系統分析與設計王堯天第9章系統設計的概念

第9章 系統設計的概念

1. 請說明設計的定義與特性。
【參考答案】：
茲將設計（Design）的定義敘述如下﹕「構思與發展解決問題的行動計畫之一個作業程序。」或是「定義符合規格之預期功能的產品、流程與系統之作業程序。」一般而言，設計的作法是將一個產品或服務分為若干個子系統或元件，並且針對每一個子系統或元件進行細部系統的設計工作，以確保各個子系統或元件組合起來以後，可以達到預先設定的目標。本質上，設計是一種綜合性的創意思考活動，設計不僅是一種方法論、技術與藝術，設計亦是一種哲學的思維。ㄧ般而言，設計的活動是一種科學方法，它涵蓋系統化方法、嚴謹的進行步驟、蒐集正確的資料、歸納與演繹、分析與比較以及綜合歸納的程序等。另一方面，設計亦是一種藝術活動，設計過程可能涉及設計者的創意靈感、直覺、感性、意念與感情，它也是設計者對於有限的資源，在空間與時間方面的最佳配置之綜合性思維。
茲將設計工作的特性敘述如下﹕（1）設計是傳達訊息或意念之過程，（2）設計是一種創新的過程，（3）設計是一種解決問題的程序，（4）設計是針對某一主題進行深度化的思考活動，（5）設計的產品反應出設計者的個人風格，（6）發現問題發生的原因，進行產品或是服務品質的改良工作，（7）設計是過程必須有效的運用資訊與使用者進行良好的溝通，（8）設計是一種創意思考活動，與（9）設計是一種心智模式的表現。


2. 請說明設計的進行階段與主要活動。
【參考答案】：
一般而言，設計活動的主要四個階段如下（圖一）﹕
（一）創意思考階段主題選定、制定設計策略與資源分配計劃、制定設計的目標與界定設計的對象，決定設計主題時，主要以實用性、需求導向、重要性為主要考量。首先，須考慮使用者的主要需求、用途、功能、限制條件與預算等因素。其次，提出一些設計的構想（Idea）與框架（Framework）並蒐集設計的相關資料、分析、創意思考、構思設計的藍圖，包括整體架構、主題的訴求、設計的特色、設計的策略與設計的程序。
（二）正式設計階段整體設計、概念設計、邏輯設計與實體設計，整體設計是側重在系統架構之建立以及產品與服務的功能的定位，概念設計是重視資料、流程、介面模型之建立，而邏輯設計的工作重點包括產品或服務的特性、功能、價格、用途、使用者、產品壽命、使用環境、擴充性與再用性等。因此，設計過程可以建立一些基本的設計樣式(Design Pattern)，例如模仿型、創新型、實用型、簡單型、整合型、多功能型、專用型、特色型、大眾化平價型等設計樣式，做為後續設計的ㄧ個參考架構，至於實體設計的主要工作是規範產品的組件、系統運作的機制、作業流程與施工程序等。
（三）評估階段進行可行性方案的評估與選擇、決策分析工作。進行設計的評估與審查工作時，評估的重點是價值、成本、績效、使用與維護等。
（四）檢討與修正階段若是未通過審查時，進行檢討與改進並回到其前面的執行步驟，修正設計的構想與重新設計，一直到通過審查為止，並且針對設計的結果包括設計構想、程序、方法論、資源分配、架構與設計內容等，進行深入檢討與修正設計方面的缺失，
（五）設計文件整理階段通過設計的審查程序時，即可進行設計規格書的撰寫工作，待設計工作告一段落時，整理設計之相關文件包括：設計規格書、技術手冊、操作手冊、測試計劃與設計工作日誌（e.g., 主要內容涵蓋設計活動的里程碑、設計的重要問題與解決程序、主要資料來源、設計的靈感與構思, etc.），至此整個設計活動正式告一個段落。


