第6章_系统设计
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第6章 系统设计
（5）物理系统配置方案设计 ● 系统工作模式设计 ● 硬件配置 ● 软件设计 ● 网络设计方案 （6）系统实施方案及说明
真题1.模块结构图中，表示模块的符号是(
A)
A.矩形框
B.箭头 C.空心圆
D.实心圆
真题2.如果数据流程图呈束状结构，则称它为( B )
A.变换型数据流程图 B.事务型数据流程图
D.可变性原则，经济性原则，可操作性原则，可扩展性原则
真题1. 为提高模块的独立性，应通过低___耦合___和高内聚的原则
、运行和维护阶段】
真题1. 从开发内容的角度看，系统设计可以划分为___逻辑___设计和物理 设计两个层面。
真题2. 模块的导出类型分事务型和___变换___型。
真题3. 数据库设计的全过程包括用户需求分析、概念结构设计、___逻辑 结构___设计、物理结构设计、数据库的实施、数据库实施、运行与维护等 六个阶段。
一种度量。也就是说，内聚是对模块内各处理动作组合强度的一
种度量。一个模块的内直接调用同一个低层模块的模 块的个数。 扇出系数是指直接隶属于一个模块的模块个数，即一个模 块直接调用其它模块的个数。
（3）作用范围与控制范围。判断的作用范围是指所有受该判断 影响的模块；模块的控制范围是指模块本身及其所有下属模块 。作用范围应在控制范围之内。
次输入得到多次利用,保证系统的一致性和完整性。 （2）灵活性和可维护性原则。系统应灵活，对环境的变化有很
强的适应性。因此要求尽量采用模块化结构，提高各部分的独 立性，尽量减少各个子系统之间的数据依赖性，可维护性是灵 活性的一个方面。 （3）可靠性原则。是指系统受外界干扰时的抵御力与恢复能力。 衡量系统可靠性的指标有平均故障时间、平均维护时间、安全 保密性和抗病毒能力等。 （4）经济性原则。提高效益、降低成本。硬件上不必过分追求 先进。
第6章 光学系统设计PPT课件
近点距 (cm)
-7 -10 -14 -22 -40 -200 100 40
远点距 （cm)
200 80 40
A=R-P (屈光度)
14
10
7
4.5 2.5 1
0.2 5
0
人眼的适应
眼睛能适应不同亮暗环境的能力称为适应。
适应可分为明适应和暗适应。前者发生在 由暗处到亮处时，适应时间大约几分钟； 后者发生在由亮处到暗处时，适应时间大 约30-60分钟。
图6-7 HG500发光二极管的配光曲线
4．光源的温度和颜色
任何物体，只要其温度在绝对零度以上，就向外界发出辐射，称为
温度辐射。黑体是一种完全的温度辐射体，其辐射本领 Mb ,T 表示为
：
M b
,T
M ,T ,T
式中，M
,T
de ddA
为辐射本领； ,T 为吸收率，当 ,T 1 时的物体称
被测 对象
光学系统 光学系统
光电探测器 光源
调理电路
作用：将光束变成平行光束、发散光束、 会聚光束或其他形式结构的光束
控制电路
计算机 显示与控制
现代光学仪器构成框图
❖光学系统的特点： ❖1、信息加载于光波，非接触、不破坏 ❖2、光波传播速度快，可实时测量控制 ❖3、波长短，测量精度高 ❖4、具有很高的空间分辨率 ❖5、可进行图像处理
一、光源的基本参数
1．发光效率
在给定的波长范围内，某一光源所发出的光通量
与产生该光通量所
V
需要的功率P 之比，称为该光源的发光效率，表示为:
V
2 d
1
P
P
（6－8）
式中，1 ~ 2 为该光电测量系统的光谱范围。
第六章 结构化系统设计
?信息系统功能?信息系统功能能否满足用户需要能否满足用户需要?系统的效率?系统的可靠性?系统的工作质量?系统的可变更性?系统的经济性系统的工作效率系统抗干扰能力系统提供信息准确方便实用清晰系统修改和维护的难易程度系统收益与支出比系统生命周期经费开销研制20分析设计35编程15调试50维护8020508090可变更性好的系统效率不高可以提高效率质量不好可以改进质量可靠性差可以加强可靠性反之可变更性差的系统修改不如重做系统反之可变更性差的系统修改不如重做系统寿命自然就短
怎么做？如何实现系统说明书 规定的系统功能，成果是系统 的物理模型。 物理模型 物理模型 物理模型
系统设计
逻辑模型
哪个好？
评价选择物理模型
在评价选择物理模型前，先要讨论评价信息系统 的标准。 信息系统的优劣程度取决于它为管理工作提供信 息服务的质量。具体从六个方面衡量。 信息系统功能 能否满足用户需要 系统的效率 系统的工作效率 系统的可靠性 系统抗干扰能力 系统的工作质量 系统提供信息准确 方便 实用 清晰 系统的可变更性 系统修改和维护的难易程度 系统的经济性 系统收益与支出比
系统生命周期经费开销
分析设计 35%
研制 20%
