信息系统的逻辑模型
系统逻辑模型设计
第7章系统逻辑模型设计一、讲授目的通过本章的学习，使学生管理信息系统逻辑模型设计的基本方法和技术。
二、基本要求、重点与难点基本要求z管理信息系统逻辑模型以及其在系统开发中的重要性z系统分析的难点z系统分析的基本流程与主要工作内容z现行系统详细调查的方法z用户需求的分析方法z系统需求的分析方法z概念数据模型的设计方法z编码模型的设计方法z子系统的划分方法z应用结构化系统分析方法描述系统的逻辑模型z系统分析报告的基本结构重点z如何进行现行系统详细调查z如何识别用户的需求z子系统的过程/数据类划分方法z应用结构化系统分析方法描述系统的逻辑模型235z系统分析报告的基本结构难点z如何进行现行系统详细调查z如何识别用户的需求z应用结构化系统分析方法描述系统的逻辑模型三、讲授内容7.1问题的提出7.1.1实例1.如何尽可能地获得用户需求？2.问题出在哪里？3.如何抽象？7.1.2系统分析的困难和用户的要求1.新系统逻辑模型设计的困难(1)新系统是未知的(2)用户的需求是不确定的、多变的(3)系统分析人员不熟悉管理业务工作(4)涉及的资料多、整理量大2.用户的要求(1)满足企业当前运作与管理工作的需要。
(2)满足企业未来运作与管理工作的需要。
(3)满足各层管理者潜在信息的需求(4)运用现代化管理理论与方法、新的管理理念7.2系统分析的基本原则与工作流程7.2.1系统分析的基本原则2361.坚持系统思想、运用系统方法将问题作为一个系统来识别是非常好的方法，尤其是对不熟悉的问题，更应该如此。
一但将问题当作一个系统，就可以根据系统的定义和特征，根据要解决的问题、要达到目标，从确定系统的组成要素入手，确定与待解决问题相关的要素属性，以及结构和功能，就可以在较短时间内熟知问题以及其关键所在。
采取“自顶向下”和“自底向上”开发策略相结合是重要的系统方法2.内部条件与外部环境相结合3.协调性原则要保证子系统之间、系统与环境之间相协调，使系统达到总体特性最佳。
系统的逻辑模型
系统的逻辑模型
系统的逻辑模型是指对系统内部的各个组成部分和它们之间的关系进行抽象和描述的一种方法或图示。
它用于理解系统的结构、功能和行为，并帮助我们更好地设计、分析和优化系统。
逻辑模型可以采用不同的表示方式，常见的有流程图、数据流图、状态转换图等。
其中，流程图用于描述系统中的流程和操作步骤，数据流图用于描述系统中的数据流动和处理过程，状态转换图则用于描述系统中不同状态之间的转换。
逻辑模型的设计需要从系统需求出发，通过分析和抽象，将系统划分为不同的模块或组件，然后确定它们之间的关系和交互方式。
在这个过程中，可以使用各种建模工具和技术，如UML（统一建模语言）、BPMN （业务流程建模符号）等。
逻辑模型的主要作用包括：
1.帮助我们理解系统的结构和功能，把握系统的整体架构。
2.明确系统中各个组成部分的职责和关系，规划系统的模块划分和接口设计。
3.辅助系统的开发和测试，提供开发人员和测试人员的指导和依据。
4.支持系统的维护和升级，提高系统的可扩展性和可维护性。
总而言之，逻辑模型是对系统进行抽象和描述的一种方法，它帮助我们理解系统的结构和功能，并提供指导和依据用于系统的设计、开发、测试和维护。
信息系统的逻辑层面
信息系统的逻辑层面一、引言信息系统在现代社会中起着至关重要的作用，它是由硬件、软件、数据和人员组成的复杂系统。
信息系统的逻辑层面是指系统的设计、结构和交互，它决定了信息系统的功能和性能。
本文将深入探讨信息系统的逻辑层面，包括系统架构、数据流程、业务逻辑等方面。
二、系统架构2.1 单层架构单层架构是最简单的系统架构，它将所有的功能都集中在一个系统中。
这种架构的优点是简单易于实现和维护，但缺点是扩展性和灵活性差，无法满足大规模应用的需求。
2.2 分层架构分层架构是将系统分成多个层次，每个层次都有特定的功能和责任。
分层架构的优点是模块化，不同层次的变更不会对其他层次产生影响，易于维护和扩展。
常见的分层架构包括三层架构和四层架构。
2.2.1 三层架构三层架构是将系统分为展示层、业务逻辑层和数据访问层三个层次。
展示层负责与用户进行交互，业务逻辑层负责处理业务逻辑，数据访问层负责与数据库进行交互。
这种架构的优点是结构清晰，功能划分明确，易于维护和扩展。
