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办公自动化系统设计
一、系统设计目标与原则㈠系统设计目标办公自动化系统设计阶段的任务是根据逻辑模型提出物理实现的具体方案因此,在开始进行物理设计时,应该以系统分析报告中所提供的数据流程图为依据,即从抽象的信息处理功能开始考虑问题,而不管在现行系统中这些工作是利用哪些物理手段实现的办公自动化系统设计的优劣,应该从系统设计的目标来加以衡量因此,明确办公自动化系统设计目标十分重要通常系统设计的目标应从以下几个方面考虑.系统实用性1系统设计的逻辑模型必须符合用户的要求,完成系统方案提出的目标和功能,这是系统设计阶段最根本的要求.系统运行效率2系统运行的效率可以从三个方面表示⑴运行能力,即单位时间内处理的业务量⑵运行时间,即具有同样大小工作量的一批作业运行一次所用的时间⑶响应时间,即用户在终端上按下“进入”键,提出要求,向来到计算机在终端上应答所用的时间.系统可靠性3这是指系统在工作时反抗各种外界干扰的能力例如,对于错误的输入数据,系统的反应是能够及时检查出来,并予以适当处理;还是无法检查,让错误数据进入系统,以致破坏文件,使整个系统失控还有,系统中的数据及系统本身的信息能否被外人窃取或者修改再如,操作人员的一个误操作,对系统的运行将会发生什么影响等在系统设计时,对上述可能发生的情况都应预先考虑,尽量避免出错当出错时,应能及时发现及修正,使系统不至失常,这样的系统的可靠性就较好反之,如果对这些问题考虑不周,一旦问题发生,就会造成数据出错或者系统损坏的严重后果,这样的系统的可靠性就不好.系统交互性和易操作性4对于办公自动化系统的设计,特殊强调友好的人机界面,即便于不熟悉计算机操作的管理人员使用,最好是不需要经过专门培训就能够使用系统因此在设计时要采用图形界面,屏幕显示美观清晰,数据的输入、输出、处理以及查询的可操作性好,并提供较强的人机交互手段,使用户能方便灵便地使用系统此外,还需提供简便的汉字输入手段,减少输入工作量.系统可变性和易维护性5由于系统的环境不是固定不变的,系统本身有生命周期,也需要不断地修改和完善因此,系统的修改维护工作总要不断进行然而,系统修改的难易程度是极不相同的一个结构清晰、分工明确的系统,修改起来比较容易反之,修改起来就艰难得多,非但需要更多的人力、物力和时间,而且会造成系统的不一致,以致会越改越乱,不可收拾因此,系统是否易于修改,应作为衡量系统优劣的重要指标以上五个目标要求在进行系统设计时应该客观地考虑系统性能但这五个目标往往是相互矛盾的例如,可靠性强的系统,往往运行效率要降低;高运行效率的系统往往可变更性较差等对于系统设计者来说,系统的易读性是第一位的,其理由是系统维护的费用非常高,如果一个系统易读、比较容易修改,那末,其质量就高,在整个运行维护期间就能大大节省人力、物力和时间㈡系统设计原则办公自动化系统的开辟是一项系统工程为了保证系统的质量,设计人员必须遵守共同的设计原则系统性L系统是作为统一的整体存在的因此,在系统设计中,要从整个系统的角度考虑以下因素系统的代码要统一,设计规范要标准,传递语言要尽可能一致,对系统的数据采集要做到数出一处、全局共享.可靠性6一个成功的办公自动化系统必须具有较高的可靠性,如安全保密性、检错及纠错能力、抗病毒能力等可靠性既是系统设计的考核指标,也是系统设计时必须注意的一项原则.经济性7在满足系统需求的条件下,尽可能减少系统的开消一方面,在硬件投资上不能盲目追求技术上的先进,应以满足需要为前提;另一方面,系统设计尽量避免不必要的复杂化,各模块应当尽量简洁,以便缩短处理流程,减少处理费用.灵便性8为保持系统的长久生命力,要求系统具有很强的环境适应性为此,系统应具有较好的开放性和结构可变性在系统设计中,尽量采用模块化结构,提高各模块的独立性,尽量减少模块间的数据耦合,使各个子系统间的数据依赖减至最低程度这样,既便于模块的修改,又便于系统适应环境变化的能力