编程 15% 调试 50%
维护 80%
20%*50%+80%=90%
可变更性好的系统—— 效率不高可以提高效率 质量不好可以改进质量 可靠性差可以加强可靠性 反之，可变更性差的系统，修改不如重做，系统 寿命自然就短。 所以，系统设计必须从保证系统的变更性入手， 设计出一个易于理解、容易维护的系统。
图 a：模块 A将参数“平均”或者“最高”传递给模 块B，模块B按这个参数的值是“平均”还是“最高”去 取相应成绩回送到A。这里参数“平均/最高”控制模块B 如何工作，这就是控制耦合。 控制耦合给理解和修改带来了不便。第一，需要理 解开关量；第二，模块A设开关量，还要记住开关值是什 么，以便从模块B返回后进行相应处理。在系统设计中这 种耦合是可以避免的。图b所示的形式即可，模块A根据 需要调用模块B1或B2。
怎么做？如何实现系统说明书 规定的系统功能，成果是系统 的物理模型。 物理模型 物理模型 物理模型
系统设计
逻辑模型
哪个好？
评价选择物理模型
在评价选择物理模型前，先要讨论评价信息系统 的标准。 信息系统的优劣程度取决于它为管理工作提供信 息服务的质量。具体从六个方面衡量。 信息系统功能 能否满足用户需要 系统的效率 系统的工作效率 系统的可靠性 系统抗干扰能力 系统的工作质量 系统提供信息准确 方便 实用 清晰 系统的可变更性 系统修改和维护的难易程度 系统的经济性 系统收益与支出比
系统生命周期经费开销
分析设计 35%
研制 20%
编程 15% 调试 50%
维护 80%
20%*50%+80%=90%
可变更性好的系统—— 效率不高可以提高效率 质量不好可以改进质量 可靠性差可以加强可靠性 反之，可变更性差的系统，修改不如重做，系统 寿命自然就短。 所以，系统设计必须从保证系统的变更性入手， 设计出一个易于理解、容易维护的系统。
图 a：模块 A将参数“平均”或者“最高”传递给模 块B，模块B按这个参数的值是“平均”还是“最高”去 取相应成绩回送到A。这里参数“平均/最高”控制模块B 如何工作，这就是控制耦合。 控制耦合给理解和修改带来了不便。第一，需要理 解开关量；第二，模块A设开关量，还要记住开关值是什 么，以便从模块B返回后进行相应处理。在系统设计中这 种耦合是可以避免的。图b所示的形式即可，模块A根据 需要调用模块B1或B2。
第六章 操纵系统设计
三、操纵件的造型
操纵件不仅用来完成操纵系统的任务，而且也是一种 装饰和点缀品。 1.手操纵件的造型
（1）设计手柄式操纵减少时，要重视柄部的形状和尺寸。 （2）为了便于记忆，各操纵件最好采用不同形状的柄部 或者不同颜色的按钮。 （3）采用旋转式操纵减少时，最好在按钮上的手捏部分 设计成一头尖的形状，或做上醒目的标记，用它来指明 旋转的刻度位置。
片刻视力范围是在短时间内部疲劳地看清楚物体的范围。 有效视力范围是注意力集中才看清物体的范围。 视野是指头部和眼球固定不动地观看正前方所能看 视野 见的空间范围。颜色对视野也有影响，白色的视野 最大、其次为黄色和蓝色，绿色的视野最小。 视距是指人的眼睛清晰辨认物体的正常观察距离。 视距
二、操纵件的布置
人体不动的情况下，上、下肢能舒适达到的范围。 （3）操纵灵活 （4）操纵件定位可靠 操纵件应能长时间可靠地保
持在某一操纵状态的位置，不因其他非操作力的作
用而改变其操纵状态。而且，操作件一旦因为某种 原因而偏离操作位置时，应有自动回位功能。 （5）操纵灵活、效率高 对 操纵者所发指令的反映灵敏而准确，而且能量传递 的损失小，效率高，有利于减少操纵力。 （6）操纵系统的反馈准确迅速 好 的反馈性，使操纵信号准确迅速地反馈给操纵者， 以便操作者及时判断操作的效果，并作出新的操 操纵系统应有良 操纵系统中的执行件应
操纵系统的主要参数有操纵力、操纵行程和传动比。 1.操纵力 由操纵力的计算公式可知，若操纵系统的传动机构 确定，则传动比和传动效率就既定，因此，操纵力 决定于执行件的工作阻力，工作阻力应按最经常出 现的最严重工况时的工作阻力来计算操纵力。
2.操纵行程 操纵行程是指执行件从初始位置移动到完成操纵 任务时的位置，操纵件所具有的相应位移量。操 操 纵行程的大小应使人体在不移动位置的情况下能 方便自如的达到。 方便自如的达到。 3.传动比 操纵系统的传动比为传动件的主动力臂与从动力臂 之比，其值决定于传动机构中 构件的尺寸，应按在克服最大操纵力阻力时所在的
控制系统设计 第六章 调节系统设计
例1：船舶的自动驾驶仪设计
解：船舶自动驾驶仪有两个方式：保持航向和变向航向，前者是 调节，后者是跟踪。驾驶员只干预给定信号，即改变航向
K
设
K G (s) s ( s 1)
即
D( s ) K p K d s
1 K ( K p K d s) s ( s 1) 0
