結構化系統分析與設計

1. 結構化系統分析與設計 第一章電腦化資訊系統概論 本章旨在介紹電腦化資訊系統的意義、功能、演進、類別與開發程序，並探討開發資訊系統的組織與人員。期使讀者能正確認識電腦化資訊系統，奠定學習這門課程的基礎。

2. 1-1 資訊系統簡介 1-1.1 資訊的意義 • 資訊(Information)與資料(Data)常被混淆交互誤用，其實兩者分別代表著不同的意義。 • 資訊與資料的意義雖然不同，但兩者具有密切的關係；資料必須經過收集、儲存、計算、傳遞等處理程序方能產生資訊，兩者的關係就如同工廠內的原料與產品，茲繪圖表示如下： 資料 資訊 處理 (原料) (製造、加工) (產品) 圖：資料與資訊的關係

3. 資訊(Information) • 資料(Data)是人類活動中，所發生之事實的記錄，這些事實通常以文字、數字、圖形或特殊符號來表示。 • 資料是指未經組織的材料(material)，本身是一個客觀存在的事實，不具備任何意義，必須賦予其一個屬性(attribute)說明，才能顯示其涵意。 • 資料是有關事實的記錄。

4. 資訊(Information) • 資訊(Information)是資料經過「資料處理」過程後，所產生可以作為未來行動參考的有意義、有價值的數據及訊息。 • 電腦的最主要用途是將資料轉換成為資訊。 • 當以某種主觀觀點來解釋資料時，資料才能成為有價值的資訊。 • 資料是潛在的資訊，資訊是對某些使用者有用的資料。 • 資訊是與某個人所面臨的決策問題有關的資料。

5. 資訊(Information) • 資訊的特質： • 濃縮性。可將各種由經驗、實驗等所得之資訊，歸納分析、整理成一個簡單的原則、原理。 • 替代性。辦公室實施自動化以後，即可取代部份的人力。 • 擴張性。資訊可以經由媒體迅速傳遞下，讓人們知道得更多、更快。 • 分享性。資訊可以分享眾人而不會減少。 • 時效性。在需要時，能隨時提供。 • 多樣性。可以各種不同的輸出形式呈現。 • 技術性。各種不同形式的處理與輸出需用到許多不同的技術。

6. 資訊(Information) • 資料與資訊的分別： 資 料 • 對事實的記錄 • 客觀存在 • 潛在的資訊 • 靜態的 • 過去的歷史 • 由行動產生(量測、記錄) • 儲存只是成本 • 以便於處理的形式儲存 資 訊 • 為特定決策問題所用 • 主觀認定 • 有用的資訊 • 動態的 • 未來的預測 • 輔助決策，導致行動 • 運用才有效益 • 以便於應用的形式輸出

7. 1-1 資訊系統簡介 1-1.2系統的意義 • 系統(System)有時亦稱制度，它是由許多相關要素與處理程序所組成的一種組織體，藉由這各組織體的運作，以達成一特定之作業目標。 • 任何系統通常均具有下列八個特性： 1.目的：指系統所要達成的目標。 2.輸入：指為達成系統目標所需投入之資源。 3.輸出：指系統的產出，如產品或服務等。 4.範圍：指系統的界限與大小。

8. 1-1 資訊系統簡介 1-1.2系統的意義 5.環境：指能影響系統效率的外界環境因素。 6.要素：指系統的構成組件，其任務是將輸入資源轉換成輸出產品。 7.關聯：指各種組件間的交互作用，如作業程序的連接或訊息的交換等。 8.限制：指影響系統運作的各種內外在限制條件，如法規、技術、人力等。

9. 1-1 資訊系統簡介 1-1.2系統的意義 • 茲將以上特性繪圖說明如下：

10. 1-1 資訊系統簡介 1-1.3資訊系統 • 所謂「資訊系統」是指記載、保存各種活動的資料，然後加以整理、分析、計算，產生有意義、有價值的資訊，做為未來制定決策與行動的參考。

11. 1-1 資訊系統簡介 1-1.4電腦化資訊系統 • 以電腦為工具的資訊系統，即為「電腦化資訊系統」。 • 電腦化資訊系統的構成要素可分為電腦系統(Computer System)、資料(Data)、人員(Personnel)、處理程序(Procedures)、及附屬設備(Facilities)等五項，茲繪圖表示如下：

12. 1-1 資訊系統簡介 1-1.4電腦化資訊系統

13. 1-1 資訊系統簡介 1-1.4電腦化資訊系統 • 電腦系統－分硬體與軟體兩部分，硬體係指機械與電子等實體設備，包括中央處理機、輸入設備及終端設備等。軟體則指監督、指揮電腦工作的程式指令，包括應用軟體與系統軟體等。 • 資料－包括輸入資料(指原始憑證)、輸出資訊及資料檔(或資料庫)等。 • 人員－主要包括系統分析師(System Analyst)、程式設計師(Programmer)、電腦操作員(Operator)、資料管制員、資料登錄員及使用者。

