第三章結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計方法3.4系統(tǒng)設(shè)計

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以下內(nèi)容節(jié)選自清華大學版《系統(tǒng)分析師教程》

僅供學習、參考使用，詳細內(nèi)容請查閱原著

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3.4.1系統(tǒng)設(shè)計概述

　　系統(tǒng)設(shè)計是信息系統(tǒng)開發(fā)過程中另一個重要階段。這一階段中，要根據(jù)前一階段系統(tǒng)分析的結(jié)果，在已經(jīng)獲得批準的系統(tǒng)分析報告的基礎(chǔ)上，進行新系統(tǒng)設(shè)計。

　　系統(tǒng)設(shè)計的主要目的就是為系統(tǒng)制定藍圖，在各種技術(shù)和實施方法中權(quán)衡利弊，精心設(shè)計，合理使用各種資源，最終勾畫出新系統(tǒng)的詳細設(shè)計方案。

　　但是，實際情況往往與主觀設(shè)定存在差距，項目開發(fā)過程中并不總是能按總體計劃分階段順利推進，甚至造成反復(fù)，究其原因有

　　1.傳統(tǒng)方法認為“系統(tǒng)設(shè)計之前，用戶的所有的需求都能被預(yù)先定義”。

　　2.在生命周期法中，系統(tǒng)分析通常用數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、判斷表等工具來描述目的系統(tǒng)的邏輯模型，這些文字和圖形工具被認�可以充分窂某袑\低車穆嘸�功能�?/P>

　　3.生命周期法將開發(fā)過程嚴格劃分為幾個不同階段，并嚴格分離，即后一個階段工作必須在前一階段結(jié)束才能進行，把各個階段工作的變化幅度限制在一個特定的范圍內(nèi)。

3.4.1.1系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容和步驟

　　為保證總體結(jié)構(gòu)設(shè)計的順利完成，主要應(yīng)遵循以下幾條原則

　　1.分解-協(xié)調(diào)原則。整個系統(tǒng)是一個整體，具有整體的目的和功能。但這些目的和功能的實現(xiàn)又是由相互聯(lián)系的各個組成部分共同工作的結(jié)果。解決復(fù)雜問題的一個很重要的原則就是把它分解成多個小問題分別處理，在處理過程中根據(jù)系統(tǒng)總體要求協(xié)調(diào)各部門的關(guān)系。在系統(tǒng)中，應(yīng)按以下要求分解

　　按系統(tǒng)的功能進行分解

　　按管理活動和信息運動的客觀規(guī)律分解

　　按系統(tǒng)的工作規(guī)程分解

　　按用戶工作的特殊需要分解（如按保密的要求）

　　按開發(fā)、維護和修改的方便性分解

　　協(xié)調(diào)的依據(jù)主要是

　　目的調(diào)節(jié)

　　工作進程調(diào)節(jié)

　　工作規(guī)范和技術(shù)規(guī)范協(xié)調(diào)

　　信息協(xié)調(diào)（指信息的提供和收回）

　　業(yè)務(wù)內(nèi)容協(xié)調(diào)（如某些業(yè)務(wù)指標的控制）

　　2.自頂向下的原則

　　3.信息隱蔽、抽象的原則

　　4.一致性的原則

　　5.明確性原則

　　6.模塊之間的耦合盡可能小，模塊內(nèi)部組合要盡可能緊湊。

　　7.模塊的扇入系數(shù)和扇出系數(shù)要合理。

　　8.模塊的規(guī)模適當

3.4.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計是要根據(jù)系統(tǒng)分析的要求和組織的實際情況來對新系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)形式和可利用的資源進行大致設(shè)計，這是一種宏觀、總體上的設(shè)計和規(guī)劃。

3.4.2.1子系統(tǒng)劃分

　　1.子系統(tǒng)劃分的原則

　　為了方便今后系統(tǒng)開發(fā)和系統(tǒng)運行，子系統(tǒng)的劃分應(yīng)遵循如下幾點原則

　　子系統(tǒng)要具有相對獨立性。

　　子系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的依賴性盡量小

　　子系統(tǒng)劃分的結(jié)果應(yīng)使數(shù)據(jù)冗余較小

　　子系統(tǒng)的劃分應(yīng)便于系統(tǒng)分階段實現(xiàn)

