1、1第七章 管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)設計主要內容：系統(tǒng)設計的任務代碼設計3.功能結構圖設計信息系統(tǒng)流程圖設計系統(tǒng)物理配置方案設計制訂設計規(guī)范2第七章 管理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)設計數據存儲設計輸出設計輸入設計處理流程圖設計編寫程序設計說明書和系統(tǒng)設計報告3本節(jié)內容：1.1 系統(tǒng)設計的任務1.2 系統(tǒng)設計的主要內容1.3 系統(tǒng)設計的原則第一節(jié) 系統(tǒng)設計的任務41.1 系統(tǒng)設計的任務 系統(tǒng)設計的任務是：在系統(tǒng)分析提出的邏輯模型的基礎上，科學合理地進行物理模型的設計。 主要解決“怎樣做”的問題。 51.2 系統(tǒng)設計的主要內容總體設計信息系統(tǒng)流程圖設計、功能結構圖設計和功能模塊圖設計等。代碼設計和設計規(guī)范的制定系統(tǒng)物

2、理配置方案設計設備配置、通信網絡的選擇和設計以及數據庫管理系統(tǒng)的選擇數據存儲設計數據庫設計、數據庫的安全保密設計等。計算機處理過程設計輸出設計、輸入設計、 處理流程圖設計及編寫程序設計說明書7第二節(jié)代碼設計本節(jié)內容：2.1 代碼的功能 2.2 代碼的設計 2.3 代碼的種類 2.4 代碼結構中的校驗位 82.1 代碼的功能 代碼的定義代碼是代表事物名稱、屬性、狀態(tài)等的符號。代碼的功能 明確對象，使用簡潔:為事物提供一個概要而不含糊的認定，便于數據的存貯和檢索。使用代碼可以提高處理的效率和精度。節(jié)省空間提高數據的全局一致性。代碼是人和計算機的共同語言，如零件號、圖號等早已使用代碼。人機交流最簡潔

3、，便于計算機處理，如輸入，檢索，查詢如：某機器人的機械手識別系統(tǒng)102.2 代碼的設計 代碼設計時，應注意以下一些問題：明確性：要注意盡量采用不易出錯的編碼結構。例如字母字母數字的結構（如WW2 ）比字母數字字母的結構(如W2W)發(fā)生錯誤的機會要少一些。方便性：容易記憶。容易識別（當代碼長于4個字母或5個數字字符時，應分成小段。如:139-6234-6789分段表達容易記憶) ，這樣人們讀寫時不易發(fā)生錯誤。代碼量估計：若已知碼的位數為P，每一位上可用字符數為Si，則可以組成碼的總數為：例如，對每位字符為0-9的三位碼，共可組成C=10*10*10=1 000種碼。11中華人民共和國行政區(qū)劃代碼

4、國家標準（GB/T 22602002）；中華人民共和國“縣以下行政區(qū)劃代碼編制規(guī)則” 國家標準（GB1011488）。舉例：全國行政區(qū)代碼12國家基礎地理信息系統(tǒng)地形數據庫數據分類編碼執(zhí)行國家標準國土基礎信息數據分類與代碼（GB/T13923-92）.代碼為五位數字碼,其結構如下:中華人民共和國行政區(qū)劃代碼（GB2260-1995） 142.3 代碼的種類 順序碼 順序碼又稱系列碼，是一種用連續(xù)數字代表編碼對象的碼。 例如：用1代表廠長2代表科長3代表科員4代表生產工人等 152.3 代碼的種類區(qū)間碼 區(qū)間碼把數據項分成若干組，每一區(qū)間代表一個組，碼中數字的值和位置都代表一定意義。 典型的例子

5、是郵政編碼。區(qū)間碼的分類：多面碼 上下關聯(lián)區(qū)間碼 十進位碼 172.3 代碼的種類區(qū)間碼上下關聯(lián)區(qū)間碼。上下關聯(lián)區(qū)間碼由幾個意義上相關的區(qū)間碼組成，其結構一般由左向右排列。例如，會計核算方面，用最左位代表核算種類，下一位代表會計核算項目。十進位碼。此法相當于圖書分類中的十進位分類碼。如610.736，小數點左邊的數字組合代表主要分類，小數點右邊的指出子分類。182.3 代碼的種類助憶碼助憶碼用文字、數字或文字來描述，也可用文字與數字結合起來描述。例如，用TV-C-20代表20英寸彩色電視機，其中C代表彩色。助憶碼適用于數據項數目較少情況（一般少于50個），否則可能引起聯(lián)想出錯。混合碼 以上幾種

6、的方式的混合編碼舉例（1）新會計制度的科目編碼（見附）討論：師大新校區(qū)的教室編碼192.3 代碼的種類名稱優(yōu)點缺點順序碼 順序碼的優(yōu)點是短而簡單，記錄的定位方法簡單，易于管理。沒有邏輯基礎，不易記憶。此外，新加的代碼只能列在最后，刪除則造成空碼 區(qū)間碼 信息處理比較可靠，排序、分類、檢索等操作易于進行。 碼的長度與它分類屬性的數量有關，有時可能造成很長的碼。 碼有多余的數。這種碼的維修也比較困難。助憶碼 可以通過聯(lián)想幫助記憶 助憶碼適用于數據項數目較少情況（一般少于50個），否則可能引起聯(lián)想出錯202.4 代碼結構中的校驗位 加入校驗位的原因：人們重復抄寫代碼和將它通過人手輸入計算機時，發(fā)生錯

