第 11章 系统设计
11.1 系统设计概述
11.2 模块与结构
11.3 模块结构图的生成
11.4 HIPO 与 IPO图
11.5 系统配置方案设计
11.6 数据存储总体结构设计和数据库设计
11.7 代码设计
11.8 输入输出及用户界面设计
11.9 处理过程设计
11.10 编写系统设计报告
11.1 系统设计概述
11.1.1 系统设计的原则和方法
11.1.2 系统设计的任务和内容返回系统设计原则
（ 1）简单性
（ 2）系统性
（ 3）灵活性
（ 4）可靠性
（ 5）经济性
（ 6）系统的运行效率
（ 7）安全性系统设计方法
（ 1）结构化系统设计特点
（ 2）结构化设计的基本内容
（ 3）结构化设计原理系统分析的任务
系统设计阶段最终是提出系统的实施方案，
建立系统的物理模型。
系统设计是从管理信息系统的逻辑模型出发，以系统说明书为依据，一步步的加入物理内容，由抽象到具体。
系统设计的基本内容
系统设计是从管理信息系统的目标出发，建立系统的总体模型，确定系统的总体结构，规划系统的规模，确立各个基础部分，并说明它们在整个系统中的作用及其相互关系，选择恰当的设备，
采用合适的技术规范，以保证总体目标的实现。
在系统设计中还要完成一些比较具体的实际内容，
如输入和输出格式的设 计，记录，表格的设计以及包括人机对话在内的系统详细流程的设计。
系统设计的基本步骤
系统的设计分为总体设计阶段和详细设计阶段两个阶段。
系统总体设计是根据系统分析结果和组织的实际情况对新系统的总体结构形式和可利用的资源进行的大致设计，系统总体设计是宏观、总体上的设计和规划。总体设计阶段主要包括决定系统的模块结构，
进行系统配置方案设计两方面内容。
详细设计阶段是具体考虑每一模块内部采用什么算法。具体来说，在总体设计中，根据系统分析的成果数据流程图进行代码设计、输入输出设计、信息分类和数据库设计，最后是模块功能设计。详细设计是对上述总体设计的结果进行进一步细化，直至符合小组编程的要求。
11.2 模块与结构
11.2.1 模块与结构图
11.2.2 模块间的联系
11.2.3 模块和结构设计返回模块与结构
系统模块结构设计的任务是确定划分后的子系统的模块结构，并画出模块结构图。
这个过程必须考虑以下几个问题：
·每个子系统如何划分成多个模块。
·如何确定子系统之间、模块之间传送的数据及其调用关系。
·如何评价并改进模块结构的质量。
·如何从数据流图导出模块结构图。
模块
模块定义了一组逻辑上有关的对象，这组对象是一组数据和施于这些数据上的操作，
通过模块说明和引用方式把这些数据的内部结构和操作细节掩藏了起来，提供给模块外部使用的知识这些数据和操作的名称等。
模块
模块通常用一组程序设计语言的语句来实现，这一组程序语句可用一个已定义的名字来标识，因此，它可以是一个程序或一个子程序。形象地说，它就类似于 c语言中的一个函数。所以，模块可以将它理解为类似“子程序”的概念，是一段程序语句。
模块属性
输入输出属性 是模块与外部信息的交换。正常情况下，一个模块从它的调用者那里获得输入，把处理后产生的结果在传递给为模块提供输入的调用者。
处理功能属性 描述了模块能够做什么事，具有什么功能。
内部数据属性 是指仅提供模块本身引用的数据。
程序代码属性 是用于完成模块处理功能的部分。
模块结构图
模块结构图是结构化设计中描述系统结构的图形工具，它是用于描述系统的模块结构及模块之间联系的。模块结构由模块、
调用、数据、控制四种基本符号组成。
模块间的联系
模块之间存在着联系，耦合反映模块之间联系的紧密程度。
内聚指一个模块内各元素彼此结合的紧密程度。
