结构化系统设计的主要任务和内容
结构化系统设计方法的基本思想及方法要点
结构化系统设计方法的基本思想是以系统的逻辑功能设计和数据流关系为基础，根据数据流程图和数据字典，借助于标推的设计淮则和图表工具，通过“自上而下”和“自下而上”的反复，逐层把系统划分为多个大小适当，功能明确，具有一定独立性，并容易实现的模块，从而把复杂系统的设计转变为多个简单模块的设计。
从目前大多数信息系统的开发现状来看，结构化系统设计方法是运用最为普遍，同时也是最为成熟的一种开发方式。
简单地说，结构化系统设计方法可以用三句话进行概括；自上而下；逐步求精；模块化设计。
首先，自上而下，就是在管理信息系统的设计与系统分析阶段，必须采用整体大于局部、上级优于下级的设计思路。
优先考虑如何满足领导层的管理需求，其次才考虑中层与底层的管理需求。
其次，对客户的需求分析应做到逐步求精。
在深入调研的基础上力图在编写程序之前就清晰地了解客户的实际运作过程，从而制定出切实可行的开发方案，并且为将来可能的功能扩展留有充分的余地。
最后阶段才进入程序编写阶段。
在进行软件设计时采用模块化的设计思路，并且采用自下而上的实施方法，即先开发一些能够独立运行并完成某些功能的小型程序模块，而后将这些模块进行组合。
采用这种设计方法，在所有功能模块开发完成之后，只需将所有模块进行有机组合，就能够获得一个完善的系统。
二、结构化系统设计方法的由来与发展在数据处理领域，“结构化”…词最早出现于程序设计，即结构化程序设计。
“结构化”的含义是指用一组标准的准则和工具从事某项工作。
在结构化程序设计之前，每一个程序员都按照各自的习惯和思路编写程序，没有统一的标准，也没有统一曲技术方法，因此，程序的调试、维护都很困难，这是造成软件危机的主要原因之一。
1966年，Bohn和Jacopinl提出了有关程序设计的新理论．即结构化程序设计理论。
这个理论认为，任何——个程序都可以用三种基本逻辑结构来编制，而且只需这三种结构。
这三种结构分别是顺序结构、判断结构和循环结构，其特点是每种结构只有一个入口点和一个出口点。
系统的结构化分析与设计方法
系统的结构化分析与设计⽅法1、结构化⽅法的主要思想：（1）软件是有组织、有结构的逻辑实体，其结构为⾃顶向下的形式（2）软件由程序和数据组成，其结构呈现三层组织形式，即系统、⼦系统、功能模块/数据体（3）软件结构中的各部分既独⽴⼜关联2、结构化⽅法的特点：（1）抽象性：抽象描述系统的本质内容（2）结构化、模块化、层次化：分⽽治之，由分到合（3）分析与设计线索：⾯向过程（处理） – 过程驱动⾯向数据 – 数据驱动3、总体规划：为所规划的软件系统作出⼀个战略的、宏观的、全局的技术⽅案构建宏观结构模型，为后期的分析与设计奠定基础三个⼯作内容：（1）需求调查（2）结构模型建⽴（3）总体规划⽂档撰写4、过程与数据间的关系建⽴ – U/C矩阵（1）过程（处理）对数据的操作可以分为2类： Use – 使⽤，包括Select、Insert、Delete、Update Create – 建⽴，即创建数据（2）U/C 矩阵⼆维矩阵表横向业务 – 过程；纵向 – 主题数据库（3）U/C矩阵的作⽤为⼦系统划分提供帮助5、⼦系统规划：（1）建⽴U/C矩阵（2）整理成“基本U/C矩阵” 在原始的U/C矩阵基础上，反复调换列，使得尽可能多的“C”标记处于矩阵的对⾓线附近（3）⼦系统划分按照“职能域”对U/C矩阵进⾏划分（4）⼦系统定义含业务过程和主题数据库6、⽤传统结构化和oo的观点看待系统的⽐较：1）传统⽅法：系统是处理的集合，处理与数据实体的交互，处理接受输⼊并产⽣输出2）OO⽅法：系统是交互对象的集合，对象与⼈或其他对象交互，对象发送和响应信息7、结构化分析：分析基础：总体规划说明书；分析每个业务过程的详细流程；分析每个主题数据库的数据结构；建⽴分析模型：系统业务流程图、详细的数据流图、数据字典；结构化系统分析结果：系统分析说明书8、系统流程图：对不同计算机程序、⽂件、数据库和相关⼿⼯过程设计的表达；主要从较⾼的层次描述系统的相对独⽴的⼦系统和程序模块；⽤图形化的⽅式描述了对⼦系统的组织；可以表明系统业务类：Batch(批处理) Real time(实时处理)9、10、基于数据流的系统分析 -- 数据流图数据流图：⽤处理、外部实体、数据流以及数据存储来表⽰系统需求的图表DFD的特点：图形元素少且符号简单易懂；较充分表达系统的主要需求：输⼊、输出、处理和数据存储；最终⽤户、管理⼈员和系统开发⼈员只需稍加培训即可读懂DFD图，⽅便交流。
