1、.系統設計概念系統設計概念1系統設計的內容系統設計的內容2系統設計的步驟系統設計的步驟3系統設計方法系統設計方法. 系統設計的任務是要求對系統研究作業所限定的系統環境、決策系統和目標的特性進一步結構化，同時采用合理的、合乎邏輯的設計過程和方法反映系統的行為特征及其效果，并利用與信息源內容有關的各類專業知識充分和有效地擴展和掌握信息源可知部分，以達到使信息源的不可知部分減少到最低程度的目的。系統設計的總目的是，在保證決策質量的前提下，如何進一步減少決策者所必須理解的信息量，使目標所限定的信息源中的信息量僅包含決策者所必須了解的部分。 系統設計的主要方向是為達到系統的目標而協調系統的結構及其活動過

2、程。（二）系統設計的內容u系統設計的信息源.系統的信息源可以劃分為可知與不可知兩部分。這兩部分信息的劃分由所運用專業知識的廣度和深度決定。圖1表示A、B、C、D四種專業知識與某特定信息源的關系。而圖2是A、B、C三種專業知識所劃分的信息源的可知與不可知部分的示意圖。在這里，信息源I與A、B、C形成的交集（IA B C）即為可知部分，剩下的為不可知部分。顯然，由于運用專業知識的廣度和深度不同，與信息源所形成的交集也就不同，故信息源的可知部分與不可知部分的劃分也就不同。圖3是由IA B D形成的交集，它的不可知部分與可知部分就不同于圖2。環境特性對應于信息源中的不可知部分；系統特征對應于信息源中的

3、可知部分。.DCIAB信息源信息源圖圖1 專業知識與信息源關系專業知識與信息源關系.不可知可知信信息息源源I信信息息源源I圖圖2 用用A 、 B 、 C專業知識劃分專業知識劃分信息源可知與不可知的方式示意信息源可知與不可知的方式示意圖圖圖圖3 用用A 、 B 、 D專業知識劃分專業知識劃分信息源可知與不可知的方式示意信息源可知與不可知的方式示意圖圖不可知可知不可知IA B CIA B D.通過圖2和圖3的比較得知：在系統設計中，所掌握和運用的專業知識的背景和深度的差異一般都會影響到未來環境與決策系統的相對關系，最終也會影響到系統目標的結果。因此，組織不同類型專家對系統分析活動進行不同深度的討論

4、，就會有不同的系統設計結果。.u系統設計的分類.系統設計分為總體結構設計與詳細結構系統設計分為總體結構設計與詳細結構設計設計。n（一）總體結構設計主要解決子系統的劃分與確認、（一）總體結構設計主要解決子系統的劃分與確認、模塊結構設計、網絡設計和配置方案等問題。模塊結構設計、網絡設計和配置方案等問題。子系統劃分：是將一個復雜的系統設計轉為若干子系統和一系列基本模塊的設計，并通過模塊結構圖把分解的子系統和一個個模塊按層次結構聯系起來。模塊結構設計：是對各個子系統進行細化，確定劃分后的子系統的模塊結構，并畫出模塊機構圖。網絡結構設計與設備配置方案：是考慮如何將各個子系統從內部用局域網連接起來，以及今

5、后系統如何與外部系統相連接，并根據實際情況配置和選用網絡產品。.n（二）詳細結構設計主要解決代碼設計、（二）詳細結構設計主要解決代碼設計、輸出設計、輸入設計、處理過程設計、數輸出設計、輸入設計、處理過程設計、數據庫設計、人機界面設計、安全控制設計據庫設計、人機界面設計、安全控制設計等問題。等問題。代碼設計:是要設計出一套能為系統各部分公用的、優化的信息編碼系統。輸出設計:是根據管理和用戶的需要進行各種輸出方式的設計，如：報表輸出、磁盤文件輸出、圖形輸出。輸入設計:是根據需要設計系統的輸入風格，如：輸入方式設計、校對方式設計、輸入界面設計、輸入界面的布局。處理過程設計:是根據模塊的劃分進行的設計

6、，其目的是掌握系統處理的整個過程和便于輸入輸出等設計工作。.數據庫設計:是為了使整個系統都可以迅速、方便、準確的調用和管理所需的數據。 輸出設計:是根據管理和用戶的需要進行各種輸出方式的設計，如：報表輸出、磁盤文件輸出、圖形輸出。人機界面設計:是為系統的用戶和管理者提供一個友好、交互的界面，方便訪問、操作、與管理。 安全控制設計:是從軟硬件方面進行安全防護，以保證系統的正常運作，減少各種安全問題給系統帶來的損失。.例例1 1某企業現生產若干種產品。該企業生產產品所需要的原材料屬于有限資源。資源的供應量一部分可以通過向國家提出申請計劃調撥，一部分可通過銀行貸款向市場購買，以滿足企業生產的需要。但

