信息系統(tǒng)設計也稱為信息系統(tǒng)的物理設計，是在系統(tǒng)分析的基礎上，將系統(tǒng)分析階段反映用戶需求的邏輯模型轉(zhuǎn)換為可以具體實施的信息系統(tǒng)的物理模型，解決信息系統(tǒng)“怎么做”的問題。這一階段要根據(jù)經(jīng)濟、技術(shù)和運行環(huán)境等方面的條件，詳細地確定出新系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，為信息系統(tǒng)的實施提供必要的技術(shù)方案。

經(jīng)過系統(tǒng)分析，得到了新系統(tǒng)的邏輯模型，解決了系統(tǒng)要“做什么”的問題。而系統(tǒng)設計則是從系統(tǒng)的邏輯功能要求出發(fā)，根據(jù)實際條件，進行各種具體的設計，確定系統(tǒng)的實施方案，解決系統(tǒng)”怎么做”的問題。因此，系統(tǒng)設計是開發(fā)企業(yè)信息系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。

1．系統(tǒng)設計的任務

這一階段的主要任務是從信息系統(tǒng)的總體目標出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)分析階段對系統(tǒng)的邏輯功能的要求，并考慮到經(jīng)濟、技術(shù)條件、運行環(huán)境和進度要求等，確定系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)各組成部分的技術(shù)方案，合理選擇計算機和通信的軟、硬件設備，制訂系統(tǒng)的實施計劃。

設計的主要目的就是為下一階段的系統(tǒng)實現(xiàn)制定藍圖。系統(tǒng)分析階段的工作重點在于了解情況、發(fā)現(xiàn)并描述問題，解決“做什么”的問題，設計階段將重點研究“怎么做”的問題。因此在完成上述各項設計任務的過程中，需要權(quán)衡各種技術(shù)和實施方法的利弊，從全局出發(fā)，通過精心設計選擇最合適的方案，合理地使用各種資源，最終描繪出新系統(tǒng)的詳細設計方案。

2．系統(tǒng)設計的依據(jù)

系統(tǒng)設計是在系統(tǒng)分析的基礎上由抽象到具體的過程，同時，還應該考慮到系統(tǒng)實現(xiàn)的內(nèi)外環(huán)境和主客觀條件。通常，系統(tǒng)設計階段工作的主要依據(jù)可從以下幾個方面考慮。

1)系統(tǒng)分析的成果。從工作流程來看，系統(tǒng)設計是系統(tǒng)分析的繼續(xù)。因此，系統(tǒng)設計人員必須嚴格按照系統(tǒng)分析階段的成果——“系統(tǒng)說明書”所規(guī)定的目標、任務和邏輯功能進行設計。對系統(tǒng)邏輯功能的充分理解是系統(tǒng)設計成功的關鍵。

2)現(xiàn)行技術(shù)。主要指可供選用的計算機硬件技術(shù)、軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)管理技術(shù)以及數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡技術(shù)。

3)現(xiàn)行的信息管理和信息技術(shù)的標準、規(guī)范和有關法律制度。

4)用戶的使用要求。對系統(tǒng)的直接評判者是用戶，新系統(tǒng)的設計應充分考慮、理解并尊重用戶的個性化要求。特別是用戶在操作使用方面的要求，如工作習慣、計算機使用技能、人因工程方面的要求等。盡可能方便用戶的操作和使用。

5)系統(tǒng)運行環(huán)境。新系統(tǒng)既要匹配企業(yè)組織現(xiàn)行的管理水平、管理模式和方法，又要適應組織的變革與發(fā)展的需要，促進管理水平的提高。也就是說．要符合當前需要。適應系統(tǒng)的工作環(huán)境，如基礎設施的配置情況、直接用戶的空間分布情況、工作地的自然條件及安全保密方面的要求等。在系統(tǒng)設計中還應考慮現(xiàn)行系統(tǒng)的硬、軟件狀況和管理與技術(shù)環(huán)境的發(fā)展趨勢，在新系統(tǒng)的技術(shù)方案中既要盡可能保護已有投資，又要有較強的應變能力，以適應未來的發(fā)展。

3．系統(tǒng)設計階段的主要活動

系統(tǒng)設計階段的工作是一項技術(shù)性強、涉及面廣的活動。設計內(nèi)容包括兩個方面：總體設計和各部分的詳細設計(物理設計)。在此基礎上，完成系統(tǒng)設計說明書的編制，制訂出系統(tǒng)的實施計劃。