2.2.2 四层架构四层架构在三层架构的基础上增加了服务层，将业务逻辑层进一步细分为应用服务层和领域服务层。
应用服务层负责处理用户请求和应用层逻辑，领域服务层负责处理核心业务逻辑。
四层架构的优点是更加灵活和可复用，但同时也增加了系统的复杂度。
2.3 微服务架构微服务架构是一种相对较新的架构思想，它将系统拆分为多个小型服务，每个服务都是独立的，可以单独进行部署和扩展。
微服务架构的优点是高度可伸缩性、灵活性和可维护性。
但它也会增加系统的复杂度和部署的难度。
三、数据流程3.1 数据采集数据采集是指从外部或内部源头获取数据的过程。
数据采集可以包括数据输入、数据传输和数据转换等步骤。
在信息系统的逻辑层面，数据采集需要考虑数据的来源、格式和准确性等因素。
3.2 数据传输数据传输是指将采集到的数据从一处传输到另一处的过程。
数据传输可以通过网络、文件传输或其他方式进行。
在信息系统的逻辑层面，数据传输需要考虑数据的安全性、稳定性和速度等因素。
信息系统的逻辑结构
信息系统的逻辑结构信息系统是由人、数据、硬件、软件和通信网络等组成的一个复杂系统。
在信息系统中，逻辑结构是指系统中各个组成部分之间的关系和相互作用方式。
逻辑结构决定了信息系统的运行方式和功能实现。
信息系统的逻辑结构可以分为四个层次：用户界面层、应用逻辑层、数据管理层和硬件层。
1. 用户界面层用户界面层是用户与信息系统进行交互的接口。
它提供了用户与系统之间的输入和输出功能。
用户界面层的设计应该符合人机交互的原则，使用户能够方便、快捷地使用系统。
常见的用户界面形式有图形用户界面（GUI）、命令行界面（CLI）等。
2. 应用逻辑层应用逻辑层是信息系统的核心部分，负责处理用户的请求、实现系统的功能。
在这一层中，系统会根据用户的输入进行相应的数据处理、逻辑运算和业务流程控制。
应用逻辑层通常由软件开发人员编写和维护，可根据具体的业务需求进行定制开发。
3. 数据管理层数据管理层负责对系统中的数据进行管理和存储。
它包括了数据的获取、存储、更新和删除等操作。
数据管理层还负责数据的安全性和完整性保护，保证数据的可靠性和一致性。
常见的数据管理方式有关系型数据库、非关系型数据库等。
4. 硬件层硬件层是信息系统的基础设施，包括了计算机、服务器、网络设备等硬件设备。
它提供了系统运行的物理环境和资源支持。
硬件层的性能和可靠性直接影响着信息系统的运行效果和用户体验。
在信息系统的逻辑结构中，各个层次之间存在着紧密的联系和相互作用。
用户界面层通过应用逻辑层实现用户需求的功能；应用逻辑层通过数据管理层对数据进行处理和管理；数据管理层又依赖于硬件层提供的资源支持。
信息系统的逻辑结构设计需要考虑系统的可用性、可扩展性和安全性等方面的因素。
在设计过程中，需要充分理解用户的需求和业务流程，合理划分各个层次的功能和责任，确保系统的稳定性和高效性。
信息系统的逻辑结构是一个复杂而有机的整体，各个层次之间相互依赖、相互作用。
合理的逻辑结构设计是确保系统正常运行和满足用户需求的关键。
系统逻辑建模
3.2 描述系统逻辑模型的工具系统逻辑模型的描述是围绕着对数据流程图的绘制展开的。
绘制数据流程图的同时还需要编写数据字典和加工（处理逻辑）说明，以对数据流程图中的数据和加工来进行进一步分析。
所以，描述系统逻辑模型的主要工具有：数据流程图、数据字典、判定树等。
3.2.1 数据流程分析的工具业务流程图虽然形象的表达了信息的流动和存储情况，但仍然没有完全脱离一些物质要素，为了用计算机进行企业管理，还必须进一步舍去物质要素（如：产品），抽象出信息流。
而数据流程图（Data Flow Diagram DFD）恰好弥补了业务流程图的不足，它不仅可以舍去物质抽象出信息，并能用少数几种符号综合的反映出信息在系统中的流动，处理、存储和使用情况，是一种能全面的描述信息系统逻辑模型的主要工具。
1．数据流程图的基本符号数据流程图包含了四种基本符号，如图3-2-9 所示：：表示外部实体：表示数据流图3-2-9数据流程图的基本符号(1)外部实体在数据流程图中外部实体包含了多层含义：首先，用它来表示独立于系统，但又和系统有联系的实体；其次，用来它表示系统的数据流的来源和终点，可以是某个人员、组织、其他信息系统或某各团体；最后，用它来表示本系统和外部环境间的界线，用以明确系统的范围。