h( s ) R Q1 ( s ) RCs 1
G(s)
类似的还有升温过程都符合规律电气等效：
u u I1 R 1 Cs
u R I RCs 1
还有另一种情况：容积特性小，主要是传输滞后，
e
s
Ke s 容积可以成为多容，最终上述两种情况均有， s 1
，性，系统有储能特点。
容积系数
液阻：R
物料变化量 模型化：水位系统 被调量变化
h Q2
动态阻抗
C ：水槽面积
d h C Q1 Q2 dt
C
RC
d h h Q1 dt R
d h h R Q1 dt
max 100 max
max ----本体振动
本例中 6 的幅度产生 M max 32000Kg m / rad
过程控制系统设计：一般对化工、电力、造纸
1.调节对象特性： 主要是滞后特性，用容积特性刻画，一般简称为容性负载 容积系数：被调量改变一个单位所需物料变化 所以，这是以物料控制为模型的 容积系数C即为水槽
R h / Q2
C
RC
d (h) h R Q1 dt
R Ts 1
d (h) Q1 Q2 dt
G( s)
第六章 服务传递系统设计
第三节 服务传递系统设计方法
例如1、月薪8000的出租车司机 月薪8000的出租车司机 月薪8000
那天在人民广场，三个人在前面招手。一个年轻女 子，拿着小包，刚买完东西。还有一对青年男女，一看就是 逛街的。第三个是个里面穿绒衬衫的，外面羽绒服的男子， 拿着笔记本包。我看一个人只要3秒钟。我毫不犹豫地停在 这个男子面前。这个男的上车后说：延安高架、南北高架~~ 还没说后面就忍不住问，为什么你毫不犹豫地开到我面前？ 前面还有两个人，他们要是想上车，我也不好意思和他们 抢。我回答说，中午的时候，还有十几分钟就1点了。那个 女孩子是中午溜出来买东西的，估计公司很近；那对男女是 游客，没拿什么东西，不会去很远；你是出去办事的，拿着 笔记本包，一看就是公务。而且这个时候出去，估计应该不 会近。那个男的就说，你说对了，去宝山。”
第三节 服务传递系统设计方法
3、顾客接触方法： 理论基础：Richard Chase提出了一个极具说服力 理论基础 的观点。他认为服务传递系统可以分为高顾客接 高顾客接 触和低顾客接触的作业。 触和低顾客接触 在低接触或后台办公室，如同工厂一样运行，可以 使用所有的生产经营观念和自动化设施。这样， 顾客既可以感受到个性化的服务，同时又可以通 过批量生产来实现规模经济。这种方法的成功取 决于服务生产过程中需要的顾客接触的程度以及 在低接触作业中分离核心技术能力。适用于产品 处理情况。 高度接触的活动要求雇员具有较高的人际技能。
第三节
服务传递系统设计方法
例如2: 例如 苏宁服务画龙点睛 购物送礼一向是苏宁电器的强攻战术之一，不 仅吸引眼球，更是投其所好。这次活动礼品种类 丰富，除大米、食用油等年货外，消费者还有机 会获赠微波炉、净化器等高价值的礼品。不仅单 件电器有赠品，当日购物金额累计到2万元以上还 有现金卡赠送。 只要现在光临苏宁电器，无须购物就可以领 取抽奖券一张，奖品是摩托罗拉V3手机一部。同 时，为回馈会员对苏宁电器的支持和厚爱，苏宁 电器将长期举行“会员积分兑换现金卡和家电服 务”的活动，让会员享受到实惠。服务全天候 .
第六章-教学系统设计结果的评价
❖ 教学设计的成果较多地体现在课堂教学方案和媒 体教学材料之中。所以教学设计成果的评价集中 在这两类成果上。
6.3 教学系统设计方案和多媒体教学资源的评价
6.3.1 教学系统设计方案的评价 1.完整性和规范性
（1）教学目标的阐述 （2）学习者特征分析 （3）教学策略选择与学习活动设计 （4）教学资源和工具的设计 （5）教学过程设计 （6）学习评价和反馈设计 （7）总结和帮助
6.2 教学效果的评价
3. 评价方法和工具的发展
（1）档案袋评价 档案袋评价就是收集学生成长过程中个各项信息，包括
非优秀的但有代表性的作品，还包括各种作业信息、考 试信息、成长的反思、论文等，形成一个反映其成长足 迹的档案袋。 典型的档案袋的基本结构主要包括3个部分：
｛观察的信息资料群、 作业实绩的标本群 及考试信息群。
6.3 教学系统设计方案和多媒体教学资源的评价
2.可实施性
（1）时间因素 （2）环境因素 （3）教师因素 （4）学生因素
3.创新性
既能发挥教师的主导作用，又能体现学生的主体地位；教 法上有创新，能激发学生的兴趣；有利于促进学生高级思 维能力的培养；体现新理念、新方法和新技术的有效应用。
6.3 教学系统设计方案和多媒体教学资源的评价
分数
6.1 教学系统设计结果评价概述
绝对评价 将教学评价的基准建立在被评价对象的群体或集合
之外，把群体中每一成员的某一指标逐一与基准进行比较， 从而判断其优劣。
N2 N1 N3
N4
N5.......