圖一：設計的階段與實施步驟


3. 請問設計可以創造哪些價值?其理由為何?
【參考答案】：
一般而言，設計的主要目標如下﹕（1）提高產品的附加價值，（2）減少資源的浪費與降低產品的成本，（3）產品的創新與改進品質，（4）構思與發展一些新產品概念與製造方法，與（5）發展一套解決問題之整體解決方案。不論是個人或企業，設計可以提升產品或服務的附加價值、行銷價值與整體價值，如圖二所示。所謂「基本價值」是指：「設計理念、創意、功能、效用與應用價值」，「附加價值」是指：「整合不同的材料、元件與子系統，改變產品或服務呈現的形式、用途或使用對象」，「行銷價值」是指：「經由行銷資訊的傳達增加客戶對產品或服務的認知」，「整體價值」是指：「藉由系統或介面的整合以提升整體效用」。上述每一種價值的創造均有賴於設計的功夫。一般而言，從市場的需求觀點切入，設計客戶需求的產品與服務，利用行銷的手法提升產品或服務的應用其價值並持續的進行改良與整合的活動，才能維持企業的競爭優勢。不論如何，創意始終是設計的一項重要的基本要素，如何有效的提升設計者的創意思考能力、專業領域的知識與經驗是邁向一流設計師的第一步。
一般而言，設計能夠增加上述價值的理由如下：由於設計是一種具有高度發展潛能的思考活動，不僅可以在有限的資源下發揮最大的價值，同時，設計者亦可以經由創意思考的過程，找到解決問題的靈感與智慧，不斷提升設計的方面的能力與縮短設計工作時程，創造設計的價值。


圖二：設計的價值


4. 請問設計的基礎知識為何? 有哪些設計工具可以支援設計的工作?
【參考答案】：
以設計的基礎知識而言，涵蓋以下四種基本類型﹕（1）專業領域知識，（2）設計的方法論，（3）設計的經驗，（4）設計的工具，與（5）整合。如圖三所示。以下擬針對其內容做詳細的說明：


圖三：設計的基礎知識


（一） 專業領域知識
一般而言，與設計工作相關的知識確實是相當廣泛，除了設計基本知識與理論以外，諸如數理邏輯、認知科學、文化藝術與人因工程等多元化知識，皆屬專業領域知識的範疇。茲將設計的專業領域知識包括如下﹕
（1）設計理論提供設計活動完整的理論基礎，指導設計活動進行思考之原則提高設計的品質與生產力，設計理論亦可以做為設計的指導原則與設計方法論的依據。
（2）系統理論將設計的對象視為一個整體系統包括投入、處理與產出三個部份。ㄧ般而言，系統理論主要是提供結構化、層次化與泛用性的設計，進行系統的元件與介面設計的理論基礎。
（3）人因工程針對於人類行為、基本能力、限制因素與其他特性進行深入研究，設計良好的工作與環境關係，充分有效的運用一些工具、機器設備、控制系統，以有效提升工作的效率、安全性與舒適度為目的之一門學科。
（4）人文藝術探討ㄧ切人類活動的知識，重視人性的尊嚴，強調人性的價值與人文作品的價值，人與大自然的和諧關係。
（5）認知心理學研究人類認知心理的過程包括感覺、知覺、圖像識別、注意、學習、記憶、概念形成、思維、表達、回憶、語言、情緒與發展過程以及人類行為等。
（6）數理邏輯學主要是應用拓樸學、圖型理論、邏輯學、演算法等解決複雜問題的學問。
（7）哲學研究人生的價值或行為規範的架構之一門學問。
（二） 設計的方法論
所謂「設計方法論」是指﹕「一個指引進行設計活動之綜合性原則、思考框架、進行步驟、設計方法以及設計工具的應用。」因此，一個良好設計方法論必須提供在不同情境之下，進行設計活動時，提供重要的創意思考原則、思考框架、設計的基礎架構與方法論，據以指引整個設計活動的進行。
（三） 設計的經驗
諺云：「經驗是最好的導師。」這一句話道出了學習設計的一個最佳途徑。許多良好的設計經驗均源自於工作、居家生活或是從事於一些旅遊休閒活動的過程，不論是計劃性或是非計劃性的工作、成功或失敗的案例，這些經驗均有助於設計經驗的累積與運用。
（四）設計的工具
諺云﹕「工欲善其事，必先利其器。」因此，設計工作者擁有一些良好的設計工具，才能有效的進行設計的活動。因此，一些設計工具例如創意思考、分析、模擬與驗證等，皆是實現設計構想的必備工具。
（五）整合
整合是設計活動的一項必經過程，其工作內容主要是整合知識、方法論、經驗與工具。一般而言，知識是從事於設計活動的基礎概念，方法論是指導做事的方法，而經驗是在實際設計過程中的一些親身體驗，可以做為後續設計工作的借鏡，設計者可以透過設計工具完成設計的構想，亦唯有將設計的成果加以整合，才能全面提升整體設計的價值。
一般而言，設計師經常採用的系統設計的工具，如表一所示，依據設計的活動類型涵蓋創意思考、分析、模擬、驗證、繪圖與整合等，至於選擇適合的設計工具之評估準則包括﹕功能、成本、實用性、操作性與學習的容易性等，至於工具評估與選擇可以經由決策分析過程，選擇最適合的設計工具，才能提升設計的生產力與品質。
表一：設計工具之功能與用途
工具名稱 設計工具之類型 主要功能 用途
白板 創意思考 創意 推理、思考、學習與討論
魚骨圖 創意思考 聚焦 創意思考、新產品開發
創意軟體工具（e.g., Mindmanger, etc.） 創意思考 創意 推理、思考、學習與討論
檢核表 分析 檢查 評估決策
分析器 分析 細部分析 功能分析
模擬器 模擬 預測 新產品開發、決定參數
測試器 驗證 功能驗收 軟體、硬體測試
繪圖工具 繪圖 描述 一般性描述
CASE工具 整合 綜合分析與設計 大型資訊系統設計