7、誤可能性更大。為了保證正確輸入，有意識地在編碼設計結構中原有代碼的基礎上，另外加上一個校驗位，使它事實上變成代碼的一個組成部分。校驗碼可以發(fā)現(xiàn)以下錯誤：遺漏、抄寫、易位、雙易、隨機、縮位、增位校驗位的計算：校驗位通過事先規(guī)定的數學方法計算出來。代碼一旦輸入，計算機會用同樣的數學運算方法按輸入的代碼數字計算出校驗位，并將它與輸入的校驗位進行比較，以證實輸入是否有錯。212.4 代碼結構中的校驗位算術級數法 原代碼1 2 3 4 5 各乘以權 6 5 4 3 2 乘積之和6+10+12+12+10=50 以11為模去除乘積之和，把得出的余數作為校驗碼： 50/11=46 因此代碼為12345622

8、2.4 代碼結構中的校驗位幾何級數法 原代碼 1 2 3 4 5 各乘以權 32 16 8 4 2乘積之和 32+32+24+16+10=114 以11為模去除乘積之和，把得出的余數作為校驗碼： 114/11=104 因此代碼為12345424第三節(jié)功能結構圖設計 功能結構圖是按功能從屬關系畫成的圖表，圖中每一個框稱為一個功能模塊。功能分解的過程就是一個由抽象到具體、由復雜到簡單的過程。功能模塊可以根據具體情況分得大一點或小一點。分解得最小的功能模塊可以是一個程序中的每個處理過程，而較大的功能模塊則可能是完成某一任務的一組程序。功能結構圖中各層功能與新的信息系統(tǒng)中數據流程圖中的處理（功能）是對

9、應的。 253、功能結構圖設計工資管理子系統(tǒng)被分解為建立主文件、更新主文件、建立扣款文件以及計算和打印等四個子功能，其中每個子功能還可以繼續(xù)分解下去。27第四節(jié)信息系統(tǒng)流程圖設計 信息系統(tǒng)流程圖屬于計算機處理流程圖，它用來表示信息在計算機系統(tǒng)中的處理流程。 信息系統(tǒng)流程圖可以新系統(tǒng)的數據流程圖為基礎繪制，具體思路如下：首先為數據流程圖中的處理功能畫出數據關系圖。最后，把各個處理功能的數據關系圖綜合起來，形成整個系統(tǒng)的數據關系圖，即信息系統(tǒng)流程圖。28第四節(jié)信息系統(tǒng)流程圖設計處 理 功 能輸入數據A輸出數據E輸入數據B輸入數據C中間文件D輸出文件F 數據關系的一般形式29第四節(jié)信息系統(tǒng)流程圖設計

10、脫機操作人工操作手工輸入聯(lián)機存儲器(磁帶、磁盤等)磁盤磁帶顯示器脫機存儲處理穿孔卡片通訊連接打印報告常用的系統(tǒng)流程圖符號30第四節(jié)信息系統(tǒng)流程圖設計數據存儲#1數據存儲#2處理1輸入1處理2處理4處理3輸出2輸出1實體1實體2存儲#1報告1輸入1處理1處理3處理2中間文件存儲#2報告2新系統(tǒng)邏輯模型轉換為系統(tǒng)流程圖示例31第四節(jié)信息系統(tǒng)流程圖設計上月主文件建立扣款文件模塊主文件更新模塊計算打印模塊工 資 單工資匯總表電費扣款通知單病假扣款通知單房租變動通知單人事變動通知單本月主文件扣款文件工資管理子系統(tǒng)的信息系統(tǒng)流程圖32第四節(jié)信息系統(tǒng)流程圖設計建立及修改程序生產能力表必須生產的產品名及產量各

11、產品的工藝路線及利潤生產能力文件工藝路線文件線性規(guī)劃程序設備利用率生產計劃表生產計劃優(yōu)化系統(tǒng)的信息系統(tǒng)流程圖33第五節(jié)系統(tǒng)物理配置方案設計本節(jié)內容：5.1 設計依據 5.2 計算機硬件選擇 5.3 計算機網絡的選擇5.4 數據庫管理系統(tǒng)的選擇5.5 應用軟件的選擇345.1 設計依據 設計依據系統(tǒng)的吞吐量。每秒鐘執(zhí)行的作業(yè)數稱為系統(tǒng)的吞吐量。系統(tǒng)的吞吐量越大，則系統(tǒng)的處理能力就越強。系統(tǒng)的響應時間。從用戶向系統(tǒng)發(fā)出一個作業(yè)請求開始，經系統(tǒng)處理后，給出應答結果的時間稱為系統(tǒng)的響應時間。它與CPU 運算速度和通訊線路的傳遞速率等有關。系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)的可靠性可以用連續(xù)工作時間表示。系統(tǒng)的處理方式

12、。集中式和分布式地域范圍。廣域網還是局域網？數據管理方式。根據數據管理方式決定相應的DBS355.2 計算機硬件選擇 計算機硬件的選擇取決于數據的處理方式和運行的軟件。管理對計算機的基本要求是速度快、容量大、通道能力強、操作靈活方便，但計算機的性能越高，其價格也就愈昂貴。系統(tǒng)的數據處理是集中式的，系統(tǒng)應用的主要目的是利用計算機的強大計算能力，則可以采用主機終端系統(tǒng)，以大型機或中小型機作為主機。系統(tǒng)應用的目的是進行企業(yè)管理，其應用本身就是分布式的，則應選擇微機網絡方式。 365.2 計算機硬件選擇確定了數據的處理方式以后，在計算機機型的選擇上則主要考慮應用軟件對計算機處理能力的需求，包括：計算機