二、逻辑设计与物理设计系统设计阶段的核心是技术设计,它详细描述系统的输入、输出和用户接口,使硬件、软件、数据库、通信设施、工作人员和开辟步骤具体化,并展示这些组成部份之间的关系新系统应能克服老系统的缺陷,匡助用户完成其目标系统设计的关键是逻辑设计和物理设计㈠逻辑设计系统逻辑设计是指系统将做什么,它描述一个系统的功能需求也就是说,它将前期分析人员确定的系统需要解决的问题概念化缺少这一步,系统技术方面的解决方案往往是含糊不清的逻辑设计包括规划系统每一个要素的目的,独立考虑硬件和软件逻辑设计包括.输出设计输出设计描述系统的所有输出,包括其类型、格式、内容和输出频率
1.输入设计一旦完成为了输出设计,输入设计即可开始输入设计规定输入数据的类型、2格式、内容和输入频率.处理设计系统要求的计算、比较和普通数据操作的类型在处理设计中确定
3.文件和数据库设计大多数系统都需要文件和数据库系统,这些系统的潜在能力在逻辑设计4阶段便需要确定下来.远程通信设计在逻辑设计阶段,应对网络和通信系统加以说明
5.过程设计所有系统都需要确定运行应用程序和处理浮现问题的过程这些重要的策略在过6程设计中制定一旦确定,可用文本或者文字处理程序描述出来.控制和安全设计逻辑设计的另一个重要部份是确定系统备份的频率和特征通常,系统的7每一部份都应有一个备份,包括所有的硬件、软件、数据、人员、供应物和设施关于怎样避免与计算机相关的灾难和恢复被破坏的系统,也应该在逻辑设计的这个阶段考虑.人员和职位设计一些系统需要增加雇员,另一些需要改变一个或者多个现有系统岗位的任8务在该阶段中应确定岗位名称和相应的任务描述在人员设计中,为绘制各种岗位的位置和岗位名称图,可使用一些有效的组织布局图字处理程序也可以用来描述任务所应有的责任㈡物理设计系统物理设计是指怎样实现逻辑系统设计所定的任务物理设计说明的是把逻辑设计投入运作所必需的系统各组成部份的特征在此阶段,对下面列出的每一个组成部份的特征都必须加以说明.硬件设计必须说明所有计算机设备,包括输入和输出设备的性能特征
1.软件设计必须说明软件的全部功能
2.数据库设计这一步必须说明数据库的类型、结构和功能在逻辑设计中建立的数据元素之3间的关系也必须映像到物理设计中这个过程包括存取路径和文件结构的组织.远程通信设计对通信软件、传输介质和设备所需的特征必须加以说明
4.人员设计在逻辑设计中规定了每一个岗位的具体任务和要求,这一步骤是对最能胜任这些5要求的个人背景和经验加以说明.过程和控制设计必须说明每一个应用怎样运行、怎样使犯罪和欺诈的可能性减到最小6这些说明包括审计、备份和输出的分送方法
三、系统总体设计办公自动化系统总体设计的任务就是将系统说明书所规定的内容逐步具体化,使之成为能够交付使用的系统系统总体设计主要包括以下内容㈠系统划分整个系统划分为若干个子系统,子系统再份子系统(或者模块),层层划分,然后再自上而下地逐步设计对于子系统的划分还包含着个人长期积累的工作经验、个人的习惯、对问题的不同理解等因此,在系统初步设计的基础上,应进一步认真地对系统划分进行符合客观情况的调查系统划分原则L在实际过程中,系统的划分还要根据用户的要求、地理位置的分布、设备的配置情况等重新划分系统划分的普通原则是⑴子系统要具有相对独立性子系统划分必须