系統分析與設計 - 系統設計

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系統設計是彌合問題域和現有系統之間差距的階段，以一種可管理的方式進行。此階段側重於解決方案域，即“如何實施？”

在這個階段，SRS文件被轉換為可實施的格式，並決定系統將如何執行。

在此階段，將複雜繁瑣的系統開發活動分解成多個較小的子活動，這些子活動相互協調以實現系統開發的主要目標。

系統設計的輸入

系統設計採用以下輸入：

• 工作說明書

• 需求確定計劃

• 現狀分析

• 擬議的系統需求，包括概念資料模型、修改後的DFD和元資料（關於資料的資料）。

系統設計的輸出

系統設計產生以下輸出：

• 擬議系統的基礎設施和組織變更。

• 資料模式，通常是關係模式。

• 定義表/檔案和列/資料項的元資料。

• 功能層次圖或網頁地圖，以圖形方式描述程式結構。

• 程式中每個模組的實際程式碼或虛擬碼。

• 擬議系統的原型。

系統設計的型別

邏輯設計

邏輯設計涉及系統資料流、輸入和輸出的抽象表示。它描述了輸入（來源）、輸出（目的地）、資料庫（資料儲存）、過程（資料流），所有這些都以滿足使用者需求的格式呈現。

在準備系統的邏輯設計時，系統分析員會詳細說明使用者需求，該需求幾乎決定了系統的資訊流入流出以及所需的資料來源。使用資料流圖、E-R圖建模。

物理設計

物理設計與系統的實際輸入和輸出過程相關。它側重於如何將資料輸入系統、驗證、處理和顯示為輸出。

它透過定義精確指定候選系統功能的設計規範來生成工作系統。它涉及使用者介面設計、流程設計和資料設計。

它包括以下步驟：

• 指定輸入/輸出媒體、設計資料庫和指定備份過程。

• 規劃系統實施。

• 制定測試和實施計劃，並指定任何新的硬體和軟體。

• 更新成本、效益、轉換日期和系統約束。

架構設計

它也稱為高層設計，側重於系統架構的設計。它描述了系統的結構和行為。它定義了系統開發過程中各個模組之間的結構和關係。

詳細設計

它遵循架構設計，並側重於每個模組的開發。

概念資料建模

它是組織資料的表示，包括所有主要的實體和關係。系統分析員為當前系統開發概念資料模型，以支援擬議系統的範圍和需求。

概念資料建模的主要目標是儘可能多地捕獲資料的含義。如今，大多陣列織使用E-R模型進行概念資料建模，該模型使用特殊的符號來表示儘可能多的關於資料的資訊。

實體關係模型

這是一種用於資料庫設計中的技術，有助於描述組織中各種實體之間的關係。

E-R模型中使用的術語

• 實體 - 它指定應用程式中不同的現實世界專案。例如：供應商、專案、學生、課程、教師等。

• 關係 - 它們是實體之間有意義的依賴關係。例如，供應商供應專案，教師教授課程，那麼供應和課程就是關係。

• 屬性 - 它指定關係的屬性。例如，供應商程式碼，學生姓名。E-R模型中使用的符號及其各自的含義：

下表顯示了E-R模型中使用的符號及其意義：

兩組資料之間可以存在三種類型的關係：一對一、一對多和多對多。

檔案組織

它描述了記錄如何在檔案中儲存。

有四種檔案組織方法：

• 序列 - 記錄按時間順序儲存（按輸入或出現的順序）。示例 - 電話費記錄、ATM交易、電話佇列。

• 順序 - 記錄按包含唯一標識記錄值的鍵欄位的順序儲存。示例 - 電話簿。

• 直接（相對） - 每條記錄都根據裝置上的物理地址或位置儲存。地址是從記錄鍵欄位中儲存的值計算出來的。隨機化例程或雜湊演算法進行轉換。

• 索引 - 使用索引可以順序和非順序地處理記錄。

比較

檔案訪問

可以使用順序訪問或隨機訪問來訪問檔案。檔案訪問方法允許計算機程式讀取或寫入檔案中的記錄。

順序訪問

處理檔案上的每條記錄，從第一條記錄開始，直到到達檔案結尾 (EOF)。當需要在任何給定時間訪問檔案上的大量記錄時，它效率很高。儲存在磁帶上的資料（順序訪問）只能順序訪問。