13、主存；CPU時鐘；輸入、輸出和通信的通道數；顯示方式；外接轉儲設備及其類型。375.3 計算機網絡的選擇網絡拓撲結構網絡拓撲結構一般有總線型、星型、環(huán)形、混合型等。在網絡選擇上應根據應用系統(tǒng)的地域分布、信息流量進行綜合考慮。網絡的邏輯設計按軟件將系統(tǒng)從邏輯上分為各個分系統(tǒng)或子系統(tǒng)，然后按需要配備設備，如主服務器、主交換機、分系統(tǒng)交換機、子系統(tǒng)集線器（Hub）、通訊服務器、路由器和調制解調器等，并考慮各設備之間的連接結構。網絡操作系統(tǒng)目前，流行的網絡操作系統(tǒng)有UNIX、Windows 等。385.4 數據庫管理系統(tǒng)的選擇 在數據庫管理系統(tǒng)的選擇上，主要考慮：數據庫的性能數據庫管理系統(tǒng)的系統(tǒng)平臺數

14、據庫管理系統(tǒng)的安全保密性能數據的類型 目前，市場上數據庫管理系統(tǒng)較多，流行的有Oracle、Sybase、SQL Server、Informix、FoxPro和Visual Basic等， 395.5 應用軟件的選擇 選擇應用軟件應考慮：軟件是否能夠滿足用戶的需求。根據系統(tǒng)分析的結果，驗證軟件在功能上能否滿足數據表示（如記錄長度、文件最大長度等）、數據存儲量和查詢等方面的要求。軟件是否具有足夠的靈活性。軟件是否能夠獲得長期、穩(wěn)定的技術支持？40第六節(jié)制訂設計規(guī)范設計規(guī)范是整個系統(tǒng)的“公用標準”，它具體地規(guī)定了文件名和程序名的統(tǒng)一格式、編碼結構、代碼結構、統(tǒng)一的度量名等。有關設計規(guī)范例子請參見本

15、章實例7.2。例如，某工資管理信息系統(tǒng)的設計規(guī)范中對程序名的規(guī)定：GAABBXG表示工資系統(tǒng)程序或程序文件。AA表示文件類型，由兩個拼音字母組成。BB表示文件作何種處理。X由一位數字組成，用以區(qū)分同類型程序。 41第七節(jié)數據存儲設計本節(jié)內容:7.1 文件的分類 7.2 文件組織方式 7.3 文件設計7.4 數據庫設計的基礎知識7.5 數據庫設計 427.1 文件的分類 文件是系統(tǒng)中存放數據的基本方式。 (一) 按文件的用途可把文件分為以下幾種：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據。 處理文件 處理文件又稱事務文件，是用來存放事務數據的臨時文件，包含了對主文件進行更

16、新的全部數據。 工作文件 工作文件是處理過程中暫時存放數據的文件。 周轉文件周轉文件用來存放具有固定個體變動屬性的數據 。其它文件 437.1 文件的分類總務科制表人_ _ _ _ _人員代碼姓名用 電 量 電費扣款合 計住戶電費扣款清單 工資子系統(tǒng)中的住戶電費扣款文件，共有人員代碼、姓名、用電量和電費扣款四個數據項。對于用電戶，除新搬進和新搬走的用戶外，前兩項內容基本每月不變，需要輸入的僅是用電量一項，為了節(jié)省總務部門抄寫扣款清單（的工作量和財務部門輸入扣款清單的工作量，可以采用周轉文件來解決。 關于周轉文件447.1 文件的分類 (二) 按文件的組織方式可把文件分為：順序文件索引文件直接存

17、取文件457.2 文件組織方式 順序文件：順序文件剛建立時，記錄按其來到的先后次序順序排列，其物理順序和邏輯順序并不一定完全一致，稱之為串行文件。文件的記錄按照鑒別鍵大小依次重新排列所得到的文件叫做排好序的順序文件( 簡稱順序文件)。因此，排好序的順序文件是物理順序和邏輯順序一致的文件 一切存于磁帶上的記錄，都只能是順序的在磁盤上存放記錄，既可以順序地存放，也可以隨機地存放。467.2 文件組織方式順序文件：存在順序存取存貯器上的順序文件，只能按順序掃描法查找。存在隨機存取存貯器上的順序文件，可以按順序掃描法查找，也可以折半查找法進行查找。折半查找法是將待查找區(qū)域中點處的記錄的鑒別鍵K和要查找

18、的記錄的鑒別鍵KS相比較，若K=K S，那么鍵號為K的記錄就是要找的記錄，若KKS,則取出整個區(qū)域的一半(在文件按升序排列時)，若KSK，取下一半；若KSK，則取上一半。這樣繼續(xù)進行下去，直到找到為止。477.2 文件組織方式索引文件：帶有索引表的數據文件叫索引文件。增加索引表是為了加快檢索記錄的速度。索引表的索引項應當按順序排列，而數據文件本身則可以按順序排列，也可以不按順序排列。按索引文件組織方式組織文件時，文件包括索引區(qū)和數據區(qū)。索引表建立在索引區(qū)數據文件建立在數據區(qū)索引表本身也是一個文件，其中列有每個記錄的關鍵字和相應的物理存儲地址，這兩項合稱為索引項。487.2 文件組織方式索引文件