14. 1-1 資訊系統簡介 1-1.4電腦化資訊系統 • 處理程序－所謂「處理程序」(Procedures) 係指資訊系統所應遵循的各種作業方法與規則，如原始資料的收集方法與遞送程序，電腦中心管理辦法等。

15. 資訊系統的組成元素 資訊系統屬於一個人機系統(man-machine system)，整個工作必須由人與電腦共同參與，遵循某些規則，才能順利完成。 電腦作業的規則可以轉換成程式；人工作業的規則，則讓人員作業時有所遵循。這種人工作業規則，稱之為人工作業程序。常見的人工作業程序有： • 使用者作業程序 • 電腦操作員作業程序 • 資料登入人員作業程序 • 軟硬體維護作業程序 • 附屬設備：含資料登錄、資料保存、報表整理等設備。 作業程序可與程式數目等量齊觀，常容易被疏忽。

16. 1-1 資訊系統簡介 1-1.4電腦化資訊系統 • 附屬設備－包括資料登錄設備(Data Entry Devices)、資料檔保管設備及報表整理設備等。

17. 資訊(Information) • 資料處理的意義 ： • 有系統地處理資料的活動，以產生實用的資訊為目的。 • 將過去活動所發生的資料，經過蒐集、整理、分類、歸納、計算、儲存後，從中精煉出可以作為未來行動參考的資訊，而資料由輸入、經過資料轉換到產生資訊的整個過程稱之為「資料處理」。 • 資料處理系統是在成本與時間的協調下，求取資料數量與彈性的最大值，因此編碼、建立索引、更新檔案與發展查詢功能，是資料處理系統設計的最大考量。 • 強調缺乏有關資訊。活動內容包括：建立資料庫，編碼、建立索引、資料維護、查詢等。

18. 資訊(Information) • 資訊處理的意義 ： • 當決策問題確定後，如何減少資訊量，以達有效決策的一個過程。 • 強調不相關資訊過多。活動內容包括：組織、過濾、濃縮、解釋等。

19. 資料處理的分類 • 根據使用工具的不同，資料處理可分成以下四類： • 人工資料處理：以人工方式進行資料處理。如：人工閱卷。 • 機械資料處理：以機械工具進行資料處理，如：以計算器計算平均分數。 • 卡片資料處理：以卡片處理器進行資料處理。如：以讀卡機讀入劃記的答案卡。 • 電子資料處理：以電腦為工具進行資料處理。如：以電腦接收光學記號閱讀機讀入劃記的答案，接著進行計分、排序與統計的工作。

20. 資料生命週期 • 資料處理通常要經過產生、儲存、擷取，再經過分類、處理、綜合、利用後，如果該資料具有價值則予以儲存起來，反之則予以毀棄。此一過程稱之為「資料生命週期」。 何謂「資料生命週期」(data lifecycle)？

21. 資訊系統(Information system)概念 • 資訊系統的意義： • 舉凡一個系統可以用來記載保存各種活動資料，然後加以分析計算後，去除無意義的資料，最後產生可以作為未來行動參考等有價值的資訊。此類系統，稱之為「資訊系統」。 • 電腦化資訊系統的意義： • 舉凡以電腦做為資料處理工具的資訊系統，都稱之為「電腦化資訊系統」。 • 「電腦化資訊系統」又簡稱「資訊系統」。 何謂「資訊系統」(information system)？何謂「電腦化資訊系統」？

22. 1-2電腦化資訊系統的演進與種類 1-2.1資訊系統的種類 • 按作業方式區分，資訊系統可分為三類： 1.批次作業(batch processing)資訊系統 2.連線作業(on-line processing)資訊系統 3.即時作業(real-time processing)資訊系統

23. 1-2電腦化資訊系統的演進與種類 1-2.1資訊系統的種類 • 按系統功能區分，資訊系統可分為四類： 1.作業資訊系統(operational information system，簡稱OIS) 2.管理資訊系統(management information system，簡稱MIS) 3.決策支援系統(decision support system，簡稱DSS) 4.專家系統(expert system，簡稱ES)

24. 1-2電腦化資訊系統的演進與種類 1-2.2批次作業資訊系統 • 「批次作業」係指每次資料發生時，不即刻輸入電腦處理，必須逐筆累積至某一特定期限(如一週、半個月或一個月)，或某一定數量(如一萬筆或十萬筆)時，始整批輸入電腦處理者。 • 由於批次作業資訊系統每次處理資料量較為龐大，且不需經常處理，故其輸出入作業均採離線(off-line)的方式。

25. 1-2電腦化資訊系統的演進與種類 1-2.3連線作業資訊系統 • 所謂「連線」就是將電腦系統的輸出入設備散佈於遠地或其他國家(指資訊發生地或資訊使用所在地)，此種裝置於遠地的輸出入設備稱終端機(terminal)，終端機與電腦系統因相距遙遠，必須藉助電信公司的通訊電路直接傳送到各地，由各地之終端機予以輸出。