软件工程第五章
5.2.1、结构化程序设计技术
1. 结构化设计技术的形成
－－对“取消GOTO 语句”的争论 －－只用“顺序”、“选择”和“循环”三 种基本控制结构就能实现任何单入口单出 口的程序设计 －－程序应该只有一个入口和一个出口；自 顶向下，逐步求精
5.2.1、结构化程序设计技术
2. 结构化设计技术的概念 经典定义：“如果一个程序的代码仅仅通 过顺序、选择和循环这三种基本控制结构 进行连接，并且每个代码块只有一个入口 和一个出口，则称这个程序为结构化的。”
1. 模块的逻辑结构设计 逻辑结构设计是结合所开发项目的具体要 求和对每个模块规定的功能，开发出模块 处理的详细算法，选择某种适当的工具加 以精确描述。
5.1.1、详细设计的任务
详细设计阶段的主要任务：
2. 模块的数据设计 为在需求分析阶段的数据对象定义逻辑数 据结构，并且对不同的逻辑数据结构进行 不同的算法设计，选择最有效的方案。同 时，确定实现逻辑数据结构所必需的操作 模块，以便了解数据结构的影响范围。
第五章
详细设计
详细设计
教学提示：
上一章学习了概要设计的有关知识，本章将 介绍详细设计的内容。主要包括详细设计的 任务与原则、设计方法以及详细设计规格说 明及评审等。
详细设计
教学目标：
理解详细设计的设计任务和设计原则。掌握 详细设计的方法和常用工具的使用，了解详 细的设计规格说明书的内容和评审。
5.2.1、结构化程序设计技术
5.2.1、结构化程序设计技术
2. 结构化设计技术的概念 当前结构化程序设计的基本内容如下： (1) 程序的控制结构一般采用顺序、选择、循环3 种结构来构成，确保结构简单。 (2) 使用单入口单出口的控制结构。 (3) 程序设计中应尽量少用GOTO 语句，以确保 程序结构的独立性。 (4) 采用自顶向下逐步求精方法完成算法设计。
第五章 系统设计
三、HIPO技术 技术
HIPO技术即用图形方法表达一个系统的输入和 技术即用图形方法表达一个系统的输入和 输出功能，以及模块的层次。 输出功能，以及模块的层次。HIPO技术包含两 技术包含两 个方面的内容： 个方面的内容： 分层图， （1）HIPO分层图，用此图层表示自项向下分 ） 分层图 解所得系统的模块层次结构。 解所得系统的模块层次结构。 处理-输出图），此图描述 （2） IPO图（输入 处理 输出图），此图描述 ） 图 输入-处理 输出图）， 分层图中一个模块的输入，输出和处理内容。 分层图中一个模块的输入，输出和处理内容。
四、系统设计工作的特点
系统设计工作的环境是管理环境和技术环境的结 合。
5.2 系统设计的方法和工具
一、结构化设计方法概述
结构化设计（ ） 结构化设计（SD）方法是从建立一个具有良好结构 的系统的观点出发， 的系统的观点出发，基于把一个复杂的系统分解成相 对独立的模块的原则， 对独立的模块的原则，主要研究了将系统分解为不同 模块的方法与技术，分析系统分解时产生的各种影响， 模块的方法与技术，分析系统分解时产生的各种影响， 提出了评价模块结构质量的具体标准， 提出了评价模块结构质量的具体标准，还给出厂从表 达用户要求的数据流图导出模块结构图的规则。 达用户要求的数据流图导出模块结构图的规则。 结构化方法规定了一系列模块的分解协调原则和技术， 结构化方法规定了一系列模块的分解协调原则和技术， 提出了结构化设计的基础是模块化， 提出了结构化设计的基础是模块化，即将整个系统分 解成相对独立的若干模块， 解成相对独立的若干模块，通过对模块的设计和模块 之间关系的协调来实现整个软件系统的功能。 之间关系的协调来实现整个软件系统的功能。