19、：索引表是由系統(tǒng)程序自動生成的，在為數據文件輸入數據的同時建立索引表，表中的索引項按記錄輸入的先后順序排列，待全部記錄輸入后，軟件就對索引表排序。最后的索引表是按關鍵字的升序或降序排列的關鍵字與地址的對照表。索引表在排序前按記錄的物理順序排列排序后則按照記錄的關鍵字的邏輯順序排列，而將原索引表抹去。497.2 文件組織方式物理記錄號職工號姓名職稱基地100138張又興工程師100316王凌云高工100512陳 海副教授100881周仲文教授101022李 明講師101224黃之英副教授101384劉 興副教授101688高 勤教授數據文件索引文件的建立過程(原始文件)507.2 文件組織方式關

20、鍵字物理記錄號381001161003121005811008221010241012841013881016關鍵字物理記錄號121005161003221010241012381001811008841013881016排序前的索引表排序后的索引表索引文件的建立過程(索引表的建立)517.2 文件組織方式索引文件 查找時將外存上含有索引表的塊送入內存，查得被找記錄的地址，然后再將含有該記錄的塊送入內存。刪除一個記錄時，刪去相應的索引項，而數據本身則保持不動。插入時，將插入記錄置于數據區(qū)之末，而將添上相應索引項以后的索引重新排序。這些排序工作，也是由軟件自動進行的。527.2 文件組織方式索引

21、文件：優(yōu)點：加快檢索記錄的速度 索引文件組織方式可以保證地址的唯一性，而不產生重號。訪問記錄時，只要從索引表找到地址，就可得到所需記錄，其存取機構的動作也比較簡單。缺點：索引表本身需要占有一定存儲空間。 537.2 文件組織方式 直接存取文件 直接地址法：程序員或數據庫管理員可以直接把存放某一記錄的地址作為該記錄的鍵號。直接地址法的優(yōu)點是：存取機構動作簡單，用戶使用方便，不會產生重號。缺點是：把記錄的存貯地址作為鍵號，不易記憶。547.2 文件組織方式直接存取文件 直接地址法：程序員或數據庫管理員可以直接把存放某一記錄的地址作為該記錄的鍵號。直接地址法的優(yōu)點是：存取機構動作簡單，用戶使用方便，

22、不會產生重號。缺點是：把記錄的存貯地址作為鍵號，不易記憶。浪費存儲空間：有一個文件，其鑒別鍵號分散在10000到50000號之間，但其記錄總數只有5000個。如果用直接地址法存貯記錄，就要浪費35001 個記錄空間。 557.2 文件組織方式直接存取文件雜湊法可以采用，即利用一種稱之為雜湊法函數的算法，把鍵號轉換為相應記錄的地址，達到壓縮存貯空間的目的。雜湊法也叫隨機法或轉化法。雜湊函數的算法很多下面介紹常用的質數除余法：設所需存貯單元為M(本例中M=5000)，則質數除余法的步驟如下： 確定一個接近M的質數P，上例中取質數P=4999 設需要轉變的鍵號為K，則轉換后的記錄地址為： H(K)=

23、K-INT (k/p)P 式中：INT(k/p)表示k/p的整數部分。 上例中，鍵號為10000和50000的記錄，用上法計算得到的地址分別為2和10。全部記錄地址的分布范圍: 0H (K)M-1567.2 文件組織方式直接存取文件 雜湊法采用雜湊法時，兩個不同的鍵號經過雜湊法計算所得結果相同而在存放時發(fā)生沖突。解決鍵號沖突的方法是把第二個鍵號的記錄存貯到其他地址去，而用鏈接的方法與第一個鍵號的記錄相連。直接存取文件的特點是：文件的記錄隨機存放，插入記錄方便，存取速度快，不用索引，節(jié)約存貯空間。記錄沒有排序，不能直接按關鍵字的順序讀出。577.3 文件設計 使用效果組織方式文件處理方式文件大小

24、隨機查找速度順序查找速度適用于何種活動率對軟件要求備注順序隨機順序很好不好無限制慢很快高低索引好好中等大快快低中直接不好很好有限制很快慢低高常用文件組織方式性能比較表中活動率指的是更新過程中作用到記錄的百分數。例如，針對10000 個記錄，需要處理8000個，則活動率為80%。587.3 文件設計文件設計通常從設計共享文件開始。文件由記錄組成，所以設計文件主要是設計文件記錄的格式。 文件記錄設計表中詳細填寫了記錄中每一數據項的名稱、變量名、類型、寬度和小數位數。記錄設計中還應注明記錄由哪個程序形成，又輸出到哪個程序。 597.3 文件設計 主文件 工資子系統(tǒng) 記錄文件名_ 應用_序 號1234

25、56數據項名取工代碼職工姓名部 門基本工資附加工資扣 房 費變 量 名DMXMBMJBGZFJGZFF類 型CCCNNN寬 度482777 小數位數222輸 入 到輸 出 自設計者簽名_設計日期_607.4 數據庫設計的基礎知識(一) 數據模型：數據模型是數據庫系統(tǒng)設計中用于提供信息表示和操作手段的形式構架,是數據庫系統(tǒng)實現(xiàn)的基礎。根據模型應用的不同目的，可以將模型分為兩個層次：概念模型(也稱信息模型)，數據模型網狀模型層次模型關系模型617.4 數據庫設計的基礎知識概念模型：概念模型是將現(xiàn)實世界的客觀對象抽象為某一種不依賴于計算機系統(tǒng)和數據庫管理系統(tǒng)（DBMS）的信息結構。建模過程：現(xiàn)實世界