S
基准
6.1 教学系统设计结果评价概述
自身评价
对被评价个的过去和现在相比较，或者是对他的
若干侧面进行比较
6.2 教学效果的评价
6.3 教学系统设计方案和多媒体教学资源的评价
6.3.1 教学系统设计方案的评价 1.完整性和规范性
（1）教学目标的阐述 （2）学习者特征分析 （3）教学策略选择与学习活动设计 （4）教学资源和工具的设计 （5）教学过程设计 （6）学习评价和反馈设计 （7）总结和帮助
6.2 教学效果的评价
3. 评价方法和工具的发展
（1）档案袋评价 档案袋评价就是收集学生成长过程中个各项信息，包括
非优秀的但有代表性的作品，还包括各种作业信息、考 试信息、成长的反思、论文等，形成一个反映其成长足 迹的档案袋。 典型的档案袋的基本结构主要包括3个部分：
｛观察的信息资料群、 作业实绩的标本群 及考试信息群。
6.3 教学系统设计方案和多媒体教学资源的评价
2.可实施性
（1）时间因素 （2）环境因素 （3）教师因素 （4）学生因素
3.创新性
既能发挥教师的主导作用，又能体现学生的主体地位；教 法上有创新，能激发学生的兴趣；有利于促进学生高级思 维能力的培养；体现新理念、新方法和新技术的有效应用。
6.3 教学系统设计方案和多媒体教学资源的评价
分数
6.1 教学系统设计结果评价概述
绝对评价 将教学评价的基准建立在被评价对象的群体或集合
之外，把群体中每一成员的某一指标逐一与基准进行比较， 从而判断其优劣。
N2 N1 N3
N4
N5.......
S
基准
6.1 教学系统设计结果评价概述
自身评价
对被评价个的过去和现在相比较，或者是对他的
若干侧面进行比较
6.2 教学效果的评价
第六章-搬运系统分析与设计分析
谁来安装系统？谁来审核系统？谁提供系统的设备？
• 7．“Which哪一种”
• 搬运活动受到哪些因素影响？哪一种操作是必要的？哪 一种问题需要首先研究？哪一种搬运设备可以考虑选用？ 哪一种物料要及时控制？可以取得哪些方案？每个方案 的利弊？哪一种方案最佳？用哪一种标准来评价设计方 案？衡量物料搬运的绩效指标有哪些？
二．搬运系统分析设计方程式
• 由前所述，物料搬运系统分析的基本内容是物料、 移动设备与容器、移动路径，并这三项内容的组 合也就构成了搬运方法。
• 因此，物料搬运分析设计就是优化物料搬运方法， 并考虑设施系统布置，形成经济实用的物料搬运 方案，方能构筑一个效率化企业内部物流作业系 统。
• 为正确地设计合理的物料搬运系统方案，物流规 划设计者必须在进行搬运分析设计之前首先解决6 个问题（6W）。这6个问题就是著名的5WIH法。
必须弄清这些作为主要输入资料的数字的可靠性
P产品(物料，零件，物品)产品和物料的可运性取决于物品的特性和所用 容器的特性。而且每个工厂都有其经常搬运的某些物品
Q数量(产量，用量)数量有两种意义：①单位时间的数量(物流量)②单独 一次的数量(最大负荷量)不管按哪种意义，只要搬运的数量愈大，搬运 所需的单位费用就愈低
第六章 搬运系统分析与设计
• 物流网络的物流据点优化除如何优化选址 以外，还包括物流据点设施内部的相关有 形资产如何优化与配置以提高设施内部物 流作业效率的问题。
• 待运物品应使之处在易于移动的状态，这种 易于移运的状态，我们把它叫做“搬运活 性”。搬运活性指数从低到高，依次为O到 4级。
• 为提高搬运活性，应当把待运物品整理归堆， 或是包装成单件放在托盘上，或是装在车上， 或是放在输送机上。
之组成相互协调的搬运系统。其范围包括供货厂 商、收货、储存、生产、检验、包装、成品储存、 发货、运输和消费用户等。 • 3．物流顺畅原则 • 在确定生产顺序与设备平面布置时，应力求物流 系统的最优化。 • 4．精简原则 • 减少、取消或合并不必要的动作与设备，以简化 搬运工作。 • 5．利用重力原则 • 在可能的条件下，尽量利用重力搬运物料，但应 注意防止磕碰。
• 7．“Which哪一种”
• 搬运活动受到哪些因素影响？哪一种操作是必要的？哪 一种问题需要首先研究？哪一种搬运设备可以考虑选用？ 哪一种物料要及时控制？可以取得哪些方案？每个方案 的利弊？哪一种方案最佳？用哪一种标准来评价设计方 案？衡量物料搬运的绩效指标有哪些？
二．搬运系统分析设计方程式
• 由前所述，物料搬运系统分析的基本内容是物料、 移动设备与容器、移动路径，并这三项内容的组 合也就构成了搬运方法。
• 因此，物料搬运分析设计就是优化物料搬运方法， 并考虑设施系统布置，形成经济实用的物料搬运 方案，方能构筑一个效率化企业内部物流作业系 统。
• 为正确地设计合理的物料搬运系统方案，物流规 划设计者必须在进行搬运分析设计之前首先解决6 个问题（6W）。这6个问题就是著名的5WIH法。
必须弄清这些作为主要输入资料的数字的可靠性
P产品(物料，零件，物品)产品和物料的可运性取决于物品的特性和所用 容器的特性。而且每个工厂都有其经常搬运的某些物品