使得子系统内部功能、信息等各方面的凝结性较好在实际中我们都希翼每一个子系统或者模块相对独立,尽量减少各种不必要的数据调用和控制联系并将联系比较密切、功能近似的模块相对集中,这样会为以后的搜索、查询、调试、调用等提供方便⑵子系统之间的数据依赖性要尽量小子系统之间的联系要尽量少,接口要简单、明了一个内部联系强的子系统对外部的联系必然相对减少,所以应将联系较多的都划入子系统内部⑶子系统划分的结果应使数据冗余较少⑷子系统的设置应考虑今后管理发展的需要子系统的实现非但能够更准确、更合理地完成现存系统的业务,而且还可以有助于更科学的决策和管理⑸子系统的划分应便于系统分析阶段的实现系统的开辟是一项较大的工程,它的实现普通都要分期、分步进行所以,子系统的划分应该考虑到这种要求,适应这种分期分步的实施.系统划分方法分类2目前有关系统划分方法的比较,如表所示9-3表9-3序号划分分类划分方式连接形式可修改性可读性功能划分按业务的处理功能划分好好好1顺序划分按业务的处理顺序划分好好好2通信划分按通信方式划分中中不好3过程划分按业务的处理过程划分中中不好4时间划分按业务处理时间关系划分不好不好差5逻辑划分按业务逻辑顺序划分差差差6任意划分(基本不用)差差差7㈡程序总体设计程序总体设计是程序管理组的工作,由系统设计人员和程序设计人员共同完成它的任务是确定程序结构,进行程序划分,分配程序编制业务,提出程序设计约定书,力求程序设计标准化,最后要编写程序设计说明书和程序设计说明书所附的文档资料程序总体设计包括三方面的内容程序模块结构设计L⑴模块模块是包括输入与输出、逻辑处理功能、内部信息,及其运行环境的一组程序语句
①输入与输出模块的输入来源和输出去向在正常的情况下都是同一个调用者,即模块从调用者处获得输入信息,经过模块本身的处理后,再把输出返送给调用者
②逻辑功能模块的逻辑功能描述了该模块能够做什么样的事情,具备什么样的功能,即对于输入信息能够加工成什么样的输出信息
③内部信息模块的内部信息是指模块执行的和在模块运行时所需要的属于该模块自己的数据
④运行环境模块的运行环境说明了模块的调用与被调用的关系⑵模块化所谓模块化,就是整个系统被划分为若干个模块,每一个模块完成一个特定的功能,然后把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根据系统设计说明书的功能,按模块化程序设计思想设计出程序的总体结构模块的划分要符合系统功能要求一个处理系统程序的模块化结构,如图所示
9.2图模块化结构
9.2⑶模块独立性模块独立性是指它在一定抽象层次上的信息隐藏抽象匡助我们确定组成软件的信息实体,而信息隐藏则定义和实施对模块的过程细节和局部数据结构的存取限制模块独立性可由两个定性标准衡量,这两个标准分别称为块间耦合和块内组合,块间耦合是度量不同模块彼此间互相依赖的密切程度,块内组合则是衡量一个模块内部的各个部份彼此结合的密切程度
①块间耦合块间耦合是对一个系统内不同模块之间互联程度的度量,块间耦合强弱取决于模块间的联系形式及接口的复杂程度,模块间接口的复杂性越高,说明耦合的程度越高块间耦合程度直接影响系统的可读性、可维护性以及可靠性,在系统设计中我们尽可能追求耦合松散的系统
②块内组合块内组合即模块内部元素的联系方式,块内组合标志一个模块内部各个元素彼此结合的密切程度主要表现在模块内部各个元素为了执行某一功能而结合在一起的程度⑷模块之间的耦合形式模块之间的耦合形式有数据耦合、控制耦合、公共耦合和内容耦合
①数据耦合如果两个模块彼此间通过数据交换信息,而且交换的信息仅仅为数据,这种耦合称为数据耦合□