系统结构图的表示方法
模块A 模块A 模块A
软件结构化设计之概要设计
软件结构化设计之概要设计什么是概要设计？⼜叫总体设计。
即对全局问题的设计，也就是设计系统总的处理⽅案。
软件⼯程总体设计包括：计算机配置设计、系统模块结构设计、数据库和⽂件设计、代码设计以及系统可靠性与内部控制设计等内容。
软件功能分解属于下列软件开发中的总体设计阶段。
完成⼤型⼯程体系的总体⽅案和总体技术途径的设计过程。
在⼀般⼯程设计中总体设计则指按计划任务书的内容进⾏概略计算，附以必要的⽂字说明和图纸设计，⼜称初步设计。
对于⼯程系统⼯程总体设计是指前⼀种含义。
总体设计是⼯程项⽬开发过程中的⼀个重要阶段。
研制⼤型⼯程体系的基本问题是，怎样把⽐较笼统的初始研制要求逐步地变为成千上万个研制参加者的具体⼯作，以及怎样把这些⼯作最终综合成⼀个技术上先进、经济上合算、研制周期短、能协调运转的实际系统，并使这个系统成为它所从属的更⼤系统的有效组成部分。
1954年美国最早出现为导弹研制计划提供这种服务的系统⼯程公司──拉莫·沃尔德⾥奇公司。
50年代末中国开始研制⼈造卫星和运载⽕箭时，也建⽴了这样的机构，并称之为总体设计部。
总体设计部设计的是系统的总体，系统的总体⽅案和实现它的技术途径，并通过可⾏性研究和技术经济论证，确保项⽬在规划、设计、制造和运⾏各个阶段，总体性能最优。
这样可以避免因规划、研制和运⽤的缺陷造成⼈⼒、物⼒和财⼒的浪费。
软件⼯程的概要设计就是把系统的功能需求分配到⼀个特定的软件系统结构中。
基本⽬的就是回答“概括地说，系统应该如何实现”这个问题。
总体设计阶段的另⼀项重要任务是设计软件的结构，也就是要确定系统中每个程序是由哪些模块组成的，以及这些模块相互间的关系。
概要设计的主要任务是把需求分析得到的系统扩展⽤例图转换为软件结构和数据结构。
设计软件结构的具体任务是：将⼀个复杂系统按功能进⾏模块划分、建⽴模块的层次结构及调⽤关系、确定模块间的接⼝及⼈机界⾯等。
数据结构设计包括数据特征的描述、确定数据的结构特性、以及数据库的设计。
管理信息系统课后习题及参考答案
第1章 1．什么是信息，什么是数据？简述二者之间的联系和区别。 2．什么是信息循环？ 3．简述信息的层次和信息的类型及主要特性 。
4．简述管理信息的特点。
6．简述信息系统的定义。 7．什么是管理信息系统，它有什么特点？ 第2章 1． 建设管理信息系统方法应包含的内容主要有哪些？ 2．简述管理信息系统的生命周期。 3．结构化方法的基本思想是什么？ 4．什么是结构化生命周期法？ 5．什么是快速原型法？ 6．简述在系统分析阶段使用原型法的开发过程。
7．试述本教材为什么选择结构化生命周期法作为重点讲述内容。 8．管理信息系统的开发方式有哪些？ 第3章 1． 试述系统规划的主要目标和任务。 2．试述系统规划工作的主要特点和关键问题。 3．什么是管理信息系统开发中的系统分析？其主要目标和活动内容有哪些？系统分析工作的主要特点是什么？
4．初步调查的内容主要有哪些？ 5．可行性研究的目的是什么？ 6．可行性研究主要从哪几个方面去考察？简述其内容。 第4章
1．简述需求分析中现行系统调查、新系统逻辑方案的提出等活动的详细内容、关键问题、主要成果及其描述方法。
2．为什么数据流图要分层？ 3．简述分层数据流图的组成与基本符号以及绘制步骤。 4．简述数据词典在需求分析中的作用和编写数据词典的基本要求。 5．什么是基本加工？描述表达基本加工逻辑功能的结构化工具有那些？特点是什么？
6．某银行发放贷款原则如下： （1）对于贷款未超过限额的客户，允许立即贷款； （2）对于贷款已超过限额的客户，若过去还款记录好且本次贷款额在2万元以下，可作出贷款安排，否则拒绝贷款。
