信息系統設計也稱爲信息系統的物(wù)理設計，是在系統分(fēn)析的基礎上，将系統分(fēn)析階段反映用戶需求的邏輯模型轉換爲可以具體(tǐ)實施的信息系統的物(wù)理模型，解決信息系統“怎麽做”的問題。這一(yī)階段要根據經濟、技術和運行環境等方面的條件，詳細地确定出新系統的結構，爲信息系統的實施提供必要的技術方案。
經過系統分(fēn)析，得到了新系統的邏輯模型，解決了系統要“做什麽”的問題。而系統設計則是從系統的邏輯功能要求出發，根據實際條件，進行各種具體(tǐ)的設計，确定系統的實施方案，解決系統”怎麽做”的問題。因此，系統設計是開(kāi)發信息系統的重要環節。
1．系統設計的任務
這一(yī)階段的主要任務是從信息系統的總體(tǐ)目标出發，根據系統分(fēn)析階段對系統的邏輯功能的要求，并考慮到經濟、技術條件、運行環境和進度要求等，确定系統的總體(tǐ)結構和系統各組成部分(fēn)的技術方案，合理選擇計算機和通信的軟、硬件設備，制訂系統的實施計劃。
設計的主要目的就是爲下(xià)一(yī)階段的系統實現制定藍(lán)圖。系統分(fēn)析階段的工(gōng)作重點在于了解情況、發現并描述問題，解決“做什麽”的問題，設計階段将重點研究“怎麽做”的問題。因此在完成上述各項設計任務的過程中(zhōng)，需要權衡各種技術和實施方法的利弊，從全局出發，通過精心設計選擇最合适的方案，合理地使用各種資(zī)源，最終描繪出新系統的詳細設計方案。
2．系統設計的依據
系統設計是在系統分(fēn)析的基礎上由抽象到具體(tǐ)的過程，同時，還應該考慮到系統實現的内外(wài)環境和主客觀條件。通常，系統設計階段工(gōng)作的主要依據可從以下(xià)幾個方面考慮。
1)系統分(fēn)析的成果。從工(gōng)作流程來看，系統設計是系統分(fēn)析的繼續。因此，系統設計人員(yuán)必須嚴格按照系統分(fēn)析階段的成果——“系統說明書(shū)”所規定的目标、任務和邏輯功能進行設計。對系統邏輯功能的充分(fēn)理解是系統設計成功的關鍵。
2)現行技術。主要指可供選用的計算機硬件技術、軟件技術、數據管理技術以及數據通信與計算機網絡技術。
3)現行的信息管理和信息技術的标準、規範和有關法律制度。
4)用戶的使用要求。對系統的直接評判者是用戶，新系統的設計應充分(fēn)考慮、理解并尊重用戶的個性化要求。特别是用戶在操作使用方面的要求，如工(gōng)作習慣、計算機使用技能、人因工(gōng)程方面的要求等。盡可能方便用戶的操作和使用。
5)系統運行環境。新系統既要匹配企業組織現行的管理水平、管理模式和方法，又(yòu)要适應組織的變革與發展的需要，促進管理水平的提高。也就是說．要符合當前需要。适應系統的工(gōng)作環境，如基礎設施的配置情況、直接用戶的空間分(fēn)布情況、工(gōng)作地的自然條件及安全保密方面的要求等。在系統設計中(zhōng)還應考慮現行系統的硬、軟件狀況和管理與技術環境的發展趨勢，在新系統的技術方案中(zhōng)既要盡可能保護已有投資(zī)，又(yòu)要有較強的應變能力，以适應未來的發展。
3．系統設計階段的主要活動
系統設計階段的工(gōng)作是一(yī)項技術性強、涉及面廣的活動。設計内容包括兩個方面：總體(tǐ)設計和各部分(fēn)的詳細設計(物(wù)理設計)。在此基礎上，完成系統設計說明書(shū)的編制，制訂出系統的實施計劃。
1)系統總體(tǐ)設計。其中(zhōng)包括：系統總體(tǐ)布局方案的确定、軟件系統總體(tǐ)結構的設計、數據存儲的總體(tǐ)設計、計算機和網絡系統方案的選擇等。
2)各部分(fēn)的詳細設計。其中(zhōng)包括：代碼設計、數據庫設計、人—機界面設計(包括輸入設計、輸出設計、人—機對話(huà)設計)、處理過程設計等。
