
参考资料
《管理信息系统》董安邦
发展与研究
§
系统设计是新系统的物理设计阶段，根据系统分析阶段所确定的新系统的逻辑模型，综合考虑各种约束，利用一切可用的技术手段和方法，进行各种具体设计，提出一个能在计算机上实现的新系统的实施方案，解决“系统怎样做”的问题。
系统设计阶段的主要任务包括：
系统的总体设计、系统的平台设计、代码设计、输入设计、输出设计、对话设计、数据库或数据文件设计、模块内部的算法设计，最后写出系统设计报告。
系统分析阶段建立了系统的逻辑模型，系统设计阶段要把逻辑模型转换成物理模型。
系统设计包括2方面：
（1）总体设计：
系统总体结构设计，层次模块结构设计；
（2）详细设计：
包括模块功能与处理流程设计，代码设计、数据库设计、输入输出设计。
§
1．系统设计内容
（1）系统总体结构设计
（2）系统详细设计
（3）系统物理配置方案设计
（4）编写系统设计说明书
2．系统设计的原则
（1）效率性原则
3个指标（处理速度快、响应时间快、处理能力强）
（2）可靠性原则
2个指标（平均故障间隔时间长、平均故障修复时间短）
（3）质量保证
指系统提供信息的准确程度、使用的方便性、输出表格的使用性和清晰性等。
（4）可变更性
是修改、扩充和维护系统的难易程度。
（5）经济性
2个指标（定量、定性）
§
系统总体结构设计是否合理，对提高系统的各项指标至关重要，这些指标包括系统的可行性、可维护性、易读性、系统的工作效率等。
1．系统功能结构设计
就是从系统整体功能出发，逐步进行功能分解的过程。
MIS可划分为若干子系统，每个子系统可以看做是系统整体目标下层的功能，对其中的每项功能还可以继续分解为更多的功能层次。
系统功能结构设计的结果，可以用功能结构图表示。
即将系统的功能进行分解，按功能从属关系表示的图表。
子系统划分原则
（1）子系统应具有相对独立性。
（2）子系统间数据联系应尽可能小。
（3）子系统划分应使数据冗余量小。
（4）子系统划分应便于系统分阶段实现。
子系统划分方法
（1）按业务处理顺序划分
（2）按功能划分
（3）根据U/C矩阵划分
2．系统流程图设计
信息系统流程图是以新系统的数据流程图为基础绘制的。
绘制的思路：
（1）为数据流程图中的每个处理功能画出数据关系图，并改换成系统流程图的符号。
（2）把各个处理功能的数据关系图综合成整个系统的数据关系图。
（3）确定并画出系统边界。
（4）根据计算机实现的需要，对图中的一些功能进行合并和分解。
3．系统模块结构设计
就是将系统合理地划分成若干个模块，并画出模块结构图。
模块的概念：
指一组程序语句或描述，它包括四个方面：
输入输出、逻辑功能、内部信息、运行环境。
例：
高级语言种的过程、函数、子程序。
模块之间的调用关系：
（1）直接调用
（2）选择调用
（3）循环调用
层次模块结构图：
模块是系统设计的基本单元，任何系统都是模块的组装体。
模块设计是总体设计的主要内容，用层次模块机构图表示。
层次模块结构图表示符号：
7个。
图3－26
§
就是把系统划分为若干个模块，每个模块完成一个特定的功能，然后将这些模块汇集起来组成一个整体（即系统），用以完成指定功能的一种方法。
2.模块独立性原则
是指模块内部结构的紧凑程度和模块之间接口关系的复杂性。
如果一个模块内部结构越紧凑且与其他模块接口越简单，则说明该模块独立性越强。
独立性的指标：
2个
内聚度：
正指标，模块内部各个元素结合紧密程度的度量。
耦合度：
反指标，模块间互相连接的紧密程度的度量。
高内聚带来低耦合，高耦合导致低内聚。
模块设计要求：
高内聚，低耦合。
耦合的种类：
7类，由低到高排列
①数据耦合：
模块间通过数据参数交换信息。
②控制耦合：
一个模块控制另一个模块功能。
③公共耦合：
一组模块都访问同一全局数据结构。
④内容耦合：
病态耦合，要杜绝。
注意：
模块间尽量使用数据耦合；
必要时采用控制耦合；
对公共耦合应限制耦合的模块数；
坚决不用内容耦合。
4．模块内聚合形式
内聚的种类：
7类，由强到弱排列为
①功能内聚：
模块设计的目标
②顺序内聚：
模块内各部分有前后依赖。
③通信内聚：
模块内各部分操作都使用了同一个公用数据。
④过程内聚：
模块内各部分所要完成的动作彼此无关，但必须以特定次序执行。
⑤时间内聚：
将需要同时执行的一些成分集中在一起。
⑥逻辑内聚：
将若干个逻辑相似的成分放在一起，它们在用途上彼此无关。
⑦偶然内聚：
将若干个毫无联系的成分硬性凑在一起。
5．模块设计原则
（1）模块独立性原则
（2）模块大小适中
单模块成本与模块数成反比关系，
模块联接成本与模块数成正比关系，
所以，要使系统模块的总成本最低，则选最佳模块数。
（3）模块的作用域应在模块的控制域内
作用域：
模块内一个判定的作用范围，涉及到判断所在的模块和受这个判定影响的所有模块。
控制域：
这个模块本身以及所有直接或间接从属于它的模块集合。
（4）深度、宽度、扇出、扇入适当
顶层高扇出，中间扇出较少，底层高扇入。
深度：
控制的层数
宽度：
模块结构图中各层模块数的最大值
扇出：
