第三章 系统概要设计中的架构设计
系统分析的目的就是把需求转换为系统的设计，分析与设计是一个前后相互关联的过程。通过对本章内容的学习，读者将被引入软件开发的设计阶段。软件系统的设计一般分为概要设训和详细设计，概要设计中最重要的工作是系统的架构设计。
从软件系统的开发实现角度来看，系统的架构设计主要可以分为逻辑架构设计与物理架构设计两个紧密相关的设计内容。系统的逻辑架构设计结果定义了应用系统中的基本逻辑组成元素，以及这些逻辑元素之间的关系，这在UML中主要通过架构包图来表示；系统的物理架构设计主要关注“目标程序及其依赖的运行库和系统软件”如何安装或部署到客户最终环境的物理主机中．以及如何部署主机（如各种形式的服务器主机）和网络配置来保证软件系统的可靠性、可伸缩性和稳定运行性等方面的要求．这主要通过UML中的部署图来表示。
在系统的架构设计中，应尽可能地分析清楚系统中哪些逻辑元素是稳定的需求，哪些是经常变化的需求。以便在进行系统设计时，能够将软件系统的核心部分建立在稳定的需求上。本章主要介绍系统概要设计中与“架构设计”有关的内容，并通过州上商城项目中系统架构设计的示例来阐述与架构设计有关的思想、原则和方法以及模式的具体应用。
3.1 概要设计
3.1.1 软件系统设计概述
1．软件系统设计概述
（1）什么是系统设计?
系统设计就是通过某种特定的平台，完成软件系统的整体功能（也就是把软件需求转变为软件的具体方案）的实现。从工程管理的角度来看，软件设计分为如下两个阶段：概要设计和详细设计。
图3.1为概要设计和详细设计的具体工作内容。
图3. l概要设计和详细设计的具体工作内容
概要设计的工作重点在于进行系统的静态结构或者高层架构设汁；详细设计的工作重点在于系统的用户界面、动态结构设计以及测试计划的制定等。
（2）系统的概要设计。
将软件系统的功能性需求和非功能性需求转化为数据结构和软件的系统结构，并合理地设计和规划出组成软件系统的物理元素：程序、数据库、过程、文件等内容。分析设计人员可以利用UML中的包图来建立和体现软件系统的体系架构。图3.2所示为某图书馆管理系统项目中的架构包图。
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以下内容节选⾃清华⼤学版《系统分析师教程》
仅供学习、参考使⽤，详细内容请查阅原著-----------------------------------------------------
3.3.1系统分析概述
3.3.1.1系统分析的任务和⽬的
系统分析的主要任务是对现⾏系统进⼀步详细调查，将调查中所得到的⽂档资料集中，对组织内部整体管理状况和信息处理过程进⾏分析，为系统开发提供所需资料，并提交系统⽅案说明书。系统分析侧重于业务全过程的⾓度进⾏分析，主要内容有：业务和数据的流程是否通常，是否合理；数据、业务过程和管理功能之间的关系；原系统管理模式改⾰和新系统管理⽅法的实现是否具有可⾏性等。
确定的分析结果包括开发这对于现有组织管理状况的了解，⽤户对信息系统功能的需求，数据和业务流程，管理功能和管理数据指标体系以及新系统拟该改动和新增的管理模型等。
最后，提出信息系统的各种设想和⽅案，并对所有的设想和⽅案进⾏分析、研究、⽐较、判断和选择，获得⼀个的新系统的逻辑模型，并在⽤户理解计算机系统的⼯作流程和处理⽅式的情况下，将它明确地表达成书⾯资料——系统分析报告，即系统⽅案说明书。3.3.1.2系统分析的主要步骤
企业信息系统是⼀个具有业务复杂性和技术复杂性的⼤系统，为了使⽬标系统既能实现当前系统的基本职能，⼜能改进和提⾼，系统开发⼈员⾸先必须理解并描述出已经实际存在的当前系统，然后进⾏改进，从⽽创造出基于当前系统，⼜⾼于当前系统的⽬标系统，即新系统。
系统开发的⽬的是把现有系统的物理模型转化为⽬标系统的物理模型，⽽系统分析阶段的结果是得到⽬标系统的逻辑模型。逻辑模型反映了系统的功能和性质，⽽物理模型反映的是系统的某⼀种具体实现⽅案。
系统分析阶段的主要⼯作步骤分为：