3)系統實施進度與計劃的制訂。
4)“系統設計說明書(shū)”的編寫。“系統設計說明書(shū)”是系統設計階段的重要成果，它是指一(yī)系列系統設計的文檔，這些文檔闡述了系統設計的指導思想、采用的技術、方法和設計結果與要求。“系統設計說明書(shū)”是系統實施工(gōng)作的主要依據。
4．設計方法
自頂向下(xià)的結構化方法曾被廣泛采用，現在的信息系統設計方法有了很大(dà)發展，即使如此，這一(yī)方法在一(yī)些應用系統開(kāi)發，特别是中(zhōng)小(xiǎo)規模的應用系統開(kāi)發中(zhōng)仍然是一(yī)種常用的方法。結構化方法也吸收了其他方法的一(yī)些思想用于提高系統設計的效率和質量。例如，在局部環節上可使用原型方法、面向對象方法。采用“用例(Use Case)”來獲取和理解系統的功能需求等。
面向對象分(fēn)析的主要任務是分(fēn)析問題空間的主要目标和功能，尋找存在的對象，分(fēn)析這些對象的特征(屬性)和職責(服務)，以及對象間的關系，并由此産生(shēng)一(yī)個完整表達系統需求的規格說明，即系統“做什麽”的描述。面向對象設計的主要任務是将分(fēn)析得到的需求進一(yī)步明确和細化，選用有效的設計樣式(Design Pattern)優化對象結構，設計系統交互界面，設計數據庫結構等。它強調的是對分(fēn)析結果的完善和改良，産生(shēng)一(yī)個指導面向對象編程的詳細規格說明，即“怎麽做”的描述。盡管理論上系統分(fēn)析與系統設計有比較明顯的區分(fēn)，但面向對象方法與傳統方法相比，一(yī)個顯著的特點就是在各個階段采用統一(yī)的表示模型，從分(fēn)析到設計，以及後續的程序設計開(kāi)發，模型的過渡是平滑的，不存在鴻溝。例如，在分(fēn)析一(yī)個訂單類的服務“計算總價”時僅僅描述的是一(yī)個動态行爲，而做設計時則要定義該服務的詳細接口，否則程序員(yuán)将無法實現該項服務。
在面向對象方法中(zhōng)，階段問的分(fēn)工(gōng)并不嚴格，對于簡單的問題可能在分(fēn)析過程中(zhōng)就直接完成了本屬于設計階段的任務。可以說，面向對象的分(fēn)析與設計之間不存在嚴格的時間界限和内容分(fēn)工(gōng)，設計是對分(fēn)析的細化和精華過程。
此外(wài)。随着軟件工(gōng)程技術的發展，一(yī)些新的設計思想被逐步引入到系統的設計當中(zhōng)，形成了一(yī)些新的設計方法，如基于體(tǐ)系結構的系統設計。
信息系統設計的任務是将信息系統的邏輯模型轉化爲物(wù)理模型。信息系統設計應遵循以下(xià)原則。
(1)系統性原則。信息系統設計要從整個系統的角度進行考慮，系統代碼要統一(yī)，設計标準要規範，傳遞語言要一(yī)緻，實現數據或信息全局共享，提高數據重用性。
(2)靈活性原則。爲了維持較長的信息系統生(shēng)命周期，要求系統具有很好的環境适應性。爲此，信息系統應具有較好的開(kāi)放(fàng)性和結構的可變性。在信息系統設計中(zhōng)，應盡量采用模塊化結構，提高數據、程序模塊的獨立性，這樣，既便于模塊的修改，又(yòu)便于增加新的内容，提高信息系統适應環境變化的能力。
(3)可靠性原則。是指信息系統抗幹擾的能力及受外(wài)界幹擾時的恢複能力。一(yī)個成功的信息系統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)經濟性原則。是指在滿足系統需求的前提下(xià)，盡量節約成本。一(yī)方面，在硬件投資(zī)上不能盲目追求技術上的先進，而應以滿足應用需要爲前提。另一(yī)方面，信息系統設計中(zhōng)應盡量避免不必要的複雜(zá)化，各模塊應盡量簡潔，以便縮短處理流程、減少處理費(fèi)用。