　　子系統(tǒng)的劃分應(yīng)考慮到各類資源的充分利用

　　2.系統(tǒng)劃分方法的分類

3.4.2.2子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)是確定劃分后的子系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)，并畫出模塊結(jié)構(gòu)圖。這個工程中必須考慮以下幾個問題

　　每個子系統(tǒng)如何劃分多個模塊

　　如何確定子系統(tǒng)之間、模塊之間傳送的數(shù)據(jù)及其調(diào)用關(guān)系

　　如何評價并改進模塊結(jié)構(gòu)的質(zhì)量

　　如何從數(shù)據(jù)流圖導(dǎo)出模塊結(jié)構(gòu)圖

3.4.2.3網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

　　網(wǎng)絡(luò)設(shè)計首先要根據(jù)系統(tǒng)的要求選擇網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。然后根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)劃分的結(jié)果，安排網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的分布，再根據(jù)物理位置來考慮聯(lián)網(wǎng)布線和配件，最后就是根據(jù)實際業(yè)務(wù)的要求劃定網(wǎng)絡(luò)個結(jié)點的級別、管理方式、數(shù)據(jù)讀寫的權(quán)限、選擇相應(yīng)的軟件系統(tǒng)等。

3.4.2.4硬件設(shè)備及配置

　　在確定了系統(tǒng)的劃分后，就可以考慮各子系統(tǒng)的設(shè)備，即計算機和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置問題，以及如何將這些分布的設(shè)備和任務(wù)、功能、數(shù)據(jù)資源等集中統(tǒng)一管理。

3.4.3系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.4.3.1模塊的概念

　　模塊是組成系統(tǒng)的基本單位，它的特點是可以組合、分解和更換。系統(tǒng)中任何一個處理功能都可以看成是一個模塊。根據(jù)模塊功能具體化程度的不同，可以分為邏輯模塊和物力模塊。在系統(tǒng)邏輯模型中定義的處理功能可視為邏輯模塊。物理模塊是邏輯模塊的具體化，可以是一個計算機程序、子程序或若干條程序語句，也可以是人工過程的某項具體工作。

3.4.3.2模塊結(jié)構(gòu)圖

　　模塊結(jié)構(gòu)圖主要關(guān)心的是模塊的外部屬性，即上下級模塊、同級模塊之間的數(shù)據(jù)傳遞和調(diào)用關(guān)系，并不關(guān)心模塊的內(nèi)部。

　　模塊結(jié)構(gòu)圖式結(jié)構(gòu)設(shè)計中描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖形工具。作為一種文檔，它必須嚴格地定義模塊的名字、功能和接口，同時還應(yīng)當在模塊結(jié)構(gòu)圖上反映出結(jié)構(gòu)化設(shè)計的思想。

3.4.3.3模塊的變化型分析與事務(wù)型分析

　　一個系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)圖一般有兩種標準形式，變換型模塊結(jié)構(gòu)和事務(wù)型模塊結(jié)構(gòu)。

　　變換型模塊結(jié)構(gòu)描述的是變換型系統(tǒng)。變換型系統(tǒng)由3部分組成：輸入、數(shù)據(jù)加工（中心變換）和輸出，它的功能是將輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)過加工后輸出。事務(wù)型系統(tǒng)由3層組成：事務(wù)層、操作層和細節(jié)層。它的功能是對接收的事務(wù)按其類型選擇某一事務(wù)處理。

　　1.變換型分析

　　變換型分析過程可以分為3步

　�。�1）找出系統(tǒng)底層邏輯輸入、主加工和邏輯輸出

　　（2）設(shè)計頂層模塊和第一層模塊

　�。�3）對輸入、變換、輸出模塊逐個分解，便可得到初始結(jié)構(gòu)圖

　　2.事務(wù)型分析

　　事務(wù)型分析也是“自頂向下，逐步細化”的原則進行。先設(shè)計模塊，其功能就是整個系統(tǒng)的功能。下面有一個“分析模塊”和“調(diào)度模塊”。前者分析事務(wù)的類型，后者根據(jù)不同的類型調(diào)用相應(yīng)的下層模塊。

3.4.3.4模塊的耦合與內(nèi)聚

　　一個合理的模塊劃分，應(yīng)該是內(nèi)部聯(lián)系強，模塊間盡可能獨立，接口明確、簡單，有適當?shù)墓�用性，要滿足“歐和小，內(nèi)聚大”的原則。