Q数量(产量，用量)数量有两种意义：①单位时间的数量(物流量)②单独 一次的数量(最大负荷量)不管按哪种意义，只要搬运的数量愈大，搬运 所需的单位费用就愈低
第六章 搬运系统分析与设计
• 物流网络的物流据点优化除如何优化选址 以外，还包括物流据点设施内部的相关有 形资产如何优化与配置以提高设施内部物 流作业效率的问题。
• 待运物品应使之处在易于移动的状态，这种 易于移运的状态，我们把它叫做“搬运活 性”。搬运活性指数从低到高，依次为O到 4级。
• 为提高搬运活性，应当把待运物品整理归堆， 或是包装成单件放在托盘上，或是装在车上， 或是放在输送机上。
之组成相互协调的搬运系统。其范围包括供货厂 商、收货、储存、生产、检验、包装、成品储存、 发货、运输和消费用户等。 • 3．物流顺畅原则 • 在确定生产顺序与设备平面布置时，应力求物流 系统的最优化。 • 4．精简原则 • 减少、取消或合并不必要的动作与设备，以简化 搬运工作。 • 5．利用重力原则 • 在可能的条件下，尽量利用重力搬运物料，但应 注意防止磕碰。
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消除传递依赖关系的办法，是将原关系分解为如下几个3NF关系： ·产品关系:产品代码、产品名、生产厂名; ·生产厂关系:生产厂名、生产厂地址。
3NF消除了插入、删除异常及数据冗余、修改复杂等问题，已经是比较规范的关系。
物理结构设计
逻辑结构设计是面向用户的，而物理结构设计是面向计算机的。 数据库在物理设备上的存储结构和存储方法等就称为数据库的物理
物理模型
6.1 系统设计的任务、分类和原则
系统设计的任务：在系统分析的基础上，按照逻辑模型的要求，根 据系统实现的内外环境和主客观条件，从技术的角度去考虑系统的 划分、功能结构等问题，从提高系统的运行水平、工作效率和质量 方面，去完成系统物理方案的设计，使企业能从信息系统的应用中 获得最大的综合经济效益。
述，可以通过联想帮助记忆。 TV－C－25代表25寸彩色电视机
代码设计的原则
唯一性：每一代码对其所代表的事物或属性都必须具 有
标准化：采用国内国际已有的标准编码
合理性：设计的代码必须在逻辑上能满足用户的需要， 在结构上能与处理的方法相一致
可扩充性：代码设计要预留足够位置，以适应需要的 变化。
代码的种类
顺序码——系列码，是一种用连续数字代表编码 对象的码。
区间码——把数据项分成若干组，每一区间代表 一个组，码中数字的值和位置都代表一定意义 （邮政编码） 层次码 特征码（多面码）
2342表示材料为黄铜的1.5mm方形头镀铬螺钉
十进制码 助忆码——用文字、数字或文字数字结合起来描
模块结构图
模块结构图又称控制结构图、系统结构图，它 用一组特殊的图形符号按照一定的规则描述系 统整体结构。
它可以描述的问题包括：模块化分解后的系统 结构层次、模块间组成层次的调用关系、模块 间传递的数据信息及控制信息等。
功能模块结构图符号
三 如何产生模块结构图和功能结构设计
一种方法使规范地由数据流程图到处初始模块 结构图 1. 确定图中有几种导出类型
E-R图转换为关系数据模型 一对多联系 多对多联系
数据模型的规范化：数据库关系模式确定后可借助规范 化理论进行规范化，以消除数据表冗余、更新异常等不 合理现象，提高数据的可修改性、一致性和完整性。规 范化水平由弱到强依次为： 数据表中的每一个属性都应是不可分割的数据项，再 同一个表中，不能出现重复的数据项 每个非主码属性都由主码唯一决定 每个非主码属性都不依赖于其它的非主码属性
安全保密性、抗病毒能力。 经济性
6.2 系统划分和功能结构设计
系统划分和功能结构设计是系统设计阶段首先 要考虑的问题。从设计任务的角度看，它归属 于系统的总体设计范畴。从开发的角度看，它 属于逻辑设计的范畴。
它的主要任务是根据系统的总体目标和功能， 将整个系统划分为具有独立性的子系统和模块 （其中独立性意味着子系统和模块内具有较高 的相关性，模块间具有较低的联系性）。
二 概念结构设计
在系统分析阶段进行 它通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形
成了一个独立于具体数据库管理系统的概念模 型。 用E-R 图来描述现实世界中实体与实体之间的 关系： 先根据系统分析的结果设计各个局部E-R图； 再将局部E-R图集成为总体E-R图
逻辑结构设计
在概念设计的基础上，将概念结构E-R图转换为某个数 据库管理系统所支持的数据模型，并对其进行优化。
通常采用两种方法 由数据流程图导出初始模块结构图，在予以 优化 设计者根据系统功能结构、管理业务的逻辑 顺序、人们工作的习惯和设计者开发同类系 统的检验直接划分出子系统
系统划分的一般原则：
自定向下逐层分解的原则
子系统在功能上具有独立性、简洁性，还要 尽量给系统实施、维护提供便利。并充分考 虑到开发单位目前和未来的经营管理需要
结构。 数据库物理结构设计的主要内容
数据库存储结构设计 存储路径的选择 数据库索引的建立