對系統設計方案要進行評價，沒有達到設計标準的方案應當發回重做，而不是因爲采用了叠代式開(kāi)發，就可以縱容設計的缺失和混亂。将不良設計結果帶人下(xià)一(yī)個開(kāi)發階段将會大(dà)大(dà)延長工(gōng)期，因爲在系統實施階段發現設計缺陷往往是在做了大(dà)量無用功之後。雖然重構技術可以幫助修正設計階段的問題，但無論對于新手還是有經驗的開(kāi)發人員(yuán)來說，大(dà)規模重構都是成本高昂且令人望而生(shēng)畏的舉動。不良的功能設計正是造成大(dà)規模重構的首要原因之一(yī)，而且大(dà)規模的重構對于保持設計文檔和程序代碼框架的同步是非常不利的，甚至可能導緻前期設計文檔徹底作廢，因此，必須嚴格審查功能設計的結果，即“磨刀不誤砍柴工(gōng)”。 [3]
功能設計的評價标準和設計質量息息相關，主要包括以下(xià)幾個方面。
(一(yī))正确性
必須保證對分(fēn)析階段提出的所有功能和任務都進行了正确的功能設計，這是對設計結果的最低要求。設計的正确與否主要由有經驗的分(fēn)析人員(yuán)評估确定，評估的重點是經過設計階段對系統進行分(fēn)解之後，原來分(fēn)析階段的業務邏輯是否仍然可以正确執行。正确性評估往往不是一(yī)次完成的，在生(shēng)成和編寫源程序代碼并運行測試的過程中(zhōng)，一(yī)般總能發現設計中(zhōng)的缺陷甚至是錯誤。功能設計中(zhōng)的正确性要求就是在較高層次上力求設計結果(設計框架)不存在重大(dà)錯誤，否則後面的叠代将非常困難。
(二)完整性
設計階段的完整性要求主要包括兩個方面：結構的完整性和組成部分(fēn)的完整性。結構的完整性是指必須對整個系統的各個方面都做出設計，不能有遺漏；組成部分(fēn)的完整性是指各個組成部分(fēn)應該含義清晰，責任明确。嚴格遵守面向對象設計中(zhōng)的封裝原則可以避免過多暴露細節，進而有助于完整性的實現。
(三)可靠性
設計中(zhōng)應該利用标準化的設計工(gōng)具(如UML設計工(gōng)具)，盡可能采用各種常見或已經成功應用過的設計模式，避免使用不規範甚至是怪異的設計方案；同時，應當盡可能利用一(yī)切可利用的組件，減少重複開(kāi)發。隻有經過檢驗的，才是可靠的。
(四)類設計的合理性
類是面向對象系統開(kāi)發的基礎，因此在系統設計工(gōng)作中(zhōng)需要特别注意。類設計的合理構造涉及類是否明确定義，類和類的關系是否清晰以及類的粒度是否合适等。所謂“合理”并沒有一(yī)個絕對的标準，絕大(dà)多數情況下(xià)是依靠分(fēn)析和設計人員(yuán)自身的開(kāi)發經驗加以判斷的。
(五)接口定義嚴謹
接口設計是面向對象設計中(zhōng)的一(yī)個非常重要的任務，同時也是最困難的任務之一(yī)。分(fēn)析階段基本不會考慮物(wù)理接口問題，而将此項工(gōng)作交由設計階段來完成。接口定義要本着甯缺毋濫的原則，可以私有的接口絕不設爲公有。接口的命名要反複推敲，既要準确達意，又(yòu)要盡可能簡化；同時，還需要注意接口方法的具體(tǐ)參數選擇。
(六)圖表文檔完備
設計圖表和文檔是幫助其他開(kāi)發人員(yuán)理解系統的最好手段之一(yī)，應盡可能完備且留有曆史記錄，以便于回溯。在對設計方案進行評價時，對于一(yī)些重要的或規模比較大(dà)的設計，可以根據實際項目的具體(tǐ)要求和特點給各評價指标賦予不同的權重，然後由有經驗的設計員(yuán)和分(fēn)析員(yuán)爲方案評分(fēn)；對于一(yī)般的或局部的設計，則可以由設計人員(yuán)根據經驗自行确定。