5. 何謂「系統設計」?主要的工作內容為何?
【參考答案】：
所謂「系統設計」(System Design)是指：「描述、組織及結構化系統的元件之過程。」換言之，系統設計定義了一個資訊系統的基礎架構、關聯層級與細部的內容。以系統的觀點而言，系統設計的輸入為系統需求，產出是一組達成預定目標的圖表與文件，因此，系統設計的主要工作內容為決定系統的組合元件以及決定元件之間的關係、系統介面、系統的限制與系統之整體運作等。詳言之，系統設計的主要項目涵蓋整體系統架構設計（e.g., 硬體架構設計、軟體架構設計與網路架構設計, etc.）、資料庫設計、應用系統與程式架構設計、資訊流程設計與介面設計等。茲將系統設計的主要工作項目敘述如下：（圖四）


圖四：系統設計的主要工作項目


(一) 整體架構設計
所謂「整體架構設計」（Integrated Architecture Design）是指﹕「決定一個系統的整體架構。」主要工作項目如下﹕決定一個系統的基礎架構包括硬體架構、軟體架構、網路架構、系統的應用對象與範圍等。資訊系統架構是一個資訊系統的發展藍圖，決定了整體資訊系統發展的方向，對資訊系統的應用績效影響可謂十分深遠。
(二) 資料庫系統設計﹕
所謂「資料庫系統設計」（Database Systems Design）是指﹕「決定資料庫的內容與資料庫處理作業的程序。」基本上，資料庫系統設計的主要工作項目如下﹕決定資料庫系統的資料結構（e.g, 實體關係圖、表格的基本內容, etc.）、資料存取控制、資料庫系統之建立、資料庫系統的拷貝與回復程序、資料庫系統的安全作業程序與稽核作業等。
(三) 處理程序設計﹕
所謂「處理程序設計」（Process Design）是指﹕「產生系統輸出資料的一系列處理的程序。」其主要工作項目包括﹕了解處理計算的需求、如何處理輸入資料、產生輸出資料的程序、….等。因此，處理程序設計必須進行處理程序的規劃、設計處理的流程、邏輯設計、決定系統處理的方法、規範處理程序的語言或工具，以及處理的輸出資料等。
(四) 介面設計﹕
所謂「介面設計」（Interface Design）是指﹕「決定輸入與輸出的介面的程序。」其主要工作項目包括﹕介面的評估與選擇、輸入設計與輸出設計。輸入設計是決定輸入設備、輸入方式、輸入資料的內容與格式、輸入資料的檢查等，輸出設計是決定輸出設備、輸出方式、輸出資料的內容與格式、輸出資料的型式（例如報表、檔案、指標與控制信號、表格與圖表等）。
(五) 控制系統設計
所謂「控制系統設計」（Control Systems Design）是指﹕「決定資訊系統處理過程的控制方法之程序。」大致上，系統控制可以從一般作業的控制與應用程式的控制兩方面著手。一般作業的控制類型如下﹕（1）組織及作業程序控制，（2）硬體或軟體控制，（3）使用權控制，（4）系統文件控制，與（5）資料及作業的控制。至於應用程式的控制方法包括﹕（1）輸入控制，（2）處理控制，與（3）輸出控制等。


