系统总体设计

系统总体设计
系统设计工作应该自顶向下地进行。

首先设计总体结构，然后再逐层深入，直至进行每一个模块的设计。

总体设计主要是指在系统分析的基础上，对整个系统的划分（子系统）、机器设备（包括软、硬设备）的配置、数据的存贮规律以及整个系统实现规划等方面进行合理的安排。

一、系统设计的任务
1.系统设计的概念
系统设计又称为物理设计，是开发管理信息系统的第二阶段，系统设计通常可分为两个阶段进行，首先是总体设计，其任务是设计系统的框架和概貌，并向用户单位和领导部门作详细报告并认可，在此基础上进行第二阶段――详细设计，这两部分工作是互相联系的，需要交叉进行，本章将这两个部分内容结合起来进行介绍。

系统设计是开发人员进行的工作，他们将系统设计阶段得到的目标系统的逻辑模型转换为目标系统的物理模型，该阶段得到工作成果――系统设计说明书是下一个阶段系统实施的工作依据。

2.系统设计的主要内容
系统设计的主要任务是进行总体设计和详细设计。

下面分别说明它们的具体内容。

(1) 总体设计
总体设计包括系统模块结构设计和计算机物理系统的配置方案设计。

<1>系统模块结构设计
系统模块结构设计的任务是划分子系统，然后确定子系统的模块结构，并画出模块结构图。

在这个过程中必须考虑以下几个问题：
如何将一个系统划分成多个子系统；
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。

<2>计算机物理系统配置方案设计
在进行总体设计时，还要进行计算机物理系统具体配置方案的设计，要解决计算机软硬件系统的配置、通信网络系统的配置、机房设备的配置等问题。

计算机物理系统具体配置方案要经过用户单位和领导部门的同意才可进行实施。

开发管理信息系统的大量经验教训说明，选择计算机软硬件设备不能光看广告或资料介绍，必须进行充分的调查研究，最好应向使用过该软硬件设备的单位了解运行情况及优缺点，并征求有关专家的意见，然后进行论证，最后写出计算机物理系统配置方案报告。

从我国的实际情况看，不少单位是先买计算机然后决定开发。

这种不科学的、盲目的做法是不可取的，它会造成极大浪费。

因为，计算机更新换代是非常快的，就是在开发初期和在开发的中后期系统实施阶段购买计算机设备，价格差别就会很大。

因此，在开发管理信息系统过程中应在系统设计的总体设计阶段才具体设计计算机物理系统的配置方案。

(2) 详细设计
在总体设计基础上，第二步进行的是详细设计，主要有处理过程设计以确定每个模块内部的详细执行过程，包括局部数据组织、控制流、每一步的具体加工要求等，一般来说，处理过程模块详细设计的难度已不太大，关键是用一种合适的方式来描述每个模块的执行过程，常用的有流程图、问题分析图、IPO图和过程设计语言等；除了处理过程设计，还有代码设计、界面设计、数据库设计、输入输出设计等。