②控制耦如果两个模块彼此间传递的信息中有控制信息,这种耦合称为控制耦合I
③公共耦合如果两个模块彼此之间通过一个公共的数据区域传递信息时,则称之为公共耦合
④内容耦合如果一个模块需要涉及另一个模块的内部信息时,则这种耦合称为内容耦合0°模块之间的耦合形式的比较,如表所示9-4表9-4块间耦合形式可读性错误扩散能力可修改性通用性数据耦合好弱好好控制耦合中中中中公共耦合不好强不好较差内容耦合最差最强最差差在对一个系统进行模块设计时,应当遵循下列原则一是模块间尽量使用数据耦合;二是必要时才采用控制耦合;三是对公共耦合应限制耦合的模块数;四是坚决不用内容耦合⑸模块内部的组合形式偶然逻辑时.功能组合组合间组合组合模块内部的组合形式主要有七种,按由差到好的顺序罗列如图所示
9.3图模块内部的组合形式
9.3
①偶然组合如果一个模块所要完成的各动作之间没有任何关系,或者即使有某种关系,也是非常松散的,就称之为偶然组合
②逻辑组合如果一个模块内部的各个组成部份在逻辑上是具有相似的处理动作,但在功能与用途上却彼此无关,则称之为逻辑组合
③时间组合如果一个模块内部的各个组成部份所包含的处理动作必须在同一时间内执行,则称之为时间组合
④过程组合如果一个模块内部的各个组成部份所要完成的动作彼此间没有什么关系,但必须以特定的次序执行,则称之为过程组合
⑤通信组合如果一个模块内部的各个组成部份所完成的动作都使用了同一个输入数据或者产生了同一个输出数据,则称之为通信组合
⑥顺序组合对于一个模块内部的各个组成部份,如果前一部份处理动作的输出是后一部份动作的输入,则称之为顺序组合
⑦功能块内组合如果一个模块内部的各个组成部份全部为执行同一功能而结合成为一个整体,则称之为功能组合七种块内组合相比较而言功能组合与其他模块的联系少,可读性、可修改性、可维护性、可测试性均很好;偶然组合最差综合比较如表所示:9—5表9-5块内组合连接形式可修改性可读性通用性联系性功能组合好好好好1顺序组合好好好中通讯组合中中中不好过程组合中中中不好时间组合不好不好中最坏逻辑组合最坏最坏不好最坏偶然组合最坏_最坏________最坏最坏多模块设计中有两项最重要的原则一是尽可能地降低模块之间的耦合程度;二是尽可能地提高模块内部的组合程度.程序设计标准化2为了使程序设计标准化、格式化和格式统一,应确定程序设计标准化原则,如统一程序说明、统一详细流程图、统一编码、统一调试策略等程序设计标准化具有以下优点⑴有利于减少程序设计时间,节省人力和经费⑵有利于系统的运行管理⑶有利于程序员的培训⑷防止因人员调换造成程序编制及维护脱节⑸当变更业务处理内容和机型时,程序变更、移植方便.程序设计约定书3程序设计约定书主要包括以下几个方面⑴使用的程序设计语言⑵程序设计的具体技术⑶程序编制进程表⑷提供编程服务程序⑸数据文件的统一定义⑹输出报表格式⑺屏幕界面格式⑻程序编制格式⑼注释书写格式⑩流程图画法
四、系统详细设计㈠代码设计代码是代表客观存在的实体或者属性的符号(如数字、字母或者它们的组合等)代码设计问题是一个科学管理的问题设计出一个好的代码方案对于系统的开辟非常有利,可以使不少机器处理(如某些统计、校对、查询等)变得十分方便,也使事务处理工作变得更简单代码设计原则L严格地讲,代码设计是从编制数据字典开始的编码对象主要是数据存储中所包含的数据元素与数据结构代码设计的结果应形成编码文件,作为系统设计与编程的标准在现行系统中,已经存在的一套代码不一定适合计算机处理,而且往往不科学、不统一为此,应对本系统使用的代码进行调查研究和统一规划,以便进行重新设计或者修订代码设计必须依据国家有关编码标准进行代码设计是一项重要工作,如果代码设计不合适,小修改将引起程序的变化,大修改则会引起文件的重新建立,故一定要进行全面的考虑和子细的推敲、修改,逐步优化,再最后确定,切忌草率行事.