如果所有模块的内聚都很强，模块之间的耦合自然就很低。模块的独立性就强，反之亦然。
模块间的耦合因素
联系方式
来往信息作用
模块间往来信息数量模块之间耦合方式数据耦合 控制耦合 非法耦合模块内聚类型
偶然内聚
逻辑内聚
时间内聚
过程内聚
通信内聚
顺序内聚
功能内聚系统的结构
系统的深度和宽度
模块的扇出和扇入模块设计原则
,耦合小，内聚大”
作用范围应在控制范围之内
模块的扇入和扇出数要合理
模块的大小要适当模块划分方法
按逻辑划分
按时间划分
按过程划分
按通信划分
按职能划分
11.3 模块结构图的生成
11.3.1 模块结构图与数据流程图
11.3.2 变换分析
11.3.3 事务分析返回模块结构图与数据流程图之间的关系模块结构图的标准形式
变换型模块结构 描述的是变换型系统。变换型系统由输入、数据加工（中心变换）
和输出三部分组成，它的功能是将输入的数据经过加工后输出。
事务型系统 由事务层、操作层和细节层三层组成。
数据流图导出模块结构图的基本思想
对变换型和事务型数据流程图的转换，所采用的基本思想都是先设计结构图顶端的主模块，然后再子顶向下逐步细化，最后得到满足数据流程图要求的系统结构图。
在实际应用中，数据流程图中常常是某些局部是变换型，另外一些局部是事务型，在这种情况下，
应以变换型为主，事务型为辅。
线形变换结构的数据流程图
第一层模块结构图分支形变换结构的数据流程图第一层模块结构图事务分析
事务型结构的数据流图呈束状形，即一束数据流平行流入或流出，可能同时有几个事务要求处理。
事务分析的具体步骤
识别事务源、确定适当的事务型结构、确定各种事务及相应的处理，建立公用模块
事务型结构的数据流图,
事务型模块结构图
11.4 HIPO 与 IPO图
11.4.1 HIPO图
11.4.2 IPO图返回
HIPO 与 IPO图
系统设计需要从系统整体出发，需要明确系统的层次之间的关系，明确模块之间的关系，明确层次与模块之间的关系，为此出现了 HIPO技术。
HIPO的概念
HIPO是层次输入、处理和输出图的简称，
是用图形方法表达一个系统的输入、处理和输出功能，以及模块的层次的技术，是一种描述系统结构和模块内部处理功能的工具。
HIPO的基本结构
HIPO的作用和特点
HIPO它是结构化设计中最重要最流行的放法即自顶向下逐步精化的顺序设计方法。
HIPO描述整个系统的设计结构，以及各模块之间的关系。
HIPO改进了数据流程图的不足，它表达了模块层次关系。
HIPO清晰易懂，可使用户管理人员和其他系统建设者很方便地理解软件系统结构，有利于程序的编写和系统维护。
IPO图
IPO是 HIPO图的补充。这是由于：虽然
HIPO反映了系统的总体结构，反映了系统各个模块之间的关系，但 HIPO中只有每个模块的名字，没有细节。
IPO图的基本格式和所包含的基本内容
11.5 系统配置方案设计
11.5.1 系统配置方案设计的基本内容
11.5.2 网络设计
11.5.3 系统配置方案设计的基本原则返回系统配置方案设计的基本内容
硬设备的配置
软件配置选择网络设计
网络结构和物理分布
选择网络协议，配置网络软件
网络硬件的选择与配置
通信与服务系统配置方案设计的基本原则
根据实际业务需要情况配置设备；
根据实际业务性质配置设备；
根据组织中各部门地理分布情况设置系统结构，配备系统设备；
根据系统调查分析所估算出的数据容量配备存储设备；
根据系统通信量、通信频度确定网络结构、通信媒体、
网络类型、通信方式等；
根据系统的规模和特点配备系统软件，选择软件工具；
根据系统实际情况确定系统配置的各种指标，如：处理速度、传输速度、存储容量、性能、功能、价格等。
11.6 数据存储总体结构设计和数据库设计