直接（隨機）訪問

透過知道記錄在裝置上的物理位置或地址來定位記錄，而不是相對於其他記錄的位置。儲存在CD裝置上的資料（直接訪問）可以順序或隨機訪問。

組織系統中使用的檔案型別

以下是組織系統中使用的檔案型別：

• 主檔案 - 它包含系統的當前資訊。例如，客戶檔案、學生檔案、電話簿。

• 表文件 - 這是一種很少更改並以表格格式儲存的主檔案。例如，儲存郵政編碼。

• 事務檔案 - 它包含從業務活動生成的日常資訊。它用於更新或處理主檔案。例如，員工的地址。

• 臨時檔案 - 系統在需要時建立和使用它。

• 映象檔案 - 它們是其他檔案的精確副本。有助於最大限度地減少原始檔案變得不可用時停機的風險。每次更改原始檔案時都必須修改它們。

• 日誌檔案 - 它們包含主記錄和事務記錄的副本，以便記錄對主檔案所做的任何更改。它有助於審計，並在系統故障時提供恢復機制。

• 存檔檔案 - 包含其他檔案歷史版本的備份檔案。

文件控制

文件是記錄資訊以供任何參考或操作目的的過程。它幫助需要它的使用者、管理人員和IT員工。重要的是，準備好的文件必須定期更新，以便輕鬆跟蹤系統的進度。

如果系統實施後執行不正常，則文件可幫助管理員瞭解系統中的資料流，從而糾正缺陷並使系統正常執行。

程式設計師或系統分析員通常建立程式和系統文件。系統分析員通常負責準備文件以幫助使用者學習系統。在大公司中，包括技術撰稿人在內的技術支援團隊可能會協助準備使用者文件和培訓材料。

優點

• 它可以減少系統停機時間、降低成本和加快維護任務。

• 它提供了對當前系統形式流程的清晰描述，並有助於理解輸入資料的型別以及如何生成輸出。

• 它提供了一種在技術使用者和非技術使用者之間關於系統的有效和高效的溝通方式。

• 它有助於培訓新使用者，以便他可以輕鬆理解系統的流程。

• 它幫助使用者解決諸如故障排除等問題，並幫助管理人員對組織系統做出更好的最終決策。

• 它為系統的內部或外部工作提供了更好的控制。

文件型別

在系統設計方面，主要有以下四種文件：

• 程式文件
• 系統文件
• 操作文件
• 使用者文件

程式文件

• 它描述了所有程式模組的輸入、輸出和處理邏輯。

• 程式文件過程從系統分析階段開始，並在實施過程中繼續。

• 此文件指導程式設計師構建由內部和外部註釋以及易於理解和維護的描述良好支援的模組。

操作文件

操作文件包含處理和分發線上和列印輸出所需的所有資訊。操作文件應清晰、簡潔，並儘可能線上提供。

它包括以下資訊：

• 程式、系統分析員、程式設計師和系統標識。

• 列印輸出（如報告）的排程資訊，例如執行頻率和截止日期。

• 輸入檔案、其來源、輸出檔案及其目的地。

• 電子郵件和報告分發列表。

• 需要特殊的表單，包括線上表單。

• 操作員的錯誤和資訊訊息以及重啟程式。

• 特殊說明，例如安全要求。

使用者文件

它包含了與系統互動的使用者的使用說明和資訊。例如，使用者手冊、幫助指南和教程。使用者文件對於培訓使用者和參考目的非常有價值。它必須清晰、易懂，並且所有級別的使用者都能輕鬆訪問。

使用者、系統所有者、分析師和程式設計師共同努力開發使用者指南。

使用者文件應包括：

• 系統概述，清晰地描述所有主要系統功能、能力和限制。

• 源文件內容、準備、處理和示例的描述。

• 選單和資料輸入螢幕選項、內容和處理說明的概述。

• 定期生成或根據使用者請求提供的報告示例，包括樣本。

• 安全和審計跟蹤資訊。

• 對特定輸入、輸出或處理要求的責任說明。

• 請求更改和報告問題的程式。

• 異常和錯誤情況的示例。

• 常見問題解答 (FAQ)。

• 如何獲得幫助以及更新使用者手冊的程式說明。

系統文件

系統文件作為資訊系統的技術規範，以及資訊系統目標如何實現。使用者、管理者和資訊系統所有者無需參考系統文件。在進行修改時，系統文件提供了理解資訊系統技術方面的基礎。

• 它描述了資訊系統中的每個程式以及整個資訊系統本身。

• 它描述了系統的功能、實現方式、每個程式在整個資訊系統中的目的（關於執行順序、傳遞給程式和從程式傳遞的資訊以及整體系統流程）。

• 它包括資料字典條目、資料流圖、物件模型、屏幕布局、源文件以及啟動專案的系統請求。

• 大部分系統文件是在系統分析和系統設計階段準備的。

• 在系統實施期間，分析師必須審查系統文件，以驗證其完整性、準確性和最新性，包括實施過程中所做的任何更改。