26、中的對象概念模型數據模型實體(Entity) “實體”即現(xiàn)實世界中存在的對象或事物。屬性“屬性”指實體具有的某種特性。聯(lián)系在信息世界中，事物之間的聯(lián)系可分為兩類：一是實體內部的聯(lián)系，如組成實體的各屬性之間的關系；一是實體之間的聯(lián)系，這里我們主要討論實體之間的聯(lián)系。627.4 數據庫設計的基礎知識概念模型： 實體之間的聯(lián)系方式可分為三類：一對一聯(lián)系(1:1) 如果對于A中的一個實體，B中至多有一個實體與其發(fā)生聯(lián)系，反之，B 中的每一實體至多對應A 中一個實體，則稱A 與B 是一對一聯(lián)系。一對多聯(lián)系(1:n) 如果對于A中的每一實體，實體B中有一個以上實體與之發(fā)生聯(lián)系，反之，B 中的每一實體至多只

27、能對應于A 中的一個實體，則稱A 與B 是一對多聯(lián)系。多對多聯(lián)系(m:n)如果A 中至少有一實體對應于B 中一個以上實體，反之，B 中也至少有一個實體對應于A 中一個以上實體，則稱A 與B 為多對多聯(lián)系。637.4 數據庫設計的基礎知識(二) ER方法 E-R 方法即實體聯(lián)系方法（Entity-Relation Approach,簡稱E-R方法），是由P.P.S.Chen 于1976 年提出的，其方法是用E-R 圖來描述某一組織的信息模型，是概念模型的最常用的表示方法。 在模型設計中，首先根據分析階段收集到的材料，利用分類、聚集、概括等方法抽象出實體，并一一命名，再根據實體的屬性描述其間的各種

28、聯(lián)系。 ER圖中用矩形表示實體。實體之間的關系用菱形表示，用無向邊把菱形與有關實體連接，在邊上標明聯(lián)系的類型。實體的屬性可用橢圓表示,并用無向邊把實體與屬性聯(lián)系起來。 多對多聯(lián)系圖示一對多聯(lián)系圖示一對一聯(lián)系圖示一對一的聯(lián)系（1：1）即一個實體在此種聯(lián)系下只能對應一個實體 一對多的聯(lián)系（l：n）即一個實體在此種聯(lián)系下可對應其他一個以上的實體 多對多的聯(lián)系（m：n）即一個實體類型中的多個實體與另一個實體類型中的多個實體相聯(lián)系 4、從ER圖導出關系數據模型 ER圖中每個實體，都相應地轉換為一個關系，該關系應包括對應實體的全部屬性，并根據該關系確定出關鍵字。 一個聯(lián)系也可轉換為一個關系，與該聯(lián)系相連的

29、各實體的碼，以及聯(lián)系的屬性可轉換為關系的屬性。具體如下: 如果兩實體間是1：N 聯(lián)系，就將“1”的關鍵字納入“N”方實體對應的關系中作為外部關鍵字，同時把聯(lián)系的屬性也一并納入“N”方的關系中。 如果兩實體間是M：N 聯(lián)系，則需對聯(lián)系單獨建立一個關系，用來聯(lián)系雙方實體，該關系的屬性中至少要包括被它所聯(lián)系的雙方實體的關鍵字，如聯(lián)系有屬性，也要歸入這個關系中。 如果兩實體間是1：1 聯(lián)系，轉換時只要在將其中一方的關鍵字納入另一方，就能實現(xiàn)彼此的聯(lián)系。地點面積倉庫號倉庫存放產品貨號品名數量價格1N產品與倉庫兩個實體的E-R圖為： 倉庫（倉庫號，地點，面積） 產品（貨號，品名，價格， 倉庫號，數量） 學

30、生課程兩個實體之間的E-R圖為:學號姓名性別助學金學生學習課程課程名課程號成績學時數MN學生（學號，姓名，性別，助學金） 課程（課程號，課程名，學時數） 學習（學號，課程號，成績） 廠長與工廠兩個實體的E-R圖為：姓名性別廠長編號廠長管理工廠廠號廠名地點11年齡廠長（廠長編號，廠號，姓名，性別，年齡） 工廠（廠號，廠名，地點） 或：廠長（廠長編號，姓名，性別，年齡）工廠（廠號，廠長編號，廠名，地點）專業(yè)任教學習mnnnm1時間成績工號專業(yè)號姓名課號學分學時課名職稱創(chuàng)建時間專業(yè)名性別姓名學號教師聯(lián)系課程學生E-R圖舉例:教學管理737.4 數據庫設計的基礎知識1NNLNMMNM1N物 資庫 存供