11.6.1 数据存储总体结构设计
11.6.2 数据存储总体结构设计的基本原则
11.6.3 数据库设计返回数据存储总体结构设计
数据的分类
数据存储规模设计
数据存储空间的分布设计
文件设计
数据的安全性和完整性设计
数据库管理系统（ DBMS）的选择数据存储总体结构设计的基本原则
数据结构的合理性
数据存储的安全性
维护和管理方便数据库设计内容
根据数据流程图和数据字典进行概念设计，
画出实体关系图，即 E-R图；
根据 E-R图进行逻辑设计，设计出和建立起数据库逻辑结构，即所有的二维表。
11.7 代码设计
11.7.1 代码的作用
11.7.2 代码的种类和类型
11.7.3 代码设计的原则和设计步骤返回代码的作用
鉴别
分类
排序与索引
专用含义代码的种类
顺序码 是一种用连续数字代表编码对象的代码。例如：用 1表示总经理，用 2表示部门经理，用 3表示技术人员，用 4表示行政管理人员等。
顺序码的优点是简单，易于管理，但顺序码无逻辑基础，本身不能说明任何信息特征。
区间码 是把整个编码分成多个分组，形成多个区间，每个区间是一组，每组中的码和值多有特定的含义。典型的区间码是邮政编码。
区间吗的优点是信息处理可靠，排序、分类、检索方便，但区间码有时会产生长码，码中还会产生多余码现象。
层次码 是以分类对象的从属层次关系为排列顺序的一种代码。
代码分多个层次，与对象的分类层次相对应。例如：身份证编码。
自检码 是整个编码由代码和附加码组成的编码。其中，代码部分代表编码对象，附加码用于对代码进行检验。典型的自检码是 7位 ASCII编码。
代码的类型
数字型代码
字母型代码
混合型代码代码的种类
顺序码 是一种用连续数字代表编码对象的代码。例如：用 1表示总经理，用 2表示部门经理，用 3表示技术人员，用 4表示行政管理人员等。
顺序码的优点是简单，易于管理，但顺序码无逻辑基础，本身不能说明任何信息特征。
区间码 是把整个编码分成多个分组，形成多个区间，每个区间是一组，每组中的码和值多有特定的含义。典型的区间码是邮政编码。
区间吗的优点是信息处理可靠，排序、分类、检索方便，但区间码有时会产生长码，码中还会产生多余码现象。
层次码 是以分类对象的从属层次关系为排列顺序的一种代码。
代码分多个层次，与对象的分类层次相对应。例如：身份证编码。
自检码 是整个编码由代码和附加码组成的编码。其中，代码部分代表编码对象，附加码用于对代码进行检验。典型的自检码是 7位 ASCII编码。
代码的设计原则代码设计的步骤
·确定代码对象；
·考查是否已有标准代码；
·根据代码的使用范围、使用时间、根据实际情况选择代码的种类与类型；
·考虑检错功能；
·编写代码表。
11.8 输入输出及用户界面设计
11.8.1 输入输出设计
11.8.2 用户界面设计返回输入设计的原则输入设计的基本内容
确定输入数据内容
确定数据的输入方式
确定输入数据的记录格式
输入数据的正确性校验
确定输入设备输入数据的校验方法输出设计
确定输出内容 首先要明确用户在使用信息方面的要求，包括使用目的，输出速度，
频率，数量，安全性要求等，然后根据用户要求设计输出信息的内容。
确定输出格式 要满足使用者的要求和习惯，
达到格式清晰，美观，易于阅读和理解的要求。
确定输出设备 与确定输入设备相似。
图形界面的特点
,
图形用户界面（ graphics user interface）
是一种界面设计技术，它具有易操作、直观、形象、生动、表达方式灵活多样等特点，是信息系统界面设计的主流。
用户界面设计
整体性
效果
使用环境
11.9 处理过程设计
11.9.1 流程图
11.9.2 盒图返回