1)系統(tǒng)總體設計。其中包括：系統(tǒng)總體布局方案的確定、軟件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的設計、數(shù)據(jù)存儲的總體設計、計算機和網(wǎng)絡系統(tǒng)方案的選擇等。

2)各部分的詳細設計。其中包括：代碼設計、數(shù)據(jù)庫設計、人—機界面設計(包括輸入設計、輸出設計、人—機對話設計)、處理過程設計等。

3)系統(tǒng)實施進度與計劃的制訂。

4)“系統(tǒng)設計說明書”的編寫。“系統(tǒng)設計說明書”是系統(tǒng)設計階段的重要成果，它是指一系列系統(tǒng)設計的文檔，這些文檔闡述了系統(tǒng)設計的指導思想、采用的技術(shù)、方法和設計結(jié)果與要求?！跋到y(tǒng)設計說明書”是系統(tǒng)實施工作的主要依據(jù)。

4．設計方法

自頂向下的結(jié)構(gòu)化方法曾被廣泛采用，現(xiàn)在的信息系統(tǒng)設計方法有了很大發(fā)展，即使如此，這一方法在一些應用系統(tǒng)開發(fā)，特別是中小規(guī)模的應用系統(tǒng)開發(fā)中仍然是一種常用的方法。結(jié)構(gòu)化方法也吸收了其他方法的一些思想用于提高系統(tǒng)設計的效率和質(zhì)量。例如，在局部環(huán)節(jié)上可使用原型方法、面向?qū)ο蠓椒?。采用“用?Use Case)”來獲取和理解系統(tǒng)的功能需求等。

面向?qū)ο蠓治龅闹饕蝿帐欠治鰡栴}空間的主要目標和功能，尋找存在的對象，分析這些對象的特征(屬性)和職責(服務)，以及對象問的關系，并由此產(chǎn)生一個完整表達系統(tǒng)需求的規(guī)格說明，即系統(tǒng)“做什么”的描述。面向?qū)ο笤O計的主要任務是將分析得到的需求進一步明確和細化，選用有效的設計樣式(Design Pattern)優(yōu)化對象結(jié)構(gòu)，設計系統(tǒng)交互界面，設計數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)等。它強調(diào)的是對分析結(jié)果的完善和改良，產(chǎn)生一個指導面向?qū)ο缶幊痰脑敿氁?guī)格說明，即“怎么做”的描述。盡管理論上系統(tǒng)分析與系統(tǒng)設計有比較明顯的區(qū)分，但面向?qū)ο蠓椒ㄅc傳統(tǒng)方法相比，一個顯著的特點就是在各個階段采用統(tǒng)一的表示模型，從分析到設計，以及后續(xù)的程序設計開發(fā)，模型的過渡是平滑的，不存在鴻溝。例如，在分析一個訂單類的服務“計算總價”時僅僅描述的是一個動態(tài)行為，而做設計時則要定義該服務的詳細接口，否則程序員將無法實現(xiàn)該項服務。

在面向?qū)ο蠓椒ㄖ?，階段問的分工并不嚴格，對于簡單的問題可能在分析過程中就直接完成了本屬于設計階段的任務。可以說，面向?qū)ο蟮姆治雠c設計之間不存在嚴格的時間界限和內(nèi)容分工，設計是對分析的細化和精華過程。

此外。隨著軟件工程技術(shù)的發(fā)展，一些新的設計思想被逐步引入到系統(tǒng)的設計當中，形成了一些新的設計方法，如基于體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)設計。

信息系統(tǒng)設計的任務是將信息系統(tǒng)的邏輯模型轉(zhuǎn)化為物理模型。信息系統(tǒng)設計應遵循以下原則。

(1)系統(tǒng)性原則。信息系統(tǒng)設計要從整個系統(tǒng)的角度進行考慮，系統(tǒng)代碼要統(tǒng)一，設計標準要規(guī)范，傳遞語言要一致，實現(xiàn)數(shù)據(jù)或信息全局共享，提高數(shù)據(jù)重用性。

(2)靈活性原則。為了維持較長的信息系統(tǒng)生命周期，要求系統(tǒng)具有很好的環(huán)境適應性。為此，信息系統(tǒng)應具有較好的開放性和結(jié)構(gòu)的可變性。在信息系統(tǒng)設計中，應盡量采用模塊化結(jié)構(gòu)，提高數(shù)據(jù)、程序模塊的獨立性，這樣，既便于模塊的修改，又便于增加新的內(nèi)容，提高信息系統(tǒng)適應環(huán)境變化的能力。

(3)可靠性原則。是指信息系統(tǒng)抗干擾的能力及受外界干擾時的恢復能力。一個成功的信息系統(tǒng)必須具有較高的可靠性，如安全保密性、檢錯及糾錯能力、抗病毒能力等。