代码设计目的4⑴区别每一个数据,即使同姓同名的人,也能用代码区别⑵力求信息表达方法的标准化,统一信息的内容和长度,使计算机处理单纯化⑶易于分类和校对,使数据便于分组和罗列.代码系统优化特点5⑴惟一性,每一个代码都仅代表惟一的实体或者属性⑵标准化和通用性,国家有关编码标准是代码设计的重要依据此外,系统内部使用的同一种代码应做到统一,代码的使用范围越广泛越好⑶可扩充性和稳定性,要考虑系统的发展和变化,普通考虑
三、五年的使用期限当增加新的实体或者属性时,直接利用源代码加以扩充,而不需要重新变动代码系统⑷便于识别和记忆,为了同时适于计算机和人工处理,代码不仅要具有逻辑含义,而且耍便于识别和记忆⑸短小精悍,代码的长度不仅会影响所占领的存储单元和信息处理的速度,而且也会影响代码输入时出错的概率和输入、输出的速度⑹易于修改,当某个代码在条件、特点或者代表的实体关系改变时,容易进行变更.代码设计注意事项6代码是计算机处理文件的重要手段之一,一旦设计好了,其使用就要贯通整个系统,故对系统处理文件效率有很大的影响在设计时,如果未对代码的利用范围和使用期限进行精密的调查研究,那末将会导致失败代码设计要着重考虑以下几点⑴决定使用范围从大系统的观点来看,代码的利用范围最好是包罗一切但由于时间限制及调查量不足等原因,有时可缩小范围,设计时应考虑具有扩展性的代码系统⑵估算使用期限代码使用期限越短,代码设计就越容易与此相反,使用期限越长,代码对象的增减估算就越艰难设计时应尽量考虑使用期限长些,并估计在此期间是否有代码增减的可能性⑶修改代码产生的影响修改代码会有很大影响,将涉及诸如修改传票、账单和总账,修改输入输出数据形式,变更处理程序,并且其所需费用也将升高因此,在代码设计时应考虑上述的范围和期限,应留有一定的扩展余地㈡输出设计输出是计算机对输入的原始信息进行加工处理后,形成高质量的有效信息,并使之具有一定的格式,提供给用户使用,这是系统的目标因此,要先考虑输出设计,为了得到输出才需要一些相应的输入,所以必须根据输出设计来考虑输入设计输出设计所要解决的问题是针对不同的用户特点和要求,以最适当的形式,输出最切合需要的信息输出方式选择1系统的输出方式根据输出信息的使用要求、信息量的大小和输出设备的限制等条件来决定例如,系统最终输出的信息普通采用打印机或者绘图仪等设备,以文件或者图表的形式输出或者通过通信网络传递给其他系统作为中间结果输出的信息,则可采用磁性介质,如磁盘等以文件的形式输出对于一些输出内容不多,而又无须保存的检索信息,则可采用屏幕显示的方式输出,在需要时也可采用声音输出方式输出报表设计2报表内容根据使用者实际需要进行设计,对不同的用户,应当提供详细程度不同或者内容不同的报表在设计时还需要考虑计算机的硬件功能和原系统的输出格式,以及输出报表是否适应系统发展需要输出报表的格式应尽量满足用户的使用要求和习惯,同时注意标准化.输出设计说明3输出设计说明应详细说明选用的输出设备、信息输出的频率和数量、各种输出文件及输出标本的格式及表格样本等,以便于程序员编写程序㈢输入设计输入设计的出发点是确保向信息系统提供正确的信息输入设计目标与原则L⑴输入设计的目标是在保证输入信息正确性和满足需要的前提下,竭力做到输入方法简捷和方便田户榻作⑵输入设%应遵循的原则
①输入量应保持在能满足处理要求的最低限度
②输入的准备及输入过程应尽量容易进行
③应及早对输入数据进行检查,以便使错误及时得到更正