6. 請問資訊系統架構有哪些類型?各種類型的架構的優缺點為何?
【參考答案】：
一般而言，資訊系統的架構主要有以下幾種類型：
（1） 大型主機集中式架構（Mainframe Centralized Architecture） 如圖五所示，以大型主機為中心連接所有終端設備，主要的資訊處理均由大型主機負責完成，它的優點是具備高速處理資料處理能力，作業系統屬於封閉式作業環境，因此，此一類型的架構主要優點是系統穩定且安全性佳且應用系統的維護管理較為容易，其缺點是主機負荷相當重、與其他廠牌電腦相容性不佳、購置或租賃費用高、缺乏圖形使用者介面、一些前端開發工具的支援與應用彈性差、作業系統升級與大型主機更換不易以及維護成本相當高。


圖五：大型主機集中式架構
（2） 檔案伺服器架構（File Server Architecture）如圖六所示，它是屬於傳統個人電腦區域網路（PC LAN）架構，由客戶端之個人電腦經由網路與檔案伺服器連線所形成的一個資訊系統架構。客戶端的個人電腦主要是負責應用程式計算工作，計算過程中必須向檔案伺服器提出傳送資料的需求，待計算工作完成時，再將資料傳回給檔案伺服器予以儲存。該類型的架構主要優點是系統架構簡單而且系統管理容易，使用者不必擔心資料儲存的問題，資料處理的工作主要是由檔案伺服器負責管理，但是若使用者相當多時，區域網路的資料流量將十分龐大，資料的回應速度變差而且資訊處理的效能不佳。


圖六：檔案伺服器架構
（3） 二層式主從式架構（Two-Tier Client-Server Architecture）如圖七所示，它是由用戶端與伺服器互相連結的一種系統架構，其做法是由用戶端的電腦向伺服器要求提供資源或服務的需求，伺服器接獲客戶端的要求時，進行處理並回應用戶端的要求，用戶端可以進行前端處理包括資料的介面處理與計算工作，此一類型架構的伺服器有交易伺服器、應用伺服器、訊息伺服器與網站伺服器等。其優點是分散主機的負荷，前端開發工具可以自行選擇，具有良好的彈性、資訊系統開發的成本較低，主要缺點是系統管理不易與安全性不如封閉式大型主機之集中式架構。


圖七：二層式主從式架構
（4） 三層式主從架構（Tree-Tier Client-Server Architecture）如圖八所示，它是一種由用戶端、應用伺服器與資料庫伺服器或大型主機互相連結的系統架構，其做法是使用者提出要求，經過應用伺服器的處理以後，再將處理過的資料對資料庫伺服器或大型主機提出存取要求，由於計算處理工作從客戶端獨立出來，使用者可以利用瀏覽器與應用伺服器進行資料的交換作業，客戶端只須負責資料檢核、簡單運算與介面傳輸的工作，至於應用程式伺服器方面的處理作業可以利用VB Script或Java Script來撰寫，其優點除了與主從式架構類似外，應用伺服器主要是負責處理計算工作，執行效率較佳。另ㄧ方面，由於應用程式集中在應用伺服器，應用程式的維護管理與擴充較為容易。目前，在網際網路環境下，經營電子商務之網站大部分是屬於此一類型的資訊系統架構。


圖八：三層式主從架構
（5） 網路服務架構（Web Service Architecture）如圖九所示，它亦是一種主從架構的類型，其做法如下：用戶端透過網路服務目錄進行網路服務互動，將程式包裝成伺服器的ㄧ個執行程序，可以透過網頁協定包括﹕XML、SOAP、Web Services Description Language(ESDL)以及Universal Description, Discover, and Integration(UDDI)來存取，至於網路服務的資訊，例如伺服器的名稱、連接埠號碼、XML資料格式以及安全性需求結需要在WSDL中描述，並於網路服務目錄發行，用戶端與網路服務目錄互動，決定使用哪些服務以及互動方式，其次，用戶端會使用SOAP與XML，啟動網路服務的連線。網路服務架構的優點是客戶端只需負責介面處理作業，其他工作則交由網路與遠端電腦主機進行處理，其缺點為網路的安全性與控制必須加強，否則系統容易發生資料被竊取或遭到駭客入侵的事件。