31、方單位合同 結算入庫驗收購進訂貨付款物資入庫管理E-R圖747.4 數據庫設計的基礎知識上圖涉及的實體包括:供方單位屬性有單位號、單位名、地址、聯(lián)系人、郵政編碼物資屬性有物資代碼、名稱、規(guī)格、備注庫存屬性有入庫號、日期、貨位、數量合同屬性有合同號、數量、金額、備注結算屬性有結算編號、用途、金額、經手人757.4 數據庫設計的基礎知識上圖涉及的關系包括:入庫1:n聯(lián)系。驗收1:n聯(lián)系。購進多對多的聯(lián)系付款多對多的聯(lián)系訂貨這是一個數量超過兩個的不同類型實體之間的聯(lián)系。在訂貨業(yè)務中,一種物資可由多家供應,產生多筆合同。反之,一個供應單位可供應多種物資,產生多筆合同,所以,在圖中用M:N:L的結構來表

32、示。訂貨聯(lián)系的屬性為:物資代碼、單位號、合同號、數量、單價。767.4 數據庫設計的基礎知識(三) 數據模型目前，主要的數據模型是關系模型（Relational Model）。關系模型應用關系代數和關系演算等數學理論來處理數據庫系統(tǒng)中的數據關系。從用戶的觀點來看，在關系模型下，數據的邏輯結構是一張二維表。每一個關系為一張二維表，相當于一個文件。實體間的聯(lián)系均通過關系進行描述。結 算 編 碼合 同 號數 量金 額J0012HT1008100030000J0024HT110760012000J0036HT111520004000關系表一個記錄,用來描述一個實體。777.4 數據庫設計的基礎知識(三

33、)數據模型 關系模型中的主要術語有: 關系：一個關系對應于一張二維表。元組：表中一行稱為一個元組。屬性：表中一列稱為一個屬性，給每列起一個名即為屬性名。主碼(Primary Key,也稱主關鍵字) ：表中的某個屬性組，它的值唯一地標識一個元組，如表3.4中，結算編號和合同號共同組成了主碼。域：屬性的取值范圍。分量：元組中的一個屬性值。關系模式：對關系的描述，用關系名（屬性1，屬性2，.，屬性n）來表示。787.4 數據庫設計的基礎知識 (三)數據模型 關系模型具有以下特點：關系模型的概念單一。對于實體和實體之間的聯(lián)系均以關系來表示。關系是規(guī)范化的關系。規(guī)范化是指在關系模型中，關系必須滿足一定的

34、給定條件，最基本的要求是關系中的每一個分量都是不可分的數據頂。高度的數據獨立性和易操作性關系模型中，用戶對數據的檢索和操作實際上是從原二維表中得到一個子集，該子集仍是一個二維表。因而易于理解,操作直接、方便關系模型把存取路徑向用戶隱藏起來，用戶只需指出“做什么”， 而不必關心“怎么做”，從而大大提高了數據的獨立性。797.4 數據庫設計的基礎知識(四) 關系的規(guī)范化規(guī)范化理論是E.F.Codd在1971年提出的。他及后來的研究者為數據結構定義了五種規(guī)范化模式(Normal Form，簡稱范式)，即第一范式、第二范式、第三范式、BCNF范式和第四范式關系必須是規(guī)范化的關系，應滿足一定的約束條件。

35、范式表示的是關系模式的規(guī)范化程度，也即滿足某種約束條件的關系模式，根據滿足的約束條件的不同來確定范式在五種范式中，通常只使用前三種。例子考慮為管理職工的工資信息而設計一個關系模式。關系模式的設計問題插入異常：如果沒有職工具有8級工資，則8級工資的工資數額就難以插入。導致不一致。刪除異常：如果僅有職工趙明具有4級工資，如果將趙明刪除，則有關4級工資的工資數額信息也隨之刪除了。數據冗余：職工很多，工資級別有限，每一級別的工資數額反復存儲多次。更新異常：如果將5級工資的工資數額調為620，則需要找到每個具有5級工資的職工，逐一修改。直觀的解決方法級別工資450056006700職工級別趙明4錢廣5孫

36、志6李開5周祥6837.4 數據庫設計的基礎知識第一范式(1NF) 屬于第一范式的關系應滿足的基本條件是元組中的每一個分量都必須是不可分割的數據項。簡言之，第一范式指在同一表中沒有重復項存在。 教師代碼姓名工 資基本工資附加工資1001張興5000060001002李明7990070001003王進400005000教師代碼姓名基本工資附加工資1001張興5000060001002李明7990070001003王進400005000847.4 數據庫設計的基礎知識第二范式所謂第二范式，指的是這種關系不僅滿足第一范式，而且所有非主屬性完全依賴于其主碼。上表所示關系雖滿足1NF,但不滿足2NF,因

37、為它的非主屬性不完全依賴于由教師代碼和課題代碼組成的主關鍵字，其中，姓名和職稱只依賴于主關鍵字的一個分量教師代碼，研究課題名只依賴于主關鍵字的另一個分量研究課題號。這種關系會引起數據冗余和更新異常，當要插入新的研究課題數據時，往往缺少相應的教師代碼，以致無法插入；當刪除某位教師的信息時，常會引起丟失有關研究課題信息。 教師代碼姓 名職 稱研究課題號研究課題名 857.4 數據庫設計的基礎知識第二范式解決的方法是將一個非2NF的關系模式分解為多個2NF的關系模式?？蓪⑸媳硭娟P系分解為如下三個關系：教師關系：教師代碼、姓名、職稱課題關系：研究課題號、研究課題名教師與課題關系：教師代碼、研究課題號