11.1 系统设计概述
11.2 模块与结构
11.3 模块结构图的生成
11.4 HIPO 与 IPO图
11.5 系统配置方案设计
11.6 数据存储总体结构设计和数据库设计
11.7 代码设计
11.8 输入输出及用户界面设计
11.9 处理过程设计
11.10 编写系统设计报告
11.1 系统设计概述
11.1.1 系统设计的原则和方法
11.1.2 系统设计的任务和内容返回系统设计原则
（ 1）简单性
（ 2）系统性
（ 3）灵活性
（ 4）可靠性
（ 5）经济性
（ 6）系统的运行效率
（ 7）安全性系统设计方法
（ 1）结构化系统设计特点
（ 2）结构化设计的基本内容
（ 3）结构化设计原理系统分析的任务
系统设计阶段最终是提出系统的实施方案，
建立系统的物理模型。
系统设计是从管理信息系统的逻辑模型出发，以系统说明书为依据，一步步的加入物理内容，由抽象到具体。
系统设计的基本内容
系统设计是从管理信息系统的目标出发，建立系统的总体模型，确定系统的总体结构，规划系统的规模，确立各个基础部分，并说明它们在整个系统中的作用及其相互关系，选择恰当的设备，
采用合适的技术规范，以保证总体目标的实现。
在系统设计中还要完成一些比较具体的实际内容，
如输入和输出格式的设 计，记录，表格的设计以及包括人机对话在内的系统详细流程的设计。
系统设计的基本步骤
系统的设计分为总体设计阶段和详细设计阶段两个阶段。
系统总体设计是根据系统分析结果和组织的实际情况对新系统的总体结构形式和可利用的资源进行的大致设计，系统总体设计是宏观、总体上的设计和规划。总体设计阶段主要包括决定系统的模块结构，
进行系统配置方案设计两方面内容。
详细设计阶段是具体考虑每一模块内部采用什么算法。具体来说，在总体设计中，根据系统分析的成果数据流程图进行代码设计、输入输出设计、信息分类和数据库设计，最后是模块功能设计。详细设计是对上述总体设计的结果进行进一步细化，直至符合小组编程的要求。
11.2 模块与结构
11.2.1 模块与结构图
11.2.2 模块间的联系
11.2.3 模块和结构设计返回模块与结构
系统模块结构设计的任务是确定划分后的子系统的模块结构，并画出模块结构图。
这个过程必须考虑以下几个问题：
·每个子系统如何划分成多个模块。
·如何确定子系统之间、模块之间传送的数据及其调用关系。
·如何评价并改进模块结构的质量。
·如何从数据流图导出模块结构图。
模块
模块定义了一组逻辑上有关的对象，这组对象是一组数据和施于这些数据上的操作，
通过模块说明和引用方式把这些数据的内部结构和操作细节掩藏了起来，提供给模块外部使用的知识这些数据和操作的名称等。
模块
模块通常用一组程序设计语言的语句来实现，这一组程序语句可用一个已定义的名字来标识，因此，它可以是一个程序或一个子程序。形象地说，它就类似于 c语言中的一个函数。所以，模块可以将它理解为类似“子程序”的概念，是一段程序语句。
模块属性
输入输出属性 是模块与外部信息的交换。正常情况下，一个模块从它的调用者那里获得输入，把处理后产生的结果在传递给为模块提供输入的调用者。
处理功能属性 描述了模块能够做什么事，具有什么功能。
内部数据属性 是指仅提供模块本身引用的数据。
程序代码属性 是用于完成模块处理功能的部分。
模块结构图
模块结构图是结构化设计中描述系统结构的图形工具，它是用于描述系统的模块结构及模块之间联系的。模块结构由模块、
调用、数据、控制四种基本符号组成。
模块间的联系
模块之间存在着联系，耦合反映模块之间联系的紧密程度。
内聚指一个模块内各元素彼此结合的紧密程度。