3.4.4系統(tǒng)詳細設(shè)計

3.4.4.1代碼設(shè)計

　　代碼是用來表征客觀事物的一組有序的符號，以便易于計算機和人工識別與處理。代碼的類型指代碼符號的表示形式，一般有數(shù)字型、字母型、數(shù)字字母混合型等。3種類型的代碼各有所長，應(yīng)根據(jù)使用者的要求、信息量的多少、信息交換的頻度、使用者的習慣等方面綜合考慮。

　　代碼設(shè)計應(yīng)該遵循以下基本原則

　　唯一性，一個對象可能有多個名稱，也可按不同的方式對它進行描述。但在一個編碼體系中，一個對象只能賦予它唯一的代碼。

　　合理性，代碼結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的分類體系相對應(yīng)。

　　可擴充性。應(yīng)留有充分的余地，以備將來不斷擴充的需要。

　　簡單性。結(jié)構(gòu)盡可能簡單，以減少各種差錯。

　　適用性。代碼盡可能反映對象的特點，以助記憶，便于填寫。

　　規(guī)范性。國家有關(guān)編碼標準是代碼設(shè)計的重要依據(jù)，已有標準的必須遵循。在一個代碼體系中，代碼結(jié)構(gòu)、類型、編寫個是必須統(tǒng)一。

　　系統(tǒng)性。有一定的分組規(guī)則，從而在整個系統(tǒng)中具有通用性。

3.4.4.2輸出設(shè)計

　　從系統(tǒng)開發(fā)的角度看，輸出決定輸入，即輸入信息只有根據(jù)輸出要求才能確定。

3.4.4.3輸入設(shè)計

　　輸入設(shè)計的目的是保證向系統(tǒng)輸入正確的數(shù)據(jù)。

3.4.4.4處理過程設(shè)計

　　總體結(jié)構(gòu)設(shè)計將系統(tǒng)分解成許多模塊，并決定了每個模塊的外部特征：功能與界面。計算機處理過程的設(shè)計則要確定每個模塊的內(nèi)部特征，即內(nèi)部的執(zhí)行過程，包括局部的數(shù)據(jù)組織、控制流、每一步的具體加工要求及種種事實細節(jié)。通過這樣的設(shè)計，為編寫程序制定一個周密的計劃。

　　處理過程設(shè)計的關(guān)鍵是用一種合適的表達方法來描述每個模塊的執(zhí)行過程。這種表示方法應(yīng)該簡明、精確，并由此能直接導(dǎo)出用編程語言表示的程序。常用的描述方式由圖形、語言和表格等3類。

　　1.程序流程圖

　　2.盒圖（NS圖）

　　3.形式語言

　　4.決策樹

　　5.決策表

3.4.4.5數(shù)據(jù)存儲設(shè)計

　　信息系統(tǒng)的主要任務(wù)是通過大量的數(shù)據(jù)獲得管理所需要的信息，這就必須存儲和管理大量的數(shù)據(jù)。因此建立一個良好的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫，使整個系統(tǒng)都可以迅速、方便、準確地調(diào)用和管理所需的數(shù)據(jù)，是衡量信息系統(tǒng)開發(fā)工作好壞的主要指標之一。

3.4.4.6用戶界面設(shè)計

　　用戶界面是系統(tǒng)與用戶之間的接口，也是控制和選擇信息輸入輸出的主要途徑。用戶界面設(shè)計應(yīng)堅持友好、簡便、實用、易于操作的原則。

　　用戶界面設(shè)計包括菜單方式、會話方式、操作提示方式，以及操作權(quán)限管理方式等。

3.4.4.7安全控制設(shè)計

　　從數(shù)據(jù)環(huán)境和數(shù)據(jù)處理兩方面看，影響系統(tǒng)安全的因素有

　　環(huán)境性因素。

　　數(shù)據(jù)處理因素。

3.4.5系統(tǒng)設(shè)計報告

　　系統(tǒng)設(shè)計階段的最終結(jié)果是系統(tǒng)設(shè)計報告。系統(tǒng)設(shè)計報告是下一步系統(tǒng)實施的基礎(chǔ)。

　　從系統(tǒng)調(diào)查、系統(tǒng)分析到系統(tǒng)設(shè)計是信息系統(tǒng)開發(fā)的主要工作，這3個階段的工作量幾乎占了總開發(fā)工作量的70%，而且這3個階段所用的工作圖表較多，涉及面廣，較為復(fù)雜。