38、這些關系都符合2NF要求。867.4 數據庫設計的基礎知識第三范式(3NF)所謂第三范式，指的是這種關系不僅滿足第二范式，而且它的任何一個非主屬性都不傳遞依賴于任何主關鍵字。上表3.7所示產品關系屬第二范式，但不是第三范式。這里，由于生產廠名依賴于產品代碼(產品代碼唯一確定該產品的生產廠家)，生產廠地址又依賴于廠名，因而，生產廠地址傳遞依賴于產品代碼。這樣的關系同樣存在著高度冗余和更新異常問題。 產品代碼產品名生產廠名生產廠地址877.4 數據庫設計的基礎知識第三范式消除傳遞依賴關系的辦法，是將原關系分解為如下幾個3NF關系：產品關系：產品代碼、產品名、生產廠名生產廠關系：生產廠名、生產廠地址

39、3NF消除了插入、刪除異常及數據冗余、修改復雜等問題，已經是比較規(guī)范的關系。 設某商業(yè)集團下轄三個商店和六個倉庫。每個商店可銷售多種商品，每種商品也可放在多個商店銷售和多個倉庫，集團采用統(tǒng)一配送貨物的方式，每個倉庫要統(tǒng)計每種商品的實際庫存量，每個商店要統(tǒng)計每種商品的月銷售量，每個商店聘請了多名職工,每個職工只能在一個商店工作。（1）試畫出ER圖，并在圖上注明屬性、聯(lián)系的類型。（2）將ER圖轉換成關系模型，并注明關鍵字。（3）按三個范式的要求設計數據庫。課堂作業(yè)897.5 數據庫設計 數據庫設計步驟用戶要求分析概念結構設計邏輯結構設計物理結構設計系統(tǒng)分析(邏輯設計)系統(tǒng)設計系統(tǒng)設計系統(tǒng)分析(詳細

40、調查)系統(tǒng)開發(fā)步驟數據庫設計與系統(tǒng)開發(fā)階段對照數據厙設計是在選定的數據庫管理系統(tǒng)基礎上建立數據庫的過程。,數據庫設計除用戶要求分析外, 還包括概念結構設計、邏輯結構設計和物理結構設計等三個階段。 907.5 數據庫設計數據厙的概念結構設計概念結構設計應在系統(tǒng)分析階段進行。任務是根據用戶需求設計數據庫的概念數據模型(簡稱概念模型)。概念模型是從用戶角度看到的數據庫可用第三章中介紹的E-R模型表示可用本章實例7.1中介紹的3NF關系群來表示917.5 數據庫設計數據庫的邏輯結構設計邏輯結構設計是將概念結構設計階段完成的概念模型轉換成能被選定的數據庫管理系統(tǒng)(DBMS)支持的數據模型。數據模型可以由

41、實體聯(lián)系模型轉換而來可以用本章實例7.1介紹的基于第三范式(3NF)的方法來設計。927.5 數據庫設計數據庫的邏輯結構設計將E-R模型轉換為關系數據模型的規(guī)則:每一實體集對應于一個關系模式。實體間的聯(lián)系一般對應一個關系,聯(lián)系名作為對應的關系名,不帶屬性的聯(lián)系可以去掉。實體和聯(lián)系中關鍵字對應的屬性在關系模式中仍作為關鍵字。根據這些規(guī)則, 實體和聯(lián)系就很容易轉換成下述對應的關系數據模型937.5 數據庫設計數據庫的物理結構設計物理結構設計是為數據模型在設備上選定合適的存儲結構和存取方法，以獲得數據庫的最佳存取效率。物理結構設計的主要內容包括：庫文件的組織形式。如選用順序文件組織形式、索引文件組織

42、形式等。存儲介質的分配。例如將易變的、存取頻繁的數據存放在高速存儲器上；穩(wěn)定的、存取頻度小的數據存放在低速存儲器上。存取路徑的選擇等。 948 輸出設計本節(jié)內容：8.1 輸出設計的內容8.2 輸出設計的方法 8.3 輸出報告8.4 輸出設計示例958.1 輸出設計的內容 輸出設計的內容包括：有關輸出信息使用方面的內容信息的使用者、使用目的、報告量、使用周期、 有效期、保管方法和復寫份數等；輸出信息的內容輸出項目、位數、數據形式（文字、數字）；輸出格式表格、圖形或文件；輸出設備打印機、顯示器、磁帶、光盤等。輸出介質輸出到磁盤還是磁帶上，輸出用紙是專用紙還是普通白紙等。968.2 輸出設計的方法

43、輸出設計的方法：采用預印表格打印多層表格周轉文件978.3 輸出報告 輸出報告定義了系統(tǒng)的輸出。輸出報告中既標出了各常量、變量的詳細信息，也給出了各種統(tǒng)計量及其計算公式、控制方法。設計輸出報告時要注意以下幾點：方便使用者，盡量利用原系統(tǒng)的輸出格式如確需修改，應征得用戶同意；輸出表格要考慮系統(tǒng)發(fā)展的需要。是否必要在輸出表中留出備用項目，以滿足將來新增項目的需要。988.3 輸出報告輸出設計書資料代碼GZ01輸出名稱工資主文件一覽表處理周期每月一次形式行式打印表種類0001份 數1報送財 務 科項 目 號項目名稱位數及編輯備 注1部門代碼X（4）2工 號X（5）3姓 名X（12）4級 別X（3）5