7、銀行貸款受到種種條件的影響和約束，如企業的資產規模和信譽、市場銀根的緊張程度等。該問題狀況已通過系統研究作業而確認了目標的性質。現需要進一步對此問題進行系統設計工作。.該企業制定生產計劃，目的是要盡可能保證實現最佳經濟效果。根據該目標所提示的性質，找出目標所覆蓋的主要系統部件，諸如“原材料的采購與供應”“設計與生產部門”“質量控制系統”“銷售服務部門”等。根據上述初步認定的系統部件，首先找出其中的環境因素以及與系統部件的關系。屬于環境不可控因素的有“銀行貸款”和“市場對產品的需求”。這兩個因素分別影響可能的原材料采購和供應量以及產品的銷售量。如果假設向國家申請的原材料計劃供應量屬于環境可控制因

8、素，即是可以由企業決策者在一定范圍內加以選擇的，該可控制因素當然會影響到原材料的供應量。所以，系統環境中的“銀行貸款”“市場對產品的需求”“原材料供應計劃量”等環境因素都會影響決策系統中的一些系統部件。其次再確認決策系統內各系統部件之間的關系。.通過對上述系統部件與環境因素間的關系以及系統部件間的相互關系的確認，如果系統目標可以用生產不同類型產品的數量（這是調整企業經營利潤的方向）來標志，并作為該企業經營活動的輸出，那么便可具體做出該企業活動系統的系統設計概念框圖。企業活動的系統示意圖如圖4所示。.銀行貸款市場需求原材料計劃供應量原材料采購與供應部門產品設計和生產部門產品銷售和服務部門質量控制

9、系統在產品成品庫不同類型產品的生產數量企業活動的系統示意圖企業活動的系統示意圖.按照系統研究作業所限定的目標范圍和信息源，應用專業知識找出或確認系統部件，一般情況下這些部件都應在目標提示的性質所覆蓋的范圍之內（系統部件代表系統的一部分的狀態，系統的整體狀態由這些部分的狀態組成）；根據目標性質所覆蓋的系統部件，首先從系統結構上分析系統環境因素與系統部件之間的關系（系統環境因素包括不可控制因素和可控制因素兩類）；分析系統各部件之間的相互關系和影響，描述出系統的結構框圖，使系統環境、決策系統和目標能有機和協調地聯結為一體，并能具體反映系統的行為特征；依照系統整體狀態及其行為特征，提出能反映目標方向的

10、參數作為該設計系統的輸出。綜上所述可以將系統設計的內容歸納如下：綜上所述可以將系統設計的內容歸納如下：.上述系統設計的內容包含系統的環境因素和結構部件及其相互聯系以及系統的參數輸出。實際上，就是在限定了信息源的條件下，由系統分析人員應用各類知識不斷擴大可知部分信息和縮小不可知部分的信息，以使決策者能夠進行決策。.u系統設計的思路針對客觀現實中的系統或者問題，大致可以歸納出兩種思路。一種是硬系統思維方法；另一種是軟系統思維方法。.硬系統思維方法是一種目標導向的思維過程。在系統設計活動開始時，被分析和要設計的系統或問題所希望達到的目標是已經或者可以確定的，系統的結構也是可以定義的。硬系統思維是解決

11、問題的狹義思維過程，適用于目標明確、系統結構可以定義的問題。硬系統思維的工作是希望能在所設定的條件下求解系統的最優解，并以此組織系統內的各個部件及其相互關系，以達到希望的目的。硬系統思維實質是要求系統設計者提供一個能有效滿足已被定義的系統目標所必需的方法或手段。.軟系統思維方法的特點：系統的目標模糊不清，系統的結構不能或者不能完美地定義，在系統中人的行為和意志往往有較大的影響。軟系統思維是解決問題的廣義思維過程，適合于有較強烈的人的主觀行為影響的活動系統。軟系統思維往往用來解決由于目標經常模糊不清的，再加上人的價值觀和主觀行為的影響，從而產生的一類非結構型的系統問題。.系統中“人” 的因素系統