(4)經(jīng)濟性原則。是指在滿足系統(tǒng)需求的前提下，盡量節(jié)約成本。一方面，在硬件投資上不能盲目追求技術(shù)上的先進，而應以滿足應用需要為前提。另一方面，信息系統(tǒng)設計中應盡量避免不必要的復雜化，各模塊應盡量簡潔，以便縮短處理流程、減少處理費用。

對系統(tǒng)設計方案要進行評價，沒有達到設計標準的方案應當發(fā)回重做，而不是因為采用了迭代式開發(fā)，就可以縱容設計的缺失和混亂。將不良設計結(jié)果帶人下一個開發(fā)階段將會大大延長工期，因為在系統(tǒng)實施階段發(fā)現(xiàn)設計缺陷往往是在做了大量無用功之后。雖然重構(gòu)技術(shù)可以幫助修正設計階段的問題，但無論對于新手還是有經(jīng)驗的開發(fā)人員來說，大規(guī)模重構(gòu)都是成本高昂且令人望而生畏的舉動。不良的功能設計正是造成大規(guī)模重構(gòu)的首要原因之一，而且大規(guī)模的重構(gòu)對于保持設計文檔和程序代碼框架的同步是非常不利的，甚至可能導致前期設計文檔徹底作廢，因此，必須嚴格審查功能設計的結(jié)果，即“磨刀不誤砍柴工”。

功能設計的評價標準和設計質(zhì)量息息相關，主要包括以下幾個方面。

(一)正確性

必須保證對分析階段提出的所有功能和任務都進行了正確的功能設計，這是對設計結(jié)果的最低要求。設計的正確與否主要由有經(jīng)驗的分析人員評估確定，評估的重點是經(jīng)過設計階段對系統(tǒng)進行分解之后，原來分析階段的業(yè)務邏輯是否仍然可以正確執(zhí)行。正確性評估往往不是一次完成的，在生成和編寫源程序代碼并運行測試的過程中，一般總能發(fā)現(xiàn)設計中的缺陷甚至是錯誤。功能設計中的正確性要求就是在較高層次上力求設計結(jié)果(設計框架)不存在重大錯誤，否則后面的迭代將非常困難。

(二)完整性

設計階段的完整性要求主要包括兩個方面：結(jié)構(gòu)的完整性和組成部分的完整性。結(jié)構(gòu)的完整性是指必須對整個系統(tǒng)的各個方面都做出設計，不能有遺漏；組成部分的完整性是指各個組成部分應該含義清晰，責任明確。嚴格遵守面向?qū)ο笤O計中的封裝原則可以避免過多暴露細節(jié)，進而有助于完整性的實現(xiàn)。

(三)可靠性

設計中應該利用標準化的設計工具(如UML設計工具)，盡可能采用各種常見或已經(jīng)成功應用過的設計模式，避免使用不規(guī)范甚至是怪異的設計方案；同時，應當盡可能利用一切可利用的組件，減少重復開發(fā)。只有經(jīng)過檢驗的，才是可靠的。

(四)類設計的合理性

類是面向?qū)ο笙到y(tǒng)開發(fā)的基礎，因此在系統(tǒng)設計工作中需要特別注意。類設計的合理構(gòu)造涉及類是否明確定義，類和類的關系是否清晰以及類的粒度是否合適等。所謂“合理”并沒有一個絕對的標準，絕大多數(shù)情況下是依靠分析和設計人員自身的開發(fā)經(jīng)驗加以判斷的。

(五)接口定義嚴謹

接口設計是面向?qū)ο笤O計中的一個非常重要的任務，同時也是最困難的任務之一。分析階段基本不會考慮物理接口問題，而將此項工作交由設計階段來完成。接口定義要本著寧缺毋濫的原則，可以私有的接口絕不設為公有。接口的命名要反復推敲，既要準確達意，又要盡可能簡化；同時，還需要注意接口方法的具體參數(shù)選擇。

(六)圖表文檔完備

設計圖表和文檔是幫助其他開發(fā)人員理解系統(tǒng)的最好手段之一，應盡可能完備且留有歷史記錄，以便于回溯。在對設計方案進行評價時，對于一些重要的或規(guī)模比較大的設計，可以根據(jù)實際項目的具體要求和特點給各評價指標賦予不同的權(quán)重，然后由有經(jīng)驗的設計員和分析員為方案評分；對于一般的或局部的設計，則可以由設計人員根據(jù)經(jīng)驗自行確定。