设计数据库存储结构时需要综合考虑数据存取时间、存储空间利用 率、数据库维护代价等方面的因素
数据库存储设计一般包括关系的属性、数据类型、字段长度、备注 说明等项目。
数据库设计还涉及到一项较为重要的问题，即数据库的安全性和完 整性保护的问题： 数据库的安全性：防止机密数据被泄漏，防止无权者使用、改 变或有意破坏他们无权使用的数据。 完整性保护是保护数据结构不受损害，保护数据的正确性、有 效性和一致性
功能结构图的定义
将系统的功能进行分解，按功能的从属关系表示的图表。
学院综合管理
抽 象
、
复
杂
教学教务管理
党务管理
后勤管理
教师管理
学生党务管理
教师党务管理
具
体
团组织管理
、
简
单
一 系统划分
一个系统可以划分若干子系统，一个子系统又 由若干模块组成。人们将系统划分最上层模块 称为子系统。子系统和模块从形式上并没有明 显的界限。
模块是指独立命名并且拥有明确定义的实体。 系统中任何一个处理功能都可以看成使一个模 块。（模块是可以组合、更换和分解的单元， 是组成系统、易于处理的基本单元。 ）
根据模块功能具体化程度的不同，可以划分为 逻辑模块和物理模块。系统中的任何一个处理 功能都可看成一个模块，系统实施中也可以理 解为用一个名字就可以调用的一段程序语句。
DS03-04: 配件情况 I1: 配件代码 I2: 配件规构 I3: 订货数据
复杂的情况下用E-R模型表示 简单的情况下直接变为关系数据模型
关系数据模型：
供方单位 (单位号、单位名、地址、联系人、邮政编码)。 物资 (代码、名称、规格、备注)
一 用户需求分析
用户需求分析是数据库设计的起点，已经在系 统分析和设计中完成了，数据库设计阶段只需 要进一步确认以下的需求： 数据要求：数据内容、来源去向、性质、取 值范围、数据存储等的要求 处理要求：处理功能、处理方式、响应时间 安全性与完整性要求
在本例中，关系被分解为如下三个关系: ·教师关系:教师代码、姓名、职称; ·课题关系:研究课题号、研究课题名; ·教师与课题关系:教师代码研究课题号。
第三范式3NF:
所谓第三范式，指的是这种关系不仅满足第二范式，而且它的任何一个非主属性 都不传递依赖于任何主关键字。例如表3.7所示产品关系属第二范式，但不是第三 范式。这里，由于生产厂名依赖于产品代码 (产品代码惟一确定该产品的生产厂 家)，生产厂地址又依赖于厂名，因而，生产厂地址传递依赖于产品代码。这样的 关系同样存在着高度冗余和更新异常问题。
子系统之间的信息关联低，接口关系明确
划分的结果不会一起子系统逐的数据大量冗 余，也不会出现子系统之间数据间的频繁交 换的现象
考虑系统的扩展性，即今后管理发展的需要
二 模块和模块化设计
为了使复杂的问题简单化，降低系统的开发难 度，人们在系统划分的基础上，进一步采用了 模块来描述就不的功能。
模块的大小：实现模块所编写程序的行数 扇入与扇出：扇出系数是一个模块直接调用其他模块的
个数；扇入系数就是直接调用该模块的模块的个数。一 个模块应当有较高的扇出系数和较低的扇入系数，平均 扇入、扇出系数通常是3或4。通常，好的系统结构是高 层扇出系数较高，中间扇出系数较少，底层扇入系数较 高。 作用范围与控制范围：好的模块结构设计应满足判定的 作用范围在模块的控制范围以内，判定所在的模块在模 块层次结构中的位置不能太高。
如果数据流程图是可以明显地分成输入、处理和 输出三部分的线性结构，则它就是“变换型”的 数据流程图
如果数据流程图大致呈束状结构则是“事务性”
2. 按事务型导出分析 3. 按变换型导出分析
找出系统逻辑输入、逻辑输出和主处理 设计模块的顶层和第一层 设计中、下层模块
4. 完成合并，给出完整的模块结构图
数据库设计过程包括： 用户需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 物理结构设计 数据库的实施 数据库运行与维护
数据字典：
数据库设计的过程
DS03-02: 订货单标识 I1: 订单编号 I2: 日期
DS03-01: 用户订单 DS03-03: 用户情况 I1: 用户代码 I2: 用户名称 I3: 用户地址 I4: 用户姓名 I5: 电话 I6: 开户银行 I7: 帐号
适用性：尽可能反映对象的特点及规律，以逐记忆， 便于填写
简洁性：长度应以短小为好
系统性：有一定的分组规则，从而在整个系统中具有 通用性
6.4 数据库设计
数据库设计是信息系统设计阶段的重要组成部 分，它是在选定了硬件、操作系统和数据库管 理系统（DBMS）环境的情况下，准确地表达 用户的需求，并将其转换为有效存储数据模型 的过程。
另一种方法是系统设计者根据功能等因素直接 进行功能结构图设计
首先以相同数据流程图中的“处理（功能）” 为依据，从系统的上层开始，大功能分解为 若干小功能，层层分解，直到一个复杂的问 题简单化，一个抽象的功能具体化为止。
从概念上讲，上层功能包括（控制）下层功 能，愈上层的功能愈笼统，愈下面的功能愈 具体