如果所有模块的内聚都很强，模块之间的耦合自然就很低。模块的独立性就强，反之亦然。
模块间的耦合因素
联系方式
来往信息作用
模块间往来信息数量模块之间耦合方式数据耦合 控制耦合 非法耦合模块内聚类型
偶然内聚
逻辑内聚
时间内聚
过程内聚
通信内聚
顺序内聚
功能内聚系统的结构
系统的深度和宽度
模块的扇出和扇入模块设计原则
,耦合小，内聚大”
作用范围应在控制范围之内
模块的扇入和扇出数要合理
模块的大小要适当模块划分方法
按逻辑划分
按时间划分
按过程划分
按通信划分
按职能划分
11.3 模块结构图的生成
11.3.1 模块结构图与数据流程图
11.3.2 变换分析
11.3.3 事务分析返回模块结构图与数据流程图之间的关系模块结构图的标准形式
变换型模块结构 描述的是变换型系统。变换型系统由输入、数据加工（中心变换）
和输出三部分组成，它的功能是将输入的数据经过加工后输出。
事务型系统 由事务层、操作层和细节层三层组成。
数据流图导出模块结构图的基本思想
对变换型和事务型数据流程图的转换，所采用的基本思想都是先设计结构图顶端的主模块，然后再子顶向下逐步细化，最后得到满足数据流程图要求的系统结构图。
在实际应用中，数据流程图中常常是某些局部是变换型，另外一些局部是事务型，在这种情况下，
应以变换型为主，事务型为辅。
线形变换结构的数据流程图
第一层模块结构图分支形变换结构的数据流程图第一层模块结构图事务分析
事务型结构的数据流图呈束状形，即一束数据流平行流入或流出，可能同时有几个事务要求处理。
事务分析的具体步骤
识别事务源、确定适当的事务型结构、确定各种事务及相应的处理，建立公用模块
事务型结构的数据流图,
事务型模块结构图
11.4 HIPO 与 IPO图
11.4.1 HIPO图
11.4.2 IPO图返回
HIPO 与 IPO图
系统设计需要从系统整体出发，需要明确系统的层次之间的关系，明确模块之间的关系，明确层次与模块之间的关系，为此出现了 HIPO技术。
HIPO的概念
HIPO是层次输入、处理和输出图的简称，
是用图形方法表达一个系统的输入、处理和输出功能，以及模块的层次的技术，是一种描述系统结构和模块内部处理功能的工具。
HIPO的基本结构
HIPO的作用和特点
HIPO它是结构化设计中最重要最流行的放法即自顶向下逐步精化的顺序设计方法。
HIPO描述整个系统的设计结构，以及各模块之间的关系。
HIPO改进了数据流程图的不足，它表达了模块层次关系。
HIPO清晰易懂，可使用户管理人员和其他系统建设者很方便地理解软件系统结构，有利于程序的编写和系统维护。
IPO图
IPO是 HIPO图的补充。这是由于：虽然
HIPO反映了系统的总体结构，反映了系统各个模块之间的关系，但 HIPO中只有每个模块的名字，没有细节。
IPO图的基本格式和所包含的基本内容
11.5 系统配置方案设计
11.5.1 系统配置方案设计的基本内容
11.5.2 网络设计
11.5.3 系统配置方案设计的基本原则返回系统配置方案设计的基本内容
硬设备的配置
软件配置选择网络设计
网络结构和物理分布
选择网络协议，配置网络软件
网络硬件的选择与配置
通信与服务系统配置方案设计的基本原则
根据实际业务需要情况配置设备；
根据实际业务性质配置设备；
根据组织中各部门地理分布情况设置系统结构，配备系统设备；
根据系统调查分析所估算出的数据容量配备存储设备；
根据系统通信量、通信频度确定网络结构、通信媒体、
网络类型、通信方式等；
根据系统的规模和特点配备系统软件，选择软件工具；
根据系统实际情况确定系统配置的各种指标，如：处理速度、传输速度、存储容量、性能、功能、价格等。
11.6 数据存储总体结构设计和数据库设计