实体在数据流程图中的具体表示形式如图3-2-10所示：图3-2-10 实体在数据流程图中的具体表示形式图(2)数据流在数据流程图中数据流表示的是流动着的数据。
就数据本身而言，可以是一项数据或一组数据，即一份数据文件。
数据流在数据流程图中的具体表示形式如图3-2-11所示：数据流名图3-2-11 数据流在数据流程图中的具体表示形式图(3) 数据存储在数据流程图中数据存储表示的是逻辑意义上的数据存储环节。
逻辑意义上的存储环节指的是信息的暂停或保留，而不考虑存储的物理介质和处理手段。
一般表示数据流程图中的加工的结果，如：数据文件、报表或账目等。
数据存储在数据流程图中的具体表示形式如图3-2-12所示：图3-2-12 数据存储在数据流程图中的具体表示形式图(4)加工（处理逻辑）在数据流程图中加工（处理逻辑）表示的是对数据进行的操作。
信息系统的逻辑结构
信息系统的逻辑结构信息系统的逻辑结构是指信息系统的组成要素以及它们之间的关系和交互方式。
信息系统是由人、机器、数据和程序等要素组成的有机整体，它们相互作用并协调工作，实现信息的输入、处理、输出和存储等功能。
一、信息系统的组成要素1.人员：人员是信息系统的重要组成部分，包括系统的开发者、管理员和使用者等。
开发者负责系统的设计和构建，管理员负责系统的运行和维护，使用者则使用系统完成各种任务。
2.计算机硬件：计算机硬件是信息系统的关键要素，包括中央处理器、内存、存储设备、输入输出设备等。
它们共同协作完成信息的处理和存储等功能。
3.数据：数据是信息系统中最重要的资源，它包括各种事实、观点和信息。
数据可以分为结构化数据和非结构化数据，结构化数据是按照特定格式存储的数据，如数据库中的表格；非结构化数据是没有特定格式的数据，如文本、图片和音频等。
4.程序：程序是一系列指令的集合，可以实现信息系统的各项功能。
它们可以分为系统软件和应用软件两类。
系统软件是控制和管理计算机硬件的软件，如操作系统；应用软件是实现特定任务的软件，如办公软件、媒体播放器和游戏等。
5.网络：网络连接了各个计算机和设备，使其能够相互通信和交换数据。
网络包括局域网、广域网和互联网等。
通过网络，信息可以快速传输和共享，使信息系统具有更强的协同性和资源共享能力。
二、信息系统的关系和交互方式1.数据流：数据在信息系统中的流动是信息系统的核心。
数据流可以分为输入数据流、输出数据流和内部数据流。
输入数据流是数据从外部进入信息系统，输出数据流是数据从信息系统流向外部，内部数据流是信息系统内部数据之间的流动。
2.控制流：控制流描述了信息系统中数据流和运行过程之间的关系。
控制流可以分为顺序控制和选择控制两种形式。
顺序控制是按照固定顺序执行任务，选择控制根据条件选择相应的任务执行。
3.数据库：数据库是信息系统中数据的集合，它提供了数据的持久化存储和高效查询功能。
第2章 信息系统建模
第2章 信息系统建模 UML采用一组图形符号来描述软件模型，这些图 形符号具有简单、直观、规范的特点。因而UML的特 点是：开发人员学习和掌握起来比较简单；所描述的 软件模型可以直观地理解和阅读；由于具有规范性， 所以能够保证模型的准确、一致。 2. UML的基本内容 作为一种对客观系统的建模语言，UML提供了描 述事物实体、性质、结构、功能、行为、状态、关系 的建模元素，并通过一组图来描述由建模元素所构成 的多种模型。UML的建模元素包括基本建模元素、关 系元素和图三大类，见图2.10。
测试
建立测试模型
细化 迭代1 迭代2
…
…
…
…
…
迭代n -1 迭代n
图2.9 信息系统建模过程
第2章 信息系统建模 2.1.4 信息系统建模语言 信息系统建模语言是描述信息系统模型的规则符号集。 信息系统建模语言与信息系统开发方法和开发过程有关，不 同的开发过程规定了不同的开发步骤和开发工作，不同的开 发方法规定了不同的建模语言。像结构化方法就采用数据流
第2章 信息系统建模
模型分析
需求理解
现实系统
建立模型
模型
图2.1 建模过程