(3) 编写系统设计说明书
系统设计阶段的结果是系统设计说明书，它主要由模块结构图、模块说明书和其它详细设计的内容组成。

二、系统设计原则
1.简单性：在达到预定的目标、具备所需要的功能前提下，系统应尽量简单，这样可减少处理费用，提高系统效益，便于实现和管理。

2.灵活性和适应性：以便适应外界的环境变化。

可变性是现代化企业的特点之一，是指其对外界环境的变化的适应能力。

作为企业的管理信息系统也必须具有相当的灵活性，以便适应外界环境的不断变化，而且系统本身也需不断修改和改善。

因此，在这里系统的可变性是指允许系统被修改和维护的难易程度。

一个可变性好的系统，各个部分独立性强，容易进行变动，从而可提高系统的性能，不断满足对系统目标的变化要求。

此外，如果一个信息系统的可变性强可以适应其它类似企业组织的需要，无疑地，这将比从新开发一个新系统成本要低得多。

3.一致性和完整性：一致性是指系统中信息编码、采集、信息通信要具备一致性设计规范应标准；完整性是指系统作为一个统一的整体而存在，系统功能应尽量完整。

4.可靠性：系统的可靠性指系统硬件和软件在运行过程中抵抗异常情况的干扰及保证系统正常工作的能力。

衡量系统可靠性的指标是平均故障间隔时间和平均维护时间。

前者指平均的前后两次发生故障的时间，反映了系统安全运行时间，后者指故障后平均每次所用的修复时间，反映系统可维护性的好坏。

只有可靠的系统，才能保证系统的质量并得到用户的信任，否则就是没有使用价值。

提高系统可靠性的途径主要有：
1)选取可靠性较高的主机和外部设备；
2)硬件结构的冗余设计，即在高可靠性的应用场合，应采取双机或双工的结构方案；
3)对故障的检测处理和系统安全方面的措施，如对输入数据进行校检，建立运行记录和监督跟踪，规定用户的文件使用级别，对重要文件的拷贝等。

5.经济性：系统的经济性是指系统的收益应大于系统支出的总费用。

系统支出费用包括系统开发所需投资的费用与系统运行维护费用之和；系统收益除有货币指标外，还有非货币指标。

系统应该给用户带来相应的经济效益。

系统的投资和经营费用应当得到补偿。

需要指出的是，这种补偿有时是间接的或不能定量计算的。

特别是对于管理
信息系统，它的效益当中，有很大一部分效益不能以货币来衡量。

三、系统设计的目的
系统设计的目的是在保证实现逻辑模型功能的基础上，尽可能提高目标系统的简单性、可变性、一致性、完整性、可靠性、经济性、系统的运行效率和安全性，将分析阶段所获得的系统逻辑模型，转换成一个具体的计算机实现方案的物理模型，包括计算机物理系统配置方案报告和一份系统设计说明书。

四、系统划分
在前面我们强调过结构化系统分析与设计的基本思想就是自顶向下地将整个系统划分为若干个子系统，子系统再分子系统（或模块），层层划分，然后在自上而下地逐步设计。

人们在长期的实践中摸索出了一套子系统的划分方法。

虽然它还不太成熟，但已为广大实际工作者自觉或不自觉采用了。

系统划分的原则:
在前几章中介绍过从科学管理的角度划分子系统的方法，它是我们划分系统的基础。

但在实际工作中，我们往往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进行划分。

系统划分的一般原则是：
1.子系统要具有相对独立性
子系统的划分必须使得子系统的内部功能、信息等各方面的凝聚性较好。

在实际中我们都希望每个子系统或模块相对独立，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，这样对于以后的搜索、查询、调试、调用都比较方便。

2.要使子系统之间数据的依赖性尽量小
子系统之间的联系要尽量减少，接口简单、明确。

一个内部联系强的子系统对外部的联系必然是相对很少。

所以划分时应将联系较多的都划入子系统内部。

这样划分的子系统，将来调试、维护、运行都是非常方便的。

3.子系统划分的结果应使数据冗余最小
如果我们忽视这个问题，则可能引起相关的功能数据分布在各个不同的子系统中，大量的原始数据需要调用，大量的中间结果需要保存和传递，大量计算工作将要重复进行。

从而使得程序结构紊乱，数据冗余，不但给软件编制工作带来很大的困难，而且系统的工作效率也大大降低了。

4.子系统的设置应考虑今后管理发展的需要
子系统的设置光靠上述系统分析的结果是不够的，因为现存的系统由于这样或那样的原因，很可能都没有考虑到一些高层次管理决策的要求。

为了适应现代管理的发展，对于老系统的这些缺陷，在新系统的研制过程中应设法将它补上。

只有这样才能使系统实现以后不但能够更准确、更合理地完成现存系统的业务，而且可以支持更高层次、更深一步的管理决策。

5.子系统的划分应便于系统分阶段实现
信息系统的开发是一项较大的工程，它的实现一般都要分期分步进行。

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。

另外，子系统的划分还必须兼顾组织机构的要求（但又不能完全依赖于组织，因为目前正在进行体制改革，组织结构相对来说是不稳定的），以便系统实现后能够符合现有的情况和人们的习惯，更好地运行。