圖九：網路服務架構
（6） 行動計算式架構（Mobilized Computing Architecture）如圖十所示，由於無線通訊網路的技術日益成熟，行動計算式架構已成為一個新的發展趨勢。基本上，它是由各地區的基地台與企業總部的主機經由無線通訊的傳送形成的一種資訊系統架構。行動計算式架構的主要優點是硬體安裝與管理具備良好的彈性，具備分散式資訊處理的能力。因此，行動計算式架構適合應用在一些地理位置偏遠的地區執行緊急救難工作或是不斷變更資訊處理地點的作業。


圖十：行動計算式架構


7. 何謂「主從架構」?其優缺點為何?
【參考答案】：
如圖十一所示，它是由用戶端與伺服器互相連結的一種系統架構，其做法是由用戶端的電腦向伺服器要求提供資源或服務的需求，伺服器接獲客戶端的要求時，進行處理並回應用戶端的要求，用戶端可以進行前端處理包括資料的介面處理與計算工作，此一類型架構的伺服器有交易伺服器、應用伺服器、訊息伺服器與網站伺服器等。其優點是分散主機的負荷，前端開發工具可以自行選擇，具有良好的彈性、資訊系統開發的成本較低，主要缺點是系統管理不易與安全性不如封閉式大型主機之集中式架構。


圖十一：二層式主從式架構


8. 請問造成資訊系統失敗的主要原因為何? 如何進行系統控制以減少發生的次數?
【參考答案】：
一般而言，資訊處理過程中發生失敗主要有下列因素﹕
（1）硬體故障電腦主機或週邊設備功能異常。
（2）應用程式錯誤應用程式的邏輯或檔案設計之疏忽或存在一些漏洞。
（3）人為因素人為操作的疏忽或錯誤，或是資訊系統被駭客侵入。
（4）作業系統的執行錯誤作業系統有一些問題或存在一些漏洞。
（5）電腦病毒資料檔案受到病毒的感染與在不同檔案之間快速的傳播。
茲以圖十二描述系統控制的作法，原則上，以如何減少資料被壞或降低資料被駭客竊取的機會作為整個控制的重點工作，加強控制措施與稽核作業對於系統之安全性及保密性應有相當程度的助益。至於系統控制主要方法有下列方法：（1）資訊系統的控制，（2）災害防止控制，（3）操作系統控制，（4）實體安全控制，（5）人員與管理控制，與（6）存取控制等。


圖十二：系統控制的基本方法


9. 請問系統設計的進行步驟為何?
【參考答案】：
圖十三是系統設計的進行步驟，從制訂設計目標、策略的研擬、整體設計、概念設計、邏輯設計、實體設計、設計的評估、檢討與改進、一直到撰寫設計規格書為止，有一定的作業程序，茲將設計進行的步驟說明如下：
(一) 步驟一: 制訂設計的目標與策略
此一階段主要工作項目包括確定設計的目標、主題、範圍與對象等。一般而言，整體設計的重點在於決定產品或服務的整體功能、產品定位、外觀與產品的特性等，設計目標是指引整個設計活動的重點，決定設計的目標必須十分慎重才行，尤其是可行性與實用性是最重要的考量。一般而言，最好選定一些重要性高、實用性、創新性的設計主題對後續的設計工作影響是極為深遠。其次，設計策略主要是從策略觀點，決定設計的一些重要的原則與方法，例如設計方法論、設計進行程序、設計重點方向等，制定設計的目標與策略時，主要考慮的因素如下﹕設計的基本需求與次級需求、設計的複雜度、客戶群、產品的壽命與品質水準等。