模块的要素：
输入和输出：模块的输入来源和输出去向都 是同一个调用者，一个模块从调用者取得输 入，加工后再把输出返回调用者。
处理功能：模块把输入转换成输出所做的工 作。
内部数据：供该模块本身引用的数据。
程序代码：用来实现模块功能的程序。
结构化方法的基本思想就是模块化，即把系统 功能自顶向下地、由抽象到具体地划分为多层 次的独立功能模块，每个模块完成一定的功能， 一直分解到能简单地用程序实现为止。
设计数据视图：用户视图是面向用户呈现出的虚表
第一范式1NF:
在一个关系的记录中，每一个属性项都是不可再分的数据项。 例如，在人事档案的关系：女项又分成两个子项，它不满足1NF 的要求。
3NF消除了插入、删除异常及数据冗余、修改复杂等问题，已经是比较规范的关系。
物理结构设计
逻辑结构设计是面向用户的，而物理结构设计是面向计算机的。 数据库在物理设备上的存储结构和存储方法等就称为数据库的物理
物理模型
6.1 系统设计的任务、分类和原则
系统设计的任务：在系统分析的基础上，按照逻辑模型的要求，根 据系统实现的内外环境和主客观条件，从技术的角度去考虑系统的 划分、功能结构等问题，从提高系统的运行水平、工作效率和质量 方面，去完成系统物理方案的设计，使企业能从信息系统的应用中 获得最大的综合经济效益。
述，可以通过联想帮助记忆。 TV－C－25代表25寸彩色电视机
代码设计的原则
唯一性：每一代码对其所代表的事物或属性都必须具 有
标准化：采用国内国际已有的标准编码
合理性：设计的代码必须在逻辑上能满足用户的需要， 在结构上能与处理的方法相一致
可扩充性：代码设计要预留足够位置，以适应需要的 变化。
代码的种类
顺序码——系列码，是一种用连续数字代表编码 对象的码。
区间码——把数据项分成若干组，每一区间代表 一个组，码中数字的值和位置都代表一定意义 （邮政编码） 层次码 特征码（多面码）
2342表示材料为黄铜的1.5mm方形头镀铬螺钉
十进制码 助忆码——用文字、数字或文字数字结合起来描
模块结构图
模块结构图又称控制结构图、系统结构图，它 用一组特殊的图形符号按照一定的规则描述系 统整体结构。
它可以描述的问题包括：模块化分解后的系统 结构层次、模块间组成层次的调用关系、模块 间传递的数据信息及控制信息等。
功能模块结构图符号
三 如何产生模块结构图和功能结构设计
一种方法使规范地由数据流程图到处初始模块 结构图 1. 确定图中有几种导出类型
E-R图转换为关系数据模型 一对多联系 多对多联系
数据模型的规范化：数据库关系模式确定后可借助规范 化理论进行规范化，以消除数据表冗余、更新异常等不 合理现象，提高数据的可修改性、一致性和完整性。规 范化水平由弱到强依次为： 数据表中的每一个属性都应是不可分割的数据项，再 同一个表中，不能出现重复的数据项 每个非主码属性都由主码唯一决定 每个非主码属性都不依赖于其它的非主码属性
安全保密性、抗病毒能力。 经济性
6.2 系统划分和功能结构设计
系统划分和功能结构设计是系统设计阶段首先 要考虑的问题。从设计任务的角度看，它归属 于系统的总体设计范畴。从开发的角度看，它 属于逻辑设计的范畴。
它的主要任务是根据系统的总体目标和功能， 将整个系统划分为具有独立性的子系统和模块 （其中独立性意味着子系统和模块内具有较高 的相关性，模块间具有较低的联系性）。
二 概念结构设计
在系统分析阶段进行 它通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形
成了一个独立于具体数据库管理系统的概念模 型。 用E-R 图来描述现实世界中实体与实体之间的 关系： 先根据系统分析的结果设计各个局部E-R图； 再将局部E-R图集成为总体E-R图
逻辑结构设计
在概念设计的基础上，将概念结构E-R图转换为某个数 据库管理系统所支持的数据模型，并对其进行优化。
通常采用两种方法 由数据流程图导出初始模块结构图，在予以 优化 设计者根据系统功能结构、管理业务的逻辑 顺序、人们工作的习惯和设计者开发同类系 统的检验直接划分出子系统
系统划分的一般原则：
自定向下逐层分解的原则
子系统在功能上具有独立性、简洁性，还要 尽量给系统实施、维护提供便利。并充分考 虑到开发单位目前和未来的经营管理需要
结构。 数据库物理结构设计的主要内容
数据库存储结构设计 存储路径的选择 数据库索引的建立
设计数据库存储结构时需要综合考虑数据存取时间、存储空间利用 率、数据库维护代价等方面的因素
数据库存储设计一般包括关系的属性、数据类型、字段长度、备注 说明等项目。
数据库设计还涉及到一项较为重要的问题，即数据库的安全性和完 整性保护的问题： 数据库的安全性：防止机密数据被泄漏，防止无权者使用、改 变或有意破坏他们无权使用的数据。 完整性保护是保护数据结构不受损害，保护数据的正确性、有 效性和一致性
功能结构图的定义
将系统的功能进行分解，按功能的从属关系表示的图表。
学院综合管理
抽 象
、
复
杂
教学教务管理