第2章 信息系统建模 2. 信息系统模型 信息系统属于智能性系统，在信息系统中蕴藏着大量的 信息、知识、方法和技术。信息系统无论是在开发过程中， 还是在开发成功之后，都不具备其它简单物质系统的形态外 显性。信息系统这种深刻的包藏性，给信息系统的开发带来 了极大的困难，使得在整个信息系统开发过程中，人们对它 难以把握和描述。为了工程化、有效地开发信息系统，人们 除了寻求有效的开发方法，严密地组织工程过程之外，还需 要在开发的各个阶段，以某种有效的形式把信息系统描述和 表现出来，这样开发人员才能够有针对性地进行交流和讨论。 我们把通过确定的形式，对信息系统本质特性的描述称为信 息系统建模，而所描述的结果称为信息系统模型。
系统逻辑模型建立
实验三系统逻辑模型设计实验目的：1．掌握建立系统数据流模型；2．学会使用功能/数据类分析方法划分子系统；3．掌握新系统逻辑模型建立的方法；4．掌握系统分析说明书的编写。
实验内容：一．数据与数据流程分析数据是信息的载体，必须对系统调查中收集的数据以及统计和处理数据的过程进行分析和整理。
数据与数据流程分析是今后建立数据库系统和设计功能模块处理过程的基础。
在实际应用中，常用数据流程图表达系统数据流模型。
数据流程图是用图形符号表达系统中要处理的数据，以及对这些数据所做的加工处理。
数据流程图中有四种基本元素：数据流、外部项、数据存储和数据加工处理。
实验操作1：请绘出你所做系统的数据流程图，并编写数据字典（至少列出主要的元素的说明）。
二．划分子系统系统分析中很重要的一项内容是使用功能/数据分析法划分子系统。
功能/数据分析法是在实际系统的业务流程、管理功能、数据流程以及数据分析的基础上进行系统化的分析，以便检查出工作中的疏漏、原系统的缺点和不足，确定未来新系统的改革方案。
功能/数据分析是通过U/C矩阵的建立和分析来实现的。
实验操作2：请识别出你所做系统中的功能和数据类，建立U/C矩阵，通过U/C矩阵的求解，划分出你的系统的子系统。
三．新系统逻辑模型的建立通过对现行系统的分析，找出现行系统的主要问题所在，进行必要的改动，从而得到新系统的逻辑模型。
新系统的逻辑模型一般包括：（1）新系统的目标；（2）新系统的功能结构和子系统划分；（3）数据流程图；（4）数据字典；（5）加工说明；（6）数据组织形式；（7）输入和输出的要求。
实验操作3：优化和完善你的系统的业务流程图。
实验操作4：优化和完善你的系统的数据流程图。
四．编写系统分析报告系统分析报告，又称系统说明书，是新系统逻辑模型提出这一阶段的主要工作成果，是后续系统设计、系统实现各阶段的工作依据。
系统说明书是事个开发过程中最重要的文档之一。
系统说明书的主要内容包括：1．引言。
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信息系统的逻辑模型
信息系统逻辑模型是指对一个信息系统进行建模，以描述其主要
组成部分、功能和关系的过程。
它是一个抽象的表示，能够帮助我们
更好地理解和设计信息系统。
一个好的信息系统逻辑模型应该包含以下几个方面的内容：系统
的组成、系统的功能、系统的流程和系统的关系。
首先，一个信息系统可以由多个组成部分构成。
这些组成部分可
以是硬件设备、软件程序、数据库等。
每个组成部分承担着不同的功
能和角色，共同协作完成系统的运行。
其次，一个信息系统的功能是指它所能提供的服务和支持。
不同
的系统可能有不同的功能，比如一个电子商务系统可以提供在线购物、支付、订单管理等功能；一个学生管理信息系统可以提供学生信息管理、课程注册、成绩查询等功能。
系统的功能可以根据需求进行定制
和扩展，以满足用户的需求。
再次，一个信息系统的流程是指系统中各个组成部分之间的交互
和工作方式。
流程可以包括数据的收集、处理、存储和传输等环节。
不同的系统具有不同的流程，但是在设计时需要考虑到系统的整体效
率和用户体验。
最后，一个信息系统的关系是指各个组成部分之间的依赖和互动
关系。
组成部分之间的关系可以是层次关系、依赖关系、协作关系等。
这些关系决定了系统的灵活性、可扩展性和性能。
建立一个好的信息系统逻辑模型对于系统的设计和开发非常重要。
它可以帮助我们更好地理解系统的需求、架构和流程，从而指导系统
的实现和优化。
同时，逻辑模型也可以用于系统的实施和维护，帮助
我们更好地理解系统的运行和问题的排查。
总之，信息系统的逻辑模型是一个非常有指导意义的工具。
它通
过对系统的组成、功能、流程和关系的描述，帮助我们更好地理解和
设计信息系统。
在实际的系统开发和维护中，合理地应用逻辑模型能
够提高系统的效率和性能，满足用户的需求。