12、設計中“人”的因素包括兩類：一是系統的設計者因素；另一種是涉及的人的因素，如系統的使用者、維護者等。對“人”的考慮是系統工程考慮問題的一個特點，或者說運用系統工程方法完成的大都是人造系統和人機系統。因此，除了設計者方面的因素外，還要考慮系統中的人以及人和其他系統元素之間的關系和連接。.系統中人的職能和任務作為系統設計的一部分，人在系統中的職能和任務包括：工作業務、責任、任務、子任務、任務元素。.（三）系統設計的步驟.系統設計步驟是有效設計的行動步驟，在闡明設計步驟之前，要明確一下系統設計與一般傳統設計的區別。這種區別表現為系統設計比一般傳統設計多加了一個系統工程過程，這就是目標功能結構效益的多

13、次分析與綜合，以產生最優方案的過程。而方案之后的具體設計與一般傳統設計無原則區別。系統設計主要用于大型產品和重大工程項目。因為當投資額以億元計，周期一搞幾年或十幾年，沒有仔細的全面考慮的系統方法，就會產生重大失誤。系統設計步驟一般包括：設計方針和設計方法的給定；分析與綜合的探討；設計數據的收集與加工；分系統設計與評價；總系統設計與評價；實現方法的設計與評價；系統綜合評價等。下面簡要討論、 、 等三個問題。.設計方針和方法的給定系統設計的主要任務是產生解決問題的最優方案。因系統設計的主要任務是產生解決問題的最優方案。因此設計方針與方法主要是圍繞方案的產生而提出的。此設計方針與方法主要是圍繞方案的

14、產生而提出的。系統設計要搞多方案，決不能滿足于一個方案，最好得到解決問題的全部可行方案以便掌握全貌。方案產生過程要應用創造性技術，這是產生好方案的重要條件。關于方案的問題，前面說過最優方案是在比較中產生的，而實際上最優方案只有相對性。.尋求方案的策略這里介紹幾種獨具風格的行動策略，并指出按照目標應用這些策略的重點按次序劃分的策略線性策略 按順序解決局部問題，沒有必要返回到以前的決策階段。單級完善尋找策略。圖圖1 單級完善尋找策略示意圖單級完善尋找策略示意圖.圖圖2 2 多級完善尋找策略示意圖多級完善尋找策略示意圖. 多級完善尋找策略 .b） 循環策略l在尋求過程中，當證明有必要時，返回到以前的

15、決策階段，并從那里出發，以修改過的形式重復這個過程。l上列策略在方案尋找中往往是組合起來使用的，在不同規劃階段，改上列策略在方案尋找中往往是組合起來使用的，在不同規劃階段，改變應用的重點。一個規劃步驟的決策越多，循環策略與單級完善策略變應用的重點。一個規劃步驟的決策越多，循環策略與單級完善策略混合使用的傾向就越大。多級完善策略在費用允許條件下，也是可用混合使用的傾向就越大。多級完善策略在費用允許條件下，也是可用的，但應盡量減少尋求階段（等級）。的，但應盡量減少尋求階段（等級）。 按行動方向劃分的策略“從外向里”的策略 l這是在解決方案有可能達到起碼要求時，從外部關系出發找出其組成部分的策略。b

16、）“從里向外”的策略 l 這是在放棄總體方案的考慮，先從熟悉現有解決方案組成部分的組合開始，再試圖使這種組合適合于環境情況的策略。.綜合綜合是一個創造性的過程。為了使這一創造性過程順利進行，綜合是一個創造性的過程。為了使這一創造性過程順利進行，要避免某些條條框框的限制，充分發揮每個系統設計人員的個要避免某些條條框框的限制，充分發揮每個系統設計人員的個人能力和想象力。促進綜合過程的通常做法包括如下幾種。人能力和想象力。促進綜合過程的通常做法包括如下幾種。在思想上把握主要目標是獲得好方案的前提。為避免尋求方案的范圍和確切程度受到影響，采取以下措施： 有意識地把注意力引向新的解決方案范圍，如出現新的成功可能時，就可考慮修改原定的基本目標和約束條件。 起草一個“理想方案”，然后再用基本目標和約束條件修改它，使之接近現實條件。變換分析處理問題的手段可成為尋求方案的“推動力”。搞清解決方案的基本設想可以推動尋求方案的思考過程。.分析分析的作用是為了不斷把結果與要求做對比，找出方案的缺陷，以便不斷完善方案；同時也是在綜合過程中，提出和篩選不能滿足基本目標的方案的重要手