（1）对当前系统进⾏详细调查，收集数据
第三章 工程项目系统分析
第一节 工程项目常用的系统分析过程和方法
一、工程项目系统特点
1、结合性 任何工程系统都由许多相互联系、相互影响、相互依赖的要素组合起来，不管从哪个角度分析项目系统，如组织系统、行为系统、对象系统、目标系统等，都可以按结构分析方法进行多级、多层次分解，得到子单元（或要素），并可以对单元进行描述和定义。这是项目管理方法使用的前提。
2、相关性 各子单元之间互相联系、互相影响，共同作用，构成严密的有机的整体。
3、目的性 任何工程项目都有明确的目标，这个目标贯穿于项目全过程和项目实施的各个方面。由于项目目标的多样性，它属于多目标系统。
4、开放性
5、动态性 项目的各个系统在项目过程中都显示出动态特性
6、不确定性 现代过程项目都包含着许多风险
二、项目系统分析的作用
按系统工作程序，在具体的项目工作，如设计、计划和实施之前必须对这个系统作分析，把所有的工程和工作都考虑周全，透彻地分析各系统（子系统）的构成和内部联系
项目系统分析是项目管理的基础，又是项目管理最有力的工具。 项目管理是分层次的，精细的目标管理。
项目的设计、计划和控制不可能仅以整个笼统的项目为对象，必须考虑各个部分，各个专业工程系统和具体的工作活动。
三、项目系统分析过程 基本思路： 以项目目标体系为主导，以工程系统范围和项目的总任务为依据，由上而下，由粗到细地进行。
一般步骤：
1、 对项目的系统总目标和总任务进行全面研究，以划定整个项目系统的范围；
2、 采用系统分解方法，将项目系统按照一定规则自上而下，由粗到细地进行分解
（1） 分析项目系统的主要组成部分，将项目系统范围分解成有独立性且范围明确的子部分（单元）；
（2） 研究并确定每个子部分的特点、结构规则和构成，再分解到下层的系统单元；
（3） 汇集各层次项目系统单元，按系统规则将项目单元分组，初步构成项目分解结构图；
（4） 分析评价各层次分解结果的正确性、完整性，分解的程度是否必要而且充分，是否遵循项目系统结构分解的原则。
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第三章 电力系统分析
3.1 对电力系统运行的基本要求是什么？
答：对电力系统运行的基本要求包括：①保证可靠地持续供电；②保证电能质量；③运
行经济性；④防止环境污染。
3.2 什么是有功负荷最优分配？简述其计算方法与步骤。
答：有功负荷最优分配就是电力系统中有功负荷合理分配的目标是在满足一定约束条件
的前提下，尽可能地节约消耗的（一次）能源，即满足等耗量微增率准则。
有功符合最优分配计算步骤为：
①根据给定的目标函数和等式约束条件，建立一个新的不受约束的目标函数—拉格朗
日函数；
②求该拉格朗日函数最小值；
③校验不等式约束条件。
3.3 简述电压调整与频率调整的差异。
答：电压调整与频率调整的差异包括四点：
①有功电源只有发电机，而无功电源除发电机外，还有调相机、电容器组和静止补偿器
等，它们分散在各变电所；
②供应有功功率必须消耗能源，而无功电源一旦设置后，就可随时使用几乎无其他经常
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性耗费；
③电力系统中的无功损耗远大于有功损耗；
④正常稳态运行时，全系统的频率相同，调频集中在发电厂，调频手段只有调整原动机
功率一种，而电压水平在系统中各点不同，电压调整可分散进行，调压手段也多种多样。
3.4 简述三段式电流保护的配合关系。
答：三段式电流保护的配合关系如下：
①电流Ⅰ、Ⅱ段构成主保护，它们联合工作能够切除本线路范围内任意点的故障；电流
Ⅲ段是后备保护，其动作电流整定值躲过最大负荷电流，一旦发生短路，流过短路电流的各
电流Ⅲ段均能起动，为保证选择性，其动作延时从线路末端开始呈阶梯上升的特性；
②电流Ⅰ段的动作延时为零，动作电流整定值躲过本线路末端可能的最大短路电流，取
适当可靠系数，它不能保护本线路的全部；电流Ⅱ段要切除本线路全部范围的故障，故其保