圖十三：系統設計的實施步驟
(二) 步驟二: 整體設計
此一階段主要工作項目是決定整體的系統架構、功能與產品定位等。一般而言，設計基本架構是從事於任何設計活動的基礎，因此，如何設計一個良好的整體架構是一位設計師的基本職責。
(三) 步驟三: 概念性設計
此一階段主要工作項目包括確定設計的產品或服務的功能、資料與流程模式的建立。概念設計是利用抽象化的方法描述實體的一些現象，經由塑模的過程可以將一個資訊系統的資料結構、作業流程與系統功能予以適度的簡化與重點的描述。
(四) 步驟四: 邏輯設計
此一階段主要工作項目是決定設計系統處理的邏輯，利用邏輯或圖形語言等方式針對輸入、處理、輸出與控制進行描述。邏輯設計著重在系統結構、邏輯關係與細部運作的設計。通常經由邏輯設計可以了解系統運作的機制，此一階段性的成果是系統規格書。至於邏輯設計工作的基本原則是嚴謹性、完整性與品質控制。
(五) 步驟五: 實體設計
此一階段主要工作項目是建立系統的實體架構、組件與實體的運作流程。而實體設計著重在一些零件、組件、介面與雛型的實作之設計。實體設計的重點是系統的應用，成本、品質與方法。至於實體設計的原則是整合、依循大自然運作的法則、平衡、對稱性、精確性與科學方法。
(六) 步驟六: 設計的評估
此一階段主要工作項目是評估設計的方法、流程、步驟與績效。茲將系統設計工作品質之評估準則列舉如下﹕（1）系統功能的完整性，（2）整體系統架構，（3）系統應用的績效，（4）操作的簡易性，（5）系統維護工作的彈性，（6）主題的原創性，（7）視覺方面的美觀性，（8）應用作業方面的調適性，與（9）設計的再用性。因此，設計工作的評估最好是採取全方位的作法，從量化與非量化之觀點作客觀性的評量，利用設計評估的檢核表（Checklist）逐一的進行診斷與評估，針對設計內容進行評估是設計過程一項相當重要的工作項目。
(七) 步驟七: 設計的檢討與改進
此一階段主要工作項目是針對於設計評估的結果包括：績效、設計方法論、程序、工具的應用等方面的缺失進行檢討與改進。在設計的過程中，一定會有許多的成功或失敗的經驗，或是憑著偶發的靈感找到解決問題的方法，因此，設計者必須將這些缺失做深入的研究，以誠實與坦然的心態面對設計的一切問題，積極的尋找更佳的設計方法。由於設計的工作是無止境的，如何在設計過程中不斷的學習與求進步，乃是設計者不可推卸的責任。在設計的過程中，設計工作日誌是設計的檢討與改進工作一項重要的資訊來源，因此，撰寫設計日誌是一件不可省略的工作。一般而言，改進設計的缺點須從發生問題的地方開始進行，回到設計思考的原點，才能找到核心問題，因此，進行設計檢討與改進時，必須保握重點原則並且利用雛型或漸進式的方式，逐步地替代目前的設計的基本架構或設計的細部內容，從不同的觀點，重新思考是產生創意的一個最佳途徑，亦是設計是否能夠有重大突破的一個重要關鍵。
(八) 步驟八: 完成設計規格書的撰寫
此一階段主要工作項目是完成設計規格書的撰寫工作。系統設計規格書的製作過程應注意下列原則:（1）簡單化，（2）標準化，（3）完整性，（4）清晰與透明化，（5）嚴謹性，（6）正規化，與（7）一致性。表9-2是設計規格書的基本格式，主要內容包括：前言、設計方法論、進行步驟、設計的內容與附錄等。


10. 請問系統設計的原則為何?
【參考答案】：
基本上，系統設計的基本原則如下﹕
（1）目標導向（Goal-oriented）目標是設計的重點，隨時留意設計的活動是否偏移重點目標。
（2）標準化（Standardization）標準的架構、方法、程序與品質。
（3）系統化（Systematic）將一個系區分為若干個子系統、元件與模組，再逐步完成子系統的建立工作。
（4）整合（Integration）整合有限資源充分發揮設計最大的價值。
（5）漸進式（Instrumentality）將一個大型專案設計作業分階段來完成。
（6）整體性（Holistic）將設計的對象視為一個整體系統並賦予各子系統一個特定的功能，彼此可以互相支援的程度。
（7）簡潔（Parsimony）設計工作力求精巧、靈活與小型化，達到「剛剛好」、「增一分則太長，減一分則太短」的要求。
（8）簡單（Simplicity）簡單是設計的最高指導原則，從構想、素材的選擇、過程、方法、工具的使用等力求簡單。
（9）結構化（Structure）以樹狀結構表示系統架構，定義上層結構與下層結構。
（10）友善性（Conviviality）使用過程非常簡單，容易學習而且具親合力。
（11）特色化（Specialization）根據目前擁有的資源進行設計，充分表現系統的特色。


