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探讨优化设计的内涵与系统设计的本质

何谓系统规划
问题一:系统规划的目标是什么?系统规划,处于系统生命周期的研发阶段;
其核心追求是:在预算限制内,产出高品质、满足业务需求的产品。
系统规划的直接目的是构建系统的逻辑结构模型。具体涉及:架构选型、技术选配等;具体设计时需考虑业务目标、指标要求、现有资源,最终目的是实现研发目标:在预算限制内,产出高品质、满足业务需求的产品。
例如:层级的运用,基础的数据层、业务层、界面层的逻辑体系是常见且必要的。然而,是否必须采用这种体系?
在极端情况下,若开发目标仅为简易工具,仅作为新旧系统过渡期间处理异常数据的临时性工具,新系统启用后不再需要,要求能迅速投入使用,无需资源复用。
作为设计者,此时是否应选择分层体系?
切记最终目标:在预算限制内,产出高品质、满足业务需求的产品。
问题二:系统全面规划的内涵是什么?系统规划工作应自上而下进行。首先规划总体结构,随后逐层细化,直至每个模块的设计。全面规划主要是指在系统分析的基础上,对整个系统进行划分(子系统)、设备配置(包括软硬件设备)、数据存储规律以及整个系统实施规划等方面的合理布局。
一、系统规划的任务
1.系统规划的概念
系统规划亦称物理规划,是开发管理信息系统的第二阶段,系统规划通常分为两个阶段实施,首先是全面规划,其任务是构建系统的框架和轮廓,并向用户单位及领导层作详细汇报并获得认可,在此基础上进行第二阶段DD详细规划,这两部分工作相互关联,需交叉进行,本章将这两部分内容合并介绍。
系统规划是开发者进行的工作,他们将系统规划阶段获得的目标系统逻辑模型转化为目标系统的物理模型,此阶段的工作成果DD系统规划说明书是下一阶段系统实施的工作依据。
2.系统规划的主要内容
系统规划的主要任务是进行全面规划和详细规划。以下分别阐述它们的具体内容。
(1)全面规划
全面规划包括系统模块结构规划和计算机物理系统配置方案规划。
系统模块结构规划
系统模块结构规划的任务是划分子系统,然后确定子系统的模块结构,并绘制模块结构图。在此过程中必须考虑以下几个问题:
如何将一个系统划分为多个子系统;
每个子系统如何划分为多个模块;
如何确定子系统之间、模块之间传递的数据及其调用关系;
如何评价并优化模块结构的质量。
计算机物理系统配置方案规划
在进行全面规划时,还需进行计算机物理系统具体配置方案规划,要解决计算机软硬件系统的配置、通信网络系统的配置、机房设备配置等问题。计算机物理系统具体配置方案需经用户单位及领导层同意后方可实施。
开发管理信息系统的丰富经验表明,选择计算机软硬件设备不能仅凭广告或资料介绍,必须进行充分的调查研究,最好向使用过该软硬件设备的单位了解其运行状况及优缺点,并征求专家意见,然后进行论证,最后撰写计算机物理系统配置方案报告。
从我国实际情况来看,不少单位是先购买计算机再决定开发。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非常快,即使在开发初期和中期系统实施阶段购买计算机设备,价格差异也会很大。因此,在开发管理信息系统过程中,应在系统规划的全面规划阶段具体设计计算机物理系统配置方案。
(2)详细规划
在全面规划基础上,第二步进行的是详细规划,主要包括处理过程规划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,处理过程模块详细规划的难度已不大,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;除了处理过程规划,还有代码规划、界面规划、数据库规划、输入输出规划等。
(3)编制系统规划说明书
系统规划阶段的结果是系统规划说明书,它主要由模块结构图、模块说明书和其他详细规划内容组成。...>>

总体规划涵盖系统模块构造设计与计算机物理系统的配置规划设计。

系统模块构造设计
系统模块构造设计的职责是划分子系统,进而明确子系统的模块构造,并绘制模块构造图。在此过程中必须考虑以下几个问题:
如何将一个系统划分为多个子系统;
每个子系统如何划分为多个模块;
如何确定子系统之间、模块之间传输的数据及其调用关系;
如何评价并优化模块构造的质量。
计算机物理系统配置规划设计
在执行总体规划时,还需进行计算机物理系统具体配置规划的设计,要解决计算机软硬件系统的配置、通信网络系统的配置、机房设备配置等问题。计算机物理系统具体配置规划需经过用户单位和领导部门的同意方可实施。
开发管理信息系统的大量经验教训表明,选择计算机软硬件设备不能仅看广告或资料介绍,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状况及优缺点,并征求有关专家的意见,然后进行论证,最后撰写计算机物理系统配置规划报告。
从我国的实际情况看,不少单位是先购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,它会造成极大的浪费。因为,计算机更新换代是非常快的,即使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,价格差异也会很大。因此,在开发管理信息系统过程中应在系统设计的总体规划阶段才具体设计计算机物理系统的配置规划。
(2)细致规划
在总体规划基础上,第二步进行的是细致规划,主要有处理过程规划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,处理过程模块细致规划的难度已不太大,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图和过程规划语言等;除了处理过程规划,还有代码规划、界面规划、数据库规划、输入输出规划等。
(3)编制系统规划说明书
系统规划阶段的结果是系统规划说明书,它主要由模块结构图、模块说明书和其它细致规划的内容组成。