请用结构化语言、决策表来描述该原则。 7．依据如下决策表，画出决策树。 信件收费决策表
1 2 3 4 5 6 是否1000公里以内？ Y Y N N N N 是否挂号信？ N Y N Y Y N 重量（W）≥30公斤 N N Y N Y N 2 W √ 3W √ 2.5W √ 3.5W √ 2.5W+（W-30）×0.5 √ 3.5W+（W-30）×0.5 √
项目开发案例：结构化生命周期方法
系统分析说明书（报告）
系统分析说明书的主要内容包括： 1.现行系统概述 2.新系统目标与新系统的功能 3.现行系统状况 4.新系统的逻辑方案 5.新系统开发费用与时间进度估算
项目开发案例：结构化生命周期 方法（1）
1.系统规划阶段 任务：对企业的环境、目标、现行系统的状况进行初步调 查，根据企业目标和发展战略，确定信息系统的发 展战略，对建设新系统的需求作出分析和预测。 问题：要考虑建设新系统所受到的各种约束，研究建设新 系统的必要性和可能性。 工作成果：系统设计任务书。 主要包括：新系统建设方案和实施计划。
岗位职责三工作总结项目运维项目实施银青高速视频监控东毛隧道停车场项目全面实施ip设置贵州独平高速项目全面实施监控室机柜布线四心得体会在这段时间的学习过程中我对部门很多产品从零学起刚到公司的时候感觉压力很大经过这些时间的认真学习和实际操作调整心态现已完全能融入公司的各项岗位职责和管理制度中
项目开发案例：结构化生命周期 方法
可行性研究报告主要包括以下内容： ⑴概述。 ⑵新系统的的目标、要求和约束。 ⑶可行性研究的基本准则。 ⑷现行系统描述及现行系统存在的主要问题。 ⑸新系统对现行系统的影响。 ⑹投资和效益分析。
⑺其他可选方案及与国内外同类方案的比较。 ⑻有关建议。
3.系统开发计划书
系统开发计划书的主要内容： ⑴概述：主要包括系统开发的主要目标、基本方针、 参加人员、工作阶段和内容等。 ⑵开发计划：系统开发各工作阶段或子系统项目的任务 分工、负责人、计划时间、人力与资金及设备 消耗、实际执行情况等。可用工作进度、甘特 图、网络图及关键路径法等工具。 ⑶验收标准: ⑷协调方法：信息系统开发中各个单位、阶段之间的衔 接、协调方法、负责人、权限等。
②可能性分析
第3章结构化系统分析2
第3章 结构化系统分析（2）
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第3章 结构化系统分析（2）
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八、其他工具 我们应该注意：
在实际的系统分析工作时，所采用方法的类型宜少不宜多，以免造成混乱。
除了结构化工具之外，也常采用一些不属于结构化方法的图形工具如：
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3．3 系统分析阶段各项活动的内容 一、系统的初步调查
1．目标 系统的初步调查是系统分析阶段的第一项活动，也是整个系统开发的 第一项活动。
系统开发工作一般是根据系统规划阶段确定的拟建系统总体方案进行的。在系 统规划段已经根据当时所做的战略规划、组织信息需求分析和资源及应用环境 的约束，将整个信息系统的建设分成若干项目，分期分批进行开发。 系统规划阶段的工作是面向整个组织，着重于系统的总体目标、总体功能和发 展方向，对每个开发项目的目标、规模和内容并未做详细的分析。
初步调查阶段的主要目标就是:
从系统分析人员和管理人员的角度看新项目开发有无必要和可能。
第3章 结构化系统分析（2）
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2．内容 (1)调查内容
系统分析人员要调查：
有关组织的整体信息 有关人员的信息 有关工作的信息
只了解做了什么，有什么问题。 包括主要输入、主要输出、主要处理功能以及与其他系统的关系。