11. 請問系統設計的方法論為何? 請說明各種方法論的優缺點。
【參考答案】：
所謂「系統設計方法論」是指﹕「一個指引進行系統設計活動之綜合性原則、思考框架、進行步驟、設計方法以及設計工具的應用。」茲將一些常用的資訊系統設計方法論敘述如下﹕
(一) 模式驅動法（Model-Driven Model Method）
模式驅動法有結構化設計法、資訊工程法與物件導向設計法。所謂塑模是將實體世界複雜的現象經由模式化的過程，將設計的概念、系統架構與進行實作的方法，利用圖形、數學公式或實體模型予以表示出來。茲將一些常用的方法整理如下：（1）結構化設計法它是一種以流程為導向的系統設計方法，將建立完成的資料流程圖轉換為結構圖（Structure Chart），不斷進行調整工作，一直到設計模組達到最低的偶合力與較高的內聚力為止，模式驅動法主要是採取自上而下的作法，它適用於擁有明確需求之大型企業管理資訊系統設計，（2）資訊工程法它是以資料模式為基礎的一種作法，根據IBM公司的企業系統規劃方法，依據一定的標準作業程序建構資料模式，配合一些軟體工具來完成，與（3）物件導向法以物件模式為基礎，進行物件導向的分析與設計。基本上，物件導向法的主要特色是資訊隱藏、抽象化、同質異型與再用性，主要缺點是應用過程太複雜、學習門檻較高、必須花費較長時間的學習與實務的訓練才能深入了解其作法。綜合以上敘述，模式驅動法的主要重點是抽象化、設計的程序與方法以及設計成果的表達作業，其優點是精確的描述系統的需求與設計、保持完整的設計文件、可以驗證設計的結果、完整的設計規格、保持良好的彈性、系統的正確性相當高、可以自動產生程式碼，至於其缺點是設計者進入的門檻較高，耗費較長的學習時間、使用者無法積極參與設計工作、系統規格的修改困難與資訊系統維護不易。
(二) 雛型法（Prototyping Method）
雛型法是屬於一種反覆式系統開發方法，採用紙與筆（Pen and Pencil）從事於系統開發。它是一種自由與開放的系統設計方法，讓使用者積極參與並採取漸進式的設計，不斷的精練設計的內容，雛型法是適用於一些需求不確定的資訊系統的開發，其優點是應用過程趨於簡單化與大幅度縮短系統開發時程，能夠符合使用者需求，降低系統開發的風險，其缺點是對於資訊系統的構思、規劃與設計內容並不完整，而且系統不斷的修改使系統不穩定，可能影響設計的品質以及增加維護的人力與成本。
(三) 快速應用法（Rapid Application Development Method）
快速應用法是一種結合演化法與雛型工具，主動與使用者接觸並且讓使用者積極參與系統開發的一種設計方法。如圖十四所示，此法的作法是使用者主動參與，利用工作小組密集式會議完成系統設計工作，採取重覆式設計方法，快速應用法特別重視使用者參與以及開發的速度。此法是適用在一些不確定或不精確需求之資訊系統設計，使用者參與意願相當高且具有某種程度的專業能力，其缺點是經常進行原始碼的修改，資訊系統的維護、修改與正式運轉成本較高。
圖十四：快速應用法的實施流程
(四) FAST方法論
FAST方法論是一種生命週期模式的資訊系統開發方法，必須遵循一個嚴謹的正規化實施步驟，並依循圖十五的資訊架構進行系統開發工作，它是由系統開發人員、開發流程階段、企業流程與技術等四個主要構面所構成，企業觀點包括﹕知識、流程與通訊，技術觀點包括﹕資料庫、軟體技術與介面技術，系統開發人員包括﹕系統擁有者、系統使用者、系統設計者與系統鍵智者，總共有12個互相對應之建構方塊（Building Block）。茲將FAST之進行七個步驟敘述如下﹕（1）定義範圍，（2）問題分析，（3）需求分析，（4）邏輯設計，（5）決策分析，（6）實體設計與整合，與（7）建置與測試。FAST方法論的優點是嚴謹的作業程序，明確的實施步驟與商業化的CASE工具之導入與應用，其缺點是開發時間較長，修改與維護成本較高，取得使用者回饋的資訊比較困難，無法迅速調整設計的方法。


圖十五：FAST方法論的應用架構


12. 請問系統設計的評估準則為何? 請舉一個實例說明之。
【參考答案】：
至於系統設計評估的準則，茲整理如下：
（1）功能方面完整性、泛用性與移植性。
（2）使用方面易用性、透明化與容易學習。
（3）結構方面配對原理、對稱性與結構的優美。
（4）作業方面流程自動化、標準化、安全性控制或防呆的設計等。
（5）整體美感方面自然原則、美觀平衡、協調。
（6）績效方面效率、經濟性、品質、生產力與成本等。
以下擬以手機產品設計為例：
（1）功能方面手機主要功能有通訊(語音撥號、語音接收、簡訊收發、電子郵件、…)、照相、聽音樂、電子秘書、觀賞影片與多媒體資料、錄音等多重功能。
（2）使用方面操作簡單、主要聯絡對象號碼之記憶、學習容易、更換門號卡或電池等。
（3）結構方面手機外部鍵盤或內部結構電子線路設計、排列或空間配置等。
（4）作業方面開關、保養、防水與防震等。
（5）整體美感方面造型、美觀性、對稱姓、流線型。
（6）績效方面新產品的推出比率、研發成本、產生效益等。