11.6.1 数据存储总体结构设计
11.6.2 数据存储总体结构设计的基本原则
11.6.3 数据库设计返回数据存储总体结构设计
数据的分类
数据存储规模设计
数据存储空间的分布设计
文件设计
数据的安全性和完整性设计
数据库管理系统（ DBMS）的选择数据存储总体结构设计的基本原则
数据结构的合理性
数据存储的安全性
维护和管理方便数据库设计内容
根据数据流程图和数据字典进行概念设计，
画出实体关系图，即 E-R图；
根据 E-R图进行逻辑设计，设计出和建立起数据库逻辑结构，即所有的二维表。
11.7 代码设计
11.7.1 代码的作用
11.7.2 代码的种类和类型
11.7.3 代码设计的原则和设计步骤返回代码的作用
鉴别
分类
排序与索引
专用含义代码的种类
顺序码 是一种用连续数字代表编码对象的代码。例如：用 1表示总经理，用 2表示部门经理，用 3表示技术人员，用 4表示行政管理人员等。
顺序码的优点是简单，易于管理，但顺序码无逻辑基础，本身不能说明任何信息特征。
区间码 是把整个编码分成多个分组，形成多个区间，每个区间是一组，每组中的码和值多有特定的含义。典型的区间码是邮政编码。
区间吗的优点是信息处理可靠，排序、分类、检索方便，但区间码有时会产生长码，码中还会产生多余码现象。
层次码 是以分类对象的从属层次关系为排列顺序的一种代码。
代码分多个层次，与对象的分类层次相对应。例如：身份证编码。
自检码 是整个编码由代码和附加码组成的编码。其中，代码部分代表编码对象，附加码用于对代码进行检验。典型的自检码是 7位 ASCII编码。
代码的类型
数字型代码
字母型代码
混合型代码代码的种类
顺序码 是一种用连续数字代表编码对象的代码。例如：用 1表示总经理，用 2表示部门经理，用 3表示技术人员，用 4表示行政管理人员等。
顺序码的优点是简单，易于管理，但顺序码无逻辑基础，本身不能说明任何信息特征。
区间码 是把整个编码分成多个分组，形成多个区间，每个区间是一组，每组中的码和值多有特定的含义。典型的区间码是邮政编码。
区间吗的优点是信息处理可靠，排序、分类、检索方便，但区间码有时会产生长码，码中还会产生多余码现象。
层次码 是以分类对象的从属层次关系为排列顺序的一种代码。
代码分多个层次，与对象的分类层次相对应。例如：身份证编码。
自检码 是整个编码由代码和附加码组成的编码。其中，代码部分代表编码对象，附加码用于对代码进行检验。典型的自检码是 7位 ASCII编码。
代码的设计原则代码设计的步骤
·确定代码对象；
·考查是否已有标准代码；
·根据代码的使用范围、使用时间、根据实际情况选择代码的种类与类型；
·考虑检错功能；
·编写代码表。
11.8 输入输出及用户界面设计
11.8.1 输入输出设计
11.8.2 用户界面设计返回输入设计的原则输入设计的基本内容
确定输入数据内容
确定数据的输入方式
确定输入数据的记录格式
输入数据的正确性校验
确定输入设备输入数据的校验方法输出设计
确定输出内容 首先要明确用户在使用信息方面的要求，包括使用目的，输出速度，
频率，数量，安全性要求等，然后根据用户要求设计输出信息的内容。
确定输出格式 要满足使用者的要求和习惯，
达到格式清晰，美观，易于阅读和理解的要求。
确定输出设备 与确定输入设备相似。
图形界面的特点
,
图形用户界面（ graphics user interface）
是一种界面设计技术，它具有易操作、直观、形象、生动、表达方式灵活多样等特点，是信息系统界面设计的主流。
用户界面设计
整体性
效果
使用环境
11.9 处理过程设计
11.9.1 流程图
11.9.2 盒图返回