(4)经济可行性分析 包括建设费用、运行费用、经济效益及社会效益。
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第3章 结构化系统分析（2）
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七、决策表(Decision Table) 决策表(Decision Table)又称判断表，为描述判断的条件较多，各条件 又相互组合，相应的决策方案较多的加工逻辑提供了表达清晰、简洁 的手段。
结构化生命周期法
管理信息系统》 5.1 .2 MIS生命周期各阶段的主要活动(2) 系统分析阶段 系统分析阶段与系统设计阶段的目的都是做新系统设计。在一般的机械工程或建筑工程中并没有系统分析这个阶段。由于MIS自身的复杂性，要把设计阶段又划分为逻辑设计阶段和物理设计阶段，并称逻辑设计阶段为系统分析，物理设计阶段为系统设计。 应注意，分析阶段的工作是从做系统可行性分析开始，即可行性研究论证。若结论是可行，则进一步作出系统逻辑设计。
5.3.1 结构化生命周期法要点 所谓结构化生命周期法就是把管理信息系统开发的全过程按其生存周期分成若干阶段，每个阶段有相对独立的任务，然后逐步完成各个阶段的任务。在每一阶段的开始与结束都规定了严格的标准。前一个阶段的结束标准就是后—阶段开始的标准，而每个阶段任务相对独立而且比较简单，便于不同人员分工协作，从而降低了整个软件工程开发的困难程度。 在软件生命周期的每个阶段都采用科学管理和良好的技术方法，而且在每个阶段结束之前都从技术与管理两个角度进行严格审查，合格之后才开始下一阶段工作。
管理信息系统》 5.1 .2 MIS生命周期各阶段的主要活动(5) 系统实施阶段 物理设计完成后，即可进入系统实施阶段。实施阶段是根据系统的物理设计来构造一个物理的新系统。主要任务是：购置计算机硬件、系统软件，并安装调试；程序设计、程序及程序系统的调试；系统试运行；操作人员培训、编写操作说明等文字资料等。 新系统经一段时间的试运行，要评价系统开发的质量。不过MIS生命周期的每一个阶段结束后，都应该进行阶段性评价，如果发现问题应及时改正，如果是属于前面阶段的问题，亦应返回前面相应阶段做出修正。系统开发是一个不断前进、又不断反复的过程。
5.3.1 结构化生命周期法要点
（3）文档管理 为了便于管理信息系统的开发与管理，生命周期法把文档资料作为每个阶段的产品之一，而且加以标准化，作为每个阶段结束的重要标准。它保证了在系统开发结束时有一个完整准确的软件配置交付使用。文档资料是通讯的工具，它清楚地说明了到这个时候为止关于该项工程已经知道或做了什么，同时确定了下一步的工作基础。文档资料也起着备忘录的作用，如果文档不完整或与上一阶段的文档不相衔接则一定在工作上有不完整的地方。文档资料另一重要作用是有利于与用户交流，检查错误，用户评价。文档资料也是系统维护的依据。
AIS-11
系统实施
调试
测试的目的是尽可能多地暴露程序中的错误，发现错误
的最终目的是改正错误。
进一步诊断和改正错误，这就是调试的任务。
试探法：分析错误征兆，猜想故障的大致位置，在程序中
系统设计
系统数据库文件设计
二、数据库文件结构设计的考虑因素
（一）数据的可扩充性
（二）数据处理的效率
（三）数据的一致性及完整性 （四）数据的安全性
系统设计
系统数据库文件设计
三、数据库文件设计步骤
（一）用户需求分析
DFD ERD 将ERD转化为子模式 内模式：文件结构、各种存储路径、存储空间的分配、 记录的存储格式等等。
系统设计
四、代码设计的步骤
（一）调查、分析需代码化的对象
客户 供应商 存货 ……
（二）研究代码化对象的特征
数量、区域、规模、重要性……
（三）编制代码设计说明书
系统设计
系统数据库文件设计
一、需要建立的文件
主文件
反映数据项经过加以数据修改后当前状态的文件。
事务文件
等多方面较细致的设计。
概要设计