党务管理
后勤管理
教师管理
学生党务管理
教师党务管理
具
体
团组织管理
、
简
单
一 系统划分
一个系统可以划分若干子系统，一个子系统又 由若干模块组成。人们将系统划分最上层模块 称为子系统。子系统和模块从形式上并没有明 显的界限。
模块是指独立命名并且拥有明确定义的实体。 系统中任何一个处理功能都可以看成使一个模 块。（模块是可以组合、更换和分解的单元， 是组成系统、易于处理的基本单元。 ）
根据模块功能具体化程度的不同，可以划分为 逻辑模块和物理模块。系统中的任何一个处理 功能都可看成一个模块，系统实施中也可以理 解为用一个名字就可以调用的一段程序语句。
DS03-04: 配件情况 I1: 配件代码 I2: 配件规构 I3: 订货数据
复杂的情况下用E-R模型表示 简单的情况下直接变为关系数据模型
关系数据模型：
供方单位 (单位号、单位名、地址、联系人、邮政编码)。 物资 (代码、名称、规格、备注)
一 用户需求分析
用户需求分析是数据库设计的起点，已经在系 统分析和设计中完成了，数据库设计阶段只需 要进一步确认以下的需求： 数据要求：数据内容、来源去向、性质、取 值范围、数据存储等的要求 处理要求：处理功能、处理方式、响应时间 安全性与完整性要求
在本例中，关系被分解为如下三个关系: ·教师关系:教师代码、姓名、职称; ·课题关系:研究课题号、研究课题名; ·教师与课题关系:教师代码研究课题号。
第三范式3NF:
所谓第三范式，指的是这种关系不仅满足第二范式，而且它的任何一个非主属性 都不传递依赖于任何主关键字。例如表3.7所示产品关系属第二范式，但不是第三 范式。这里，由于生产厂名依赖于产品代码 (产品代码惟一确定该产品的生产厂 家)，生产厂地址又依赖于厂名，因而，生产厂地址传递依赖于产品代码。这样的 关系同样存在着高度冗余和更新异常问题。
子系统之间的信息关联低，接口关系明确
划分的结果不会一起子系统逐的数据大量冗 余，也不会出现子系统之间数据间的频繁交 换的现象
考虑系统的扩展性，即今后管理发展的需要
二 模块和模块化设计
为了使复杂的问题简单化，降低系统的开发难 度，人们在系统划分的基础上，进一步采用了 模块来描述就不的功能。
模块的大小：实现模块所编写程序的行数 扇入与扇出：扇出系数是一个模块直接调用其他模块的
个数；扇入系数就是直接调用该模块的模块的个数。一 个模块应当有较高的扇出系数和较低的扇入系数，平均 扇入、扇出系数通常是3或4。通常，好的系统结构是高 层扇出系数较高，中间扇出系数较少，底层扇入系数较 高。 作用范围与控制范围：好的模块结构设计应满足判定的 作用范围在模块的控制范围以内，判定所在的模块在模 块层次结构中的位置不能太高。
如果数据流程图是可以明显地分成输入、处理和 输出三部分的线性结构，则它就是“变换型”的 数据流程图
如果数据流程图大致呈束状结构则是“事务性”
2. 按事务型导出分析 3. 按变换型导出分析
找出系统逻辑输入、逻辑输出和主处理 设计模块的顶层和第一层 设计中、下层模块
4. 完成合并，给出完整的模块结构图
数据库设计过程包括： 用户需求分析 概念结构设计 逻辑结构设计 物理结构设计 数据库的实施 数据库运行与维护
数据字典：
数据库设计的过程
DS03-02: 订货单标识 I1: 订单编号 I2: 日期
DS03-01: 用户订单 DS03-03: 用户情况 I1: 用户代码 I2: 用户名称 I3: 用户地址 I4: 用户姓名 I5: 电话 I6: 开户银行 I7: 帐号
适用性：尽可能反映对象的特点及规律，以逐记忆， 便于填写
简洁性：长度应以短小为好
系统性：有一定的分组规则，从而在整个系统中具有 通用性
6.4 数据库设计
数据库设计是信息系统设计阶段的重要组成部 分，它是在选定了硬件、操作系统和数据库管 理系统（DBMS）环境的情况下，准确地表达 用户的需求，并将其转换为有效存储数据模型 的过程。
另一种方法是系统设计者根据功能等因素直接 进行功能结构图设计
首先以相同数据流程图中的“处理（功能）” 为依据，从系统的上层开始，大功能分解为 若干小功能，层层分解，直到一个复杂的问 题简单化，一个抽象的功能具体化为止。
从概念上讲，上层功能包括（控制）下层功 能，愈上层的功能愈笼统，愈下面的功能愈 具体
模块的要素：
输入和输出：模块的输入来源和输出去向都 是同一个调用者，一个模块从调用者取得输 入，加工后再把输出返回调用者。
处理功能：模块把输入转换成输出所做的工 作。
内部数据：供该模块本身引用的数据。
程序代码：用来实现模块功能的程序。
结构化方法的基本思想就是模块化，即把系统 功能自顶向下地、由抽象到具体地划分为多层 次的独立功能模块，每个模块完成一定的功能， 一直分解到能简单地用程序实现为止。
设计数据视图：用户视图是面向用户呈现出的虚表
第一范式1NF:
在一个关系的记录中，每一个属性项都是不可再分的数据项。 例如，在人事档案的关系：女项又分成两个子项，它不满足1NF 的要求。