44、基本工資9999.996房 費999.99輸出設計書998.4 輸出設計示例屏幕顯示輸出的設備調撥單 100中國長江三峽開發(fā)總公司設備調撥單請購單位：工程建設部：右岸工程部 1997年5月21日 97調字第設備名稱棒磨機型號規(guī)格 數量計劃1賬面價格單價180,200.00總價180,200.00單位設備編號15073001-001實收數1結算價款單價180,200.00總價180,200.0000臺合同號10號倉庫發(fā)貨倉庫中國建設銀行開戶銀行32100876543賬 號備 注 總計金額其他有關費用運輸費管理費保險費包裝費 610.4 5保險費包裝費（大寫）壹拾捌萬貳佰元整180,200.00存

45、根財務會計請購單 位發(fā)貨倉 庫財務稽 查業(yè)務單位主管： 收款： 提貨： 發(fā)貨： 制單：打印輸出的設備調撥單 000016號1018.4 輸出設計示例輸出格式定義 1029 輸入設計本節(jié)內容：9.1 輸入設計的原則9.2 數據輸入設備的選擇9.3 輸入檢驗9.4 原始單據的格式設計9.5 輸入屏幕設計1039.1 輸入設計的原則1、 輸入設計的任務確定輸入內容、設計輸入格式、設計出錯的校驗方法：2、輸入設計的原則提高效率和減少錯誤是兩個最根本的原則。具體目標是：控制輸入量減少輸入延遲減少輸入錯誤輸入過程應盡量簡化3、常用的輸入設備鍵磁盤輸入裝置光電閱讀器終端輸入1049.2 數據輸入設備的選擇名

46、稱內容特點鍵盤磁盤由數據錄入員通過工作站錄入，經可靠性驗證后存入磁記錄介質（如磁帶、 磁盤等）。成本低、速度快，易于攜帶，適用于大量數據輸入。光電閱讀器采用光筆讀入光學標記條形碼或用掃描儀錄入紙上文字。光符號讀入器適用于自選商場、借書處等少量數據錄入的場合。終端輸入終端可以在線方式與主機聯(lián)系及時返回處理結果1059.3 輸入檢驗輸入錯誤的種類數據本身錯誤。由于原始數據填寫錯誤等原因引起的輸入數據錯誤。 （1）非法的錯誤：代碼級：易位、寫錯（或者不在代碼表之中）、漏碼、添碼字段級：字段內容非法，發(fā)生沖突（如訂貨量為負，日期超前）、主關鍵字為空，月份不是“0112”記錄級：違反規(guī)則或相互矛盾（比如

47、出庫時間早于入庫時間） （2）合法的錯誤：可以通過MIS的檢查，但內容是錯誤的。（如：將196元輸入為169元，日期有效但不準確，姓名串名，摘要輸入不準確）106輸入錯誤的種類數據多余或不足。在數據收集過程中產生的差錯。如數據（單據等）的散失、遺漏或重復等原因引起的數據錯誤。數據的延誤。數據收集過程中所產生的差錯，不過它的內容和數據都是正確的，只是由于時間上的延誤而產生差錯。1079.3 輸入檢驗校驗碼：對于代碼級的錯誤，可采用加校驗碼的方法。字典對照校驗：輸入的內容與基本的數據檢驗，比如檢驗客戶號碼。（機器存有碼表，可以查對輸入的正確性） 字段規(guī)則：可以通過數據類型的限制，字段長度的檢驗，一

48、般的數據庫都增加了“字段規(guī)則”功能，只要在初始化時定義一下即可,解決字段的錯誤記錄錯誤：通過程序設計解決重復校驗：這種方法將同一數據先后輸入兩次，然后由計算機程序自動予以對比校驗，如兩次輸入內容不一致，計算機顯示或打印出錯信息。視覺校驗：輸入的同時，由計算機打印或顯示輸入數據，然后與原始單據進行比較，找出差錯。視覺校驗不可能查出所有的差錯，其查錯率為75%85%。1089.3 輸入檢驗控制總數校驗。用控制總數校驗時，工作人員先用手工求出數據的總值，然后在數據的輸入過程中由計算機程序累計總值，將兩者對比校驗。數據類型校驗校驗數據是數字型還是字符型。格式校驗。校驗數據記錄中各數據項的位數和位置是否

49、符合預先規(guī)定的格式。姓名欄規(guī)定為18位，而姓名的最大位數是17位，則該欄的最后一位一定是空白。該位若不是空白，就認為該數據項錯位。 1099.3 輸入檢驗邏輯校驗根據業(yè)務上各種數據的邏輯性，檢查有無矛盾。例如，月份最大不會超過12。界限校驗檢查某項輸入數據的內容是否位于規(guī)定范圍之內。譬如，商品的單價規(guī)定在50元至1000元范圍內，則檢查是否有比50元小及比1000元大的數目即可。凡在此范圍之外的數據均屬出錯。順序校驗檢查記錄的順序例如，要求輸入數據無缺號時，通過順序校驗，可以發(fā)現(xiàn)被遺漏的記錄。又如，要求記錄的序號不得重復時，即可查出有無重復的記錄。1109.3 輸入檢驗記錄計數校驗這種方法通過計算記錄個數來檢查記錄有否遺漏和重復。不僅對輸入數據，而且對處理數據、輸出數據及出錯數據的個數等均可進行計數校驗。平衡校驗平衡校驗的目的在于檢查相反項目間是否平衡例如，會計工作中檢查借方會計科目合計與貸方會計科目合計是否一致。對照校