一个模块直接调用的其他模块数。
扇入：
调用一个给定模块的模块个数。
（5）设计成单入口、单出口的模块
即每个模块只能有一个入口，一个出口。
如果一个模块有多个入口与出口，则会引起模块间的接口过多，模块耦合度上升，以至于系统测试与维护难度加大。
第2讲系统设计
（二）从DFD导出结构图：
2学时
教学内容
从DFD导出结构图
授课方法
板书
授课时数
100分钟
教学目的
掌握从DFD导出结构图
教学重点
从DFD导出结构图
教学难点
从DFD导出结构图
时间分配
本次教学内容及过程
提示
10分钟
复习上节内容
10分钟
DFD分类
25分钟
变换分析
20分钟
事务分析
25分钟
复合分析
10分钟
内容小结
课后思考
复合分析的步骤是什么？
参考资料
《管理信息系统》董安邦
发展与研究
§从DFD导出结构图
（1）DFD类型
分为2种类型：
变换型：
逻辑输入、主加工、逻辑输出
变换数据
输出数据
取得输入
逻辑输入主加工逻辑输出
事务型：
逻辑输入、事务中心（有一个加工有发散数据流的作用或具有汇合多股数据流的作用）、事务
事务1
事务处
理中心
取得
数据
事务2
………
事务n
逻辑输入事务中心事务
（2）变换分析
将变换型DFD映射成层次模块结构图。
变换型数据流图由输入、加工、输出三部分组成，其中主加工是系统的中心部分，它的输入数据流称为系统的“逻辑输入”，输出数据流称为系统的“逻辑输出”，而系统输入端的数据流称为“物理输入”，系统输出端的数据流称为“物理输出”。
一般而说，从物理输入到逻辑输入要经过编辑、审核、格式转换等一系列辅助加工，从物理输入到逻辑输入构成系统的输入部分；从逻辑输出到物理输出也要经过格式转换、组成物理块等辅助加工，从逻辑输出到物理输出构成系统的输出部分。
变换分析得到的数据流图构成：
输入、变换、输出模块，自左向右排列
变换分析步骤：
①确定主加工；
有两种方法：
方法1：
数据流图中几股数据流的汇合处往往是主加工；
方法2：
如果没有明显的数据流汇合点，可通过寻找系统的逻辑输入、逻辑输出来确定主加工。
逻辑输入是离物理输入最远但仍被看做系统输入的数据流；
逻辑输出是离物理输出最远但仍被看做系统输出的数据流；
逻辑输入与逻辑输出之间的加工就是主加工，也称为变换中心部分。
②设计顶层模块和第一层模块；
确定了系统的主加工之后，就确定了模块结构图中主模块的位置，设计一个“主模块”将它画在与主加工相对应的位置上，主模块的任务就是整个系统要做的工作。
第一层模块按输入、变换、输出模式设计。
输入部分有几个逻辑输入，就设计几个输入模块；
为主加工设计一个变换模块，将逻辑输入变换成逻辑输出；
输出部分有几个逻辑输出，就设计几个输出模块。
③设计中、下层模块
通常按输入、变换、输出的顺序设计。
输入模块设计两个下层模块，即输入模块、变换模块；类似方法一直分解，直到物理输入端；
变换模块设计下层模块，按子加工设计；
输出模块设计两个下层模块，即变换模块、输出模块；类似方法一直分解，直到物理输出端；
④设计优化。
例如：
图书馆的预定图书子系统有如下功能：
（1）供书部门将供书书目给订书部门；
（2）订书部门从各单位取得订书书目；
（3）将供书书目和订书书目与订单留底文档进行检查；
（4）对于重复订购的书目由系统自动检查后把结果反馈给订书者。
（5）将未订书目整理归类后形成订书清单反馈给供书单位；
（6）将未订书目整理归类后形成归类书目登录修改订单留底文档；
试根据要求画出该问题的数据流程图，并把其转换为软件结构图。
解答：
该问题对应的数据流图为：
供书
部门
订书
部门
供书
部门
P1
选择
检查
P2
整理
分类
P3
登录
订书部门
D1订单留底
已订书目订书清单
供书书目
未订书目
订书书目归类书目
订书
结果新订
书目
D1订单留底
预订系统
生成未订书目
整理归类
处理归类书目
输出订书结果
取得
供书
书目
取得
已订
书目
选择
检查
取得
订书
书目
输出
新订
书目
登录
输出订书
结果
软件结构图为：
（3）事务分析
将事务型DFD映射成层次模块结构图。
步骤：
①确定事务中心和加工路径；
某个加工将一个输入数据流分解成多个发散的输出数据流时，该加工为事务中心；
从事务中心辐射出去的数据流为各个加工路径。
②设计顶层和第一层模块；
顶层模块：
主控模块，有三个个功能，一是接收数据，二是根据事务类型调度相应的处理模块，三是输出数据；
第一层模块分为“接收分支”部分和“发送分支”部分。
“接收分支”部分负责接收数据，设计与变换分析的输入部分设计相同；
“发送分支”部分通常包含一个调度模块。
③中、下层模块的设计与优化：
工作同变换结构。
例如：
有一个用于商业上的销售事务处理统计软件包，其功能要求如下：
根据顾客的订单记录（系统文件）进行各种统计分类：
（1）根据销售日期的分类。
（2）根据顾客区域的分类。
（3）根据货物品种的分类。
（4）根据顾客名字的分类。
最后生成分类的统计报表。
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