②输出规划:是根据管理和用户的需要规划多种输出方式,例如:报表生成、磁盘文件生成、图形生成。

③输入规划:是根据需求规划系统的输入风格,包括:输入方式规划、校对方式规划、输入界面规划、输入界面的布局设计。

④处理流程规划:是根据模块划分进行的设计,其目的是掌握系统处理的整个流程和便于输入输出等设计工作。

⑤数据库规划:是为了使整个系统都能快速、便捷、精确地调用和管理所需的数据。

⑥人机交互界面规划:是为系统的用户和管理者提供一个友好、交互的界面,便于访问、操作和管理。

⑦安全防护规划:是从软硬件两方面进行安全防护,以确保系统的正常运行,减少各种安全问题对系统造成的损失。

问题八:系统设计阶段包含哪些主要活动系统设计阶段主要包括:
1.系统整体架构设计
2.代码与数据文件规划
3.子系统功能模块规划
4.处理流程规划
系统设计是新系统物理设计阶段。根据系统分析阶段确定的新系统的逻辑模型、功能要求,在用户提供的条件下,设计出一个能在计算机网络环境中实施的方案,即构建新系统的物理模型。

问题九:系统设计的目的是什么
1)确定系统的使用模式;
2)确定系统的组成、部署模式;
3)确定系统的开发步骤;
4)确定系统的测试步骤;
5)选择系统方案并评估方案的风险;

问题十:什么是架构
架构通常指软件架构(software architecture),它是一系列相关的抽象模式,用于指导大型软件系统各方面的设计。软件架构是一个系统的蓝图。软件架构描述的对象是直接构成系统的抽象组件。各个组件之间的连接则明确和相对细致地描述组件之间的通信。在实现阶段,这些抽象组件被细化为实际的组件,比如具体某个类或者对象。在面向对象领域中,组件之间的连接通常用接口(计算机科学)来实现。软件体系结构是构建计算机软件实践的基础。与建筑师设定建筑项目的设计原则和目标,作为绘图员绘图的基础一样,一个软件架构师或系统架构师陈述软件架构以作为满足不同客户需求的实际系统设计方案的基础。

软件架构是一个容易理解的概念,多数工程师(尤其是经验较少的工程师)会从直觉上来认识它,但要给出精确的定义很困难。特别是,很难明确地区分设计和架构:架构属于设计的一部分,它集中于某些具体的特征。

在“软件架构简介”中,David Garlan和Mary Shaw认为软件架构是有关如下问题的设计层次:“在计算的算法和数据结构之外,设计并确定系统整体结构成为了新的问题。结构问题包括总体组织结构和全局控制结构;通信、同步和数据访问的协议;设计元素的功能分配;物理分布;设计元素的组成;定标与性能;备选设计的选择。”【GS93】

但架构不仅是结构;IEEE Working Group on Architecture将其定义为“系统在其环境中的最高层概念”【IEEE98】。架构还包括“符合”系统完整性、经济约束条件、审美需求和样式。它不仅注重对内部的考虑,而且还在系统的用户环境和开发环境中对系统进行整体考虑,即同时注重对外部的考虑。

在Rational Unified Process中,软件系统的架构(在某一给定点)是指系统重要构件的组织或结构,这些重要构件通过接口与不断减小的构件与接口所组成的构件进行交互。

从与目的、主题、材料和结构的联系上来说,软件架构可以与建筑物的架构相类比。一个软件架构师需要有广泛的软件理论知识和相应的经验来实施和管理软件产品的高级设计。软件架构师定义和设计软件的模块化,模块之间的交互,用户界面风格,对外接口方法,创新的设计特性,以及高层事物的对象操作、逻辑和流程。

一般而言,软件系统的架构(Architecture)有两个要素:
1. 它是一个软件系统从整体到部分的最高层次的划分。
一个系统通常是由元件组成的,而这些元件如何形成、相互之间如何发生作用,则是关于这个系统本身结构的重要信息。
详细地说,就是要包括架构元件(Architecture Component)、连接器(Connector)、任务流(Task-flow)。所谓架构元件,也就是组成系统的核心砖瓦,而连接器则描述这些元件之间通信的路径、通信的机制、通信的预期结果,任务流则描述系统如何使用这些元件和连接器完成某一项需求。
2. 建造一个系统所作出的最高层次的、以后难以更改的,商业的和技术的决定。
在建造一个系统之前会有很多的重要决定需要事先作出,而一旦系统开始进行详细设计甚至建造,这些决定就很难更改甚至无法更改。显然,这样的决定必定是有关系统设计成败的最重要决定,必须经过非常慎重的研究和考察。

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软件设计与软件开发有何区别
软件设计与软件开发是软件开发生命周期中的两个不同阶段,它们在目标、方法和职责上存在一些差异。
软件设计是在软件开发过程中的早期阶段,它关注的是对系统进行规划和设计的活动。软件设计的目标是定义软件系统的结构、组件和交互方式,以满足用户需求和功能要求。在软件设计阶段,会进行需求分析、架构设计、模块设计、数据库设计等工作。软件设计强调的是系统的整体架构和设计原则。
软件开发是指实际编码、编程和构建软件系统的过程。在软件开发阶段,根据软件设计的规划,开发人员会进行编码、调试、测试和优化等活动,将软件设计转化为可执行的软件产品。软件开发强调的是具体的编程实现和技术细节。

软件开发涉及实际编写代码、编程以及构建软件系统的活动。在软件开发阶段,依照软件设计的蓝图,开发人员执行编码、调试、检验和改进等操作,将设计蓝图变为可执行的软件产品。软件开发着重于具体的编程实施和技术细节。

我们可以说,软件设计是软件开发前的预备阶段,它决定了软件系统的整体架构和设计理念。软件开发则是依据设计蓝图执行实际的编码和构建任务,将设计变为可操作的软件。
值得指出的是,软件设计和软件开发是彼此关联、相互依托的过程。优秀的软件设计能为开发提供明确的方向和指引,而高效的软件开发则可以将设计变为真正可用的软件系统。
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