13. 請問系統設計評估的進行階段與工作項目為何?
【參考答案】：
茲將系統設計評估的作業流程以表二予以說明之，系統設計的評估在不同的階段別有不同的評估項目，評估者可以針對系統的特性、評估的重點項目與評估作業需求分別採用適合的評估方法，最後再將評估的結果整理成一份正式的系統設計評估表。
表二：系統設計評估的作業流程
階段別
之作業準則 整體設計
階段 概念設計
階段 邏輯設計
階段 實體設計
階段 全部設計
結束階段
評估的重點
項目  整體架構
 整體功能
 系統特色  資料模式
 流程模式
 功能模式
 介面模式  演算法
 資料庫
 處理
 控制  效率
 成本
 穩定性
 彈性
 整合能力  整體架構
 資料庫的檔案結構
 處理程序
 介面
 控制作業
評估方法 評分法、圖表評等尺度法 評分法、圖表評等尺度法 評分法、圖表評等尺度法、模擬分析法 評分法、圖表評等尺度法、模擬分析法 評分法、圖表評等尺度法、
模擬分析法
評估指標 進度、品質與方法論 進度、品質與方法論 進度、品質與方法論 進度、品質與方法論 進度、品質與方法論
評估參與的
人員 顧問專家、專案經理、系統設計師 軟體品質保證工程師、系統設計師 軟體品質保證工程師、系統設計師 軟體品質保證工程師、系統設計師 顧問專家、專案經理、軟體品質保證工程師、系統設計師
評估結果、評分表 檢核表、評分表 檢核表、評分表 檢核表、評分表 檢核表、評分表 檢核表、系統設計的評估表


14. 請問一位系統設計應該接受哪些專業課程的訓練呢?
【參考答案】：
至於系統設計師的專業訓練課程，主要包括下列項目：
（1）基本能力方面培養敏銳的觀察力、洞悉力與覺察力，以主題為導向之觀察力訓練是一種相當有效的做法；針對某一個主題進行系統化的觀察，其中包括輪廓圖、歷史沿革，用巨觀或微觀、進行觀察、過程與結果。
（2）專業訓練方面加強系統設計的專業知識。設計知識方面蒐集設計方面相關資訊，建立一個設計者個人專用的知識庫，隨時保留最新與正確的設計知識，不斷地進行自我省思與檢討；。
（3）解決問題能力方面尋找問題的癥結點，嘗試錯誤不斷的向困難挑戰的勇氣與決心，以冒險精神突破舊有思考格局與束縛。
（4）人文素養方面多接觸文學創作、美術、書法、工藝、雕刻與鑑賞方面的陶冶。
（5）創意思考方面繪圖或音樂的刺激，抽空到各地去旅行，接觸不同環境的刺激，才能產生源源不絕的靈感，記住一定要做筆記留下當時的靈感。


15. 請從工作、學習與生活三個方面說明如何才能成為一流的系統分析師?
【參考答案】：
（一） 工作方面
1.加強設計方面的專業知識。
2.從事於設計工作有一套方法論，養成做事的好習慣。
3.有機會時把握溝通的機會，訓練溝通的能力。
4.重視資訊系統的品質，不斷的提升設計的生產力與品質。
5.毎一天有一定的工作計畫全力以赴。
（二） 學習方面
1.以主題為導向的學習方法。
2.充實專業知識。
3.以創意思考方式進行學習。
4.勤做筆記並將學習的成果建立一個個人專用知識庫。
5.做中學是一種最有效的學習方法。
（三） 生活方面
1.培養敏銳的觀察力。
2.多嘗試一些不熟悉的工作，到異地去旅行接受不同環境的刺激。
3.聽音樂、觀賞圖畫或閱讀文學、歷史或小說。
4.生活中安排一些活動富有教育意涵的節目與或室外活動提升個人的工作意願。