④输入数据应及早地用其处理所需的形式被记录输入信息获得2最主要的输入是向计算机输送原始数据,为避免错误,可设计专门的输入记录单.输入信息内容设计3输入信息的内容设计包括输入数据项名称、数据类型、精度或者倍数、数值范围及输入格式等.输入信息设备4通常所用的输入设备有键盘、鼠标、读卡机、磁性墨水字符识别机、条形码识别器、图象扫描仪等.输入信息校验5输入设计的最重要问题是如何保证输入数据的正确性,而对输入信息进行校验,是保证输入正确的主要措施㈣数据库设计办公自动化系统的一个主要功能就是处理大量的数据以获得决策所需要的信息这就必然要存储和利用大量的、各种类型的数据设计系统的数据库结构和文件组织就是要根据文件的不同用途、使用要求、数据量、设备、技术水平等方面的条件,决定数据的组织形式、文件的类型、文件的载体、文件的组织方式以及文件的维护和保密等级等一个较好的数据结构和文件设计应使系统能在已有的条件下,具有处理速度快、占用存储空间少、操作处理过程简单、查找容易和系统开消低等特点数据库设计是对一个给定的应用环境,提供一个确定的最优数据模型与处理模式的逻辑设计,以及对一个确定数据库的存储结构和存取方法的物理设计考虑数据的合理组织应注意以下几个方面数据整体结构
1.⑴数据的结构和文件记录的设置应满足管理上的需要系统开辟是针对管理的需要而进行的,所以,在设计数据结构和文件时应尽可能地考虑到科学管理的要求和实际处理问题的方便,将某一层次,某一方面的管理所要处理的数据组织在一起,以简化后续问题的处理过程⑵数据记录要反映各级管理的需要数据的存储是为了管理的需要,如果记录的内容不足以反映管理上的需要,那末这个文件记录是不完善的所以,在设计文件记录时非但要使整个机器内部完整保存事务各方面的信息,而且还应尽量使用同一方面的内容同一个管理层次的要求应相对集中地组织在一起,既全面地反映客观事物,又集中地反映出它的每一个侧面⑶要使信息的冗余度较小数据冗余度是衡量数据结构的指标之一这个指标与上述相对集中地在统一文件结构中反映事物的某些侧面是矛盾的,因为从集合论的角度来看,反映这些侧面的数据集合之间是有交集的,这样,就不可避免地产生了冗余所以我们要考虑的问题是如何取得在二者折衷情况下的最优解⑷要考虑到数据库的具体内容这主要是根据前面数据分析的内容,以确定记录的长度、类型等.数据库设计的主要内容2⑴概念设计按用户观点对数据和信息建模,建立统一的概念模型⑵逻辑设计把概念模型转换为某一特定的数据库管理系统能够接受的逻辑模型⑶物理设计将设计好的逻辑模型组织到计算机的存储设备上,目的是确定数据库的存储结构切当地说数据库设计还应包括需求分析与实现、维护等㈤编写系统说明书系统设计阶段的最终结果是系统设计说明书系统设计说明书是从系统总体的角度出发,对系统建设中各主要技术方面的设计进行说明,其重点在于阐述系统设计的指导思想以及所采用的技术路线和方法编写系统设计说明书,将为后续的系统开辟工作从技术和指导思想上提供必要的支持系统设计说明书编写基本要求L系统设计说明书是以一个处理过程为单位,用以定义处理过程的书面文件,应由系统设计人员编写系统设计人员应全面、准确地阐述系统在实施过程中具体采取的手段、方法和技术标准,以及相应的环境要求此外,系统建设标准化问题也是系统说明书必须阐述的一项重要内容.系统设计说明书主要内容3⑴系统开辟项目概述⑵模块设计说明⑶代码设计说明⑷输入设计说明⑸输出设计说明⑹数据库设计说明⑺网络环境说明⑻安全保密说明⑼系统设计实施方案说明认真编写系统说明书是对系统设计阶段工作的完整总结,有利于程序员根据说明书进行程序设计,能够使系统实施顺利开展。