一、几个概念 （一）模块 一般认为，模块是指一段程序，可以是一个独立的程序，也 可能是其中的一段，或几个程序的结合。
（二）模块间的联系和模块内的联系
1、耦合
耦合反映模块间相互联系的紧密程度。
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结构化系统设计的主要任务和内容
1. 什么是结构化系统设计
结构化系统设计是指在软件开发过程中，将一个大型系统划分为多个模块或组件，并定义它们之间的接口和关系，以实现系统的整体功能。
通过结构化系统设计，可以提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性，减少系统的复杂度，使系统更易于理解和修改。
2. 结构化系统设计的主要任务
结构化系统设计的主要任务是确立系统的模块结构，将系统划分为多个模块，并定义它们之间的接口和关系。
具体的任务包括：
2.1 分析需求
在进行结构化系统设计之前，需要对系统的需求进行全面的分析，了解系统需要实现的功能和性能要求。
通过需求分析，可以确定系统的功能模块和模块之间的关系，为后续的模块划分和接口设计提供依据。
2.2 划分模块
根据需求分析的结果，将系统划分为多个模块，每个模块负责实现一部分功能。
模块的划分应该遵循职责单一原则，确保每个模块的功能清晰明确，避免功能的重复或交叉。
2.3 定义接口
模块之间的通信通过接口来实现。
在结构化系统设计中，定义接口是非常重要的任务。
接口应该清晰明确，包括输入参数、输出参数和返回值的类型和格式，以及模块之间的数据流和控制流。
合理设计接口可以降低模块之间的耦合度，提高系统的可扩展性和可维护性。
2.4 设计模块内部结构
每个模块内部也有一定的结构，包括数据结构、算法、函数和过程等。
设计模块的内部结构时，需要考虑模块内部功能的划分和组织，以及模块内部的数据共享和数据传递方式。
2.5 确立模块之间的关系
模块之间的关系包括依赖关系、调用关系和层次关系等。
在结构化系统设计中，需要明确每个模块之间的关系，确保模块之间的协调工作和数据交换能够顺利进行。
2.6 验证和优化设计
在完成结构化系统设计之后，需要对设计进行验证和优化。
验证设计的正确性和可行性，通过模拟和测试来检查系统是否满足要求。
同时，还可以对设计进行优化，提高系统的性能和效率。
3. 结构化系统设计的内容
结构化系统设计的内容可以分为以下几个方面：
3.1 系统规格说明书
系统规格说明书是结构化系统设计的主要成果之一，它包括系统的功能需求、性能需求、接口需求、数据需求等详细信息。
系统规格说明书需要对系统进行全面的描述和定义，确保设计的准确性和完整性。
3.2 模块划分和接口设计
根据系统规格说明书，进行模块划分和接口设计。
模块划分需要考虑功能的职责和复杂度，确保模块的独立性和可复用性。
接口设计需要定义输入输出参数的格式和类型，以及数据和控制流的处理方式。
3.3 模块内部结构设计
每个模块都有自己的内部结构，包括数据结构的定义、算法的选择和函数的组织等。
结构化系统设计需要对模块的内部结构进行设计和优化，以实现模块的功能要求和性能要求。
3.4 关系图和流程图
结构化系统设计通常使用关系图和流程图来表示模块之间的关系和数据流程。
关系图可以清晰地展示模块之间的依赖关系和调用关系，流程图可以描述模块内部的处理过程和数据流动。
3.5 验证和优化报告
在完成结构化系统设计之后，需要进行验证和优化。
验证可以通过模拟和测试来进行，以确保设计的正确性和可行性。
优化可以通过对设计进行调整和改进，以提高系统的性能和效率。
验证和优化的结果需要记录在报告中，供后续的开发和维护参考。
结构化系统设计是大型软件开发过程中的重要环节，它的任务和内容涉及到系统的分析、划分、接口定义、内部结构设计、关系设计、验证和优化等方面。
通过合理的结构化系统设计，可以提高软件的质量和可维护性，降低开发和维护的成本，实现软件系统的高效运行和可持续发展。