26. 1-2電腦化資訊系統的演進與種類 1-2.4即時作業資訊系統 • 所謂「即時作業」就是馬上處理資料的意思；當資料發生時，不論發生於何地，均應在極短時間內利用終端機輸入電腦系統處理，處理結果亦應在極短時間內經由通訊電路傳送給需要資訊的人。

27. 資訊系統分類-依作業方式區分 • 連線(On-line)作業資訊系統 • 連線即時處理 • 連線整批處理 終端機 主機 主檔 終端機 終端機 交易檔 主機 終端機 主檔

28. 資訊系統分類-依作業方式區分 • 整批處理(Batch processing)資訊系統 • 連線整批(on-line batch)處理系統 • 離線整批(off-line batch)處理系統 終端機 交易檔 主機 終端機 主檔 主機 主檔 終端機 磁片 交易檔 終端機 磁片

29. 資訊系統分類-依作業方式區分 • 即時(Real-time)作業資訊系統 終端機 主機 磁碟 感應器

30. 資訊系統分類-依提供功能區分 • 交易處理系統(Transaction Processing System)：簡稱TPS，亦稱為電子資料處理(EDP)或作業資訊系統(Operational information system, OIS)。 • 目的 • 支援日常性的交易處理作業，並提供報表及線上查詢，例如，庫存管理、貨物銷售等作業。 • 降低例行作業成本。 • 提高交易處理的正確性。 • 增加交易處理的工作效率。 • 常見的資料處理方式 • 離線批次處理 • 連線整批處理 • 線上交易處理(On-Line Transaction Process,OLTP) (即時)

31. 1-2電腦化資訊系統的演進與種類 1-2.5作業資訊系統 • 常見的作業系統如下所列： • 應收帳款系統(accounts receivable system) • 應付帳款系統(accounts payable system) • 會計總帳系統(general ledger system) • 人事系統(personnel system) • 薪資系統(payroll system)

32. 資訊系統分類-依提供功能區分 • 管理資訊系統(Management Information System,MIS) • 目的 • 支援日常例行性的交易處理活動。 • 協助管理者進行管理及決策制定(Decision-making)。 • 定義：依據Golden B. Davis的定義，MIS是 • 人機整合的系統。 • 存在一個組織中，用來提供資訊的系統。 • 支援例行作業及管理決策等活動的系統。 • 組成：MIS是由以下元件所組成 • 電腦硬體。 • 電腦軟體。 • 人工作業程序及人。 • 模型(Model)：可用來作分析、規範、控制及決策等活動。 • 資料庫。

33. 1-2電腦化資訊系統的演進與種類 1-2.6管理資訊系統 • 美國資訊學者戴維斯(G.B. Davis)先生說：「管理資訊系統是人機整合系統，它提供資訊以支援企業組織的例行作業、管理與決策等活動，此種系統必須使用到電腦軟硬體設備、人工作業程序、管理模式及資料庫等」。

34. 1-2電腦化資訊系統的演進與種類 1-2.6管理資訊系統 • 管理資訊系統與電子資料處理系統的主要差別，在於前者有能力提供管理資訊，以支援企業的決策、規劃活動，使用者可使用決策模式隨時從資料庫做突發性的查詢，使能改進決策品質並提升營運績效。總之，管理資訊系統所強調的是「效果」，電子資料處理系統所強調的則是「效率」。 管理資訊系統與電子資料處理系統的主要差別？

35. 資訊系統分類-依提供功能區分 • 決策支援系統(Decision Support System,DSS) • 定義：依據Sprague及Galson的定義，DSS是 以電腦為基礎，透過人機交談方式，協助使用者使用資料庫及運用模型庫，解決非（半）結構化的決策問題。而非結構化係指無固定決策規則及作業程序。 • 組成：DSS是由以下元件所組成 • 人。 • 電腦硬體。 • 軟體：含資料庫管理系統、模型庫管理子系統(MBMS)及對話管理子系統(DGMS)。 • 資料庫。 • 模型庫（含許多數學及統計模型）。

36. 1-2電腦化資訊系統的演進與種類 1-2.7決策支援系統 • 所謂「決策支援系統」係專門蒐集、分析各種資訊，以協助企業經理人制定決策、分析行動方案，尋找最佳策略之電腦化應用系統。例如投資模擬分析系統、預算編訂模擬系統、費率擬定系統、財務規劃系統等屬之。

37. 資訊系統分類-依提供功能區分 • 專家系統(Expert System) • 定義：它是一個電腦化系統，具備專家的知識及推理能力，常被用來協助企業，解決需要專家解答的問題，除了可對某一特定領域問題提供建議，並可解釋推理的結果。它又可稱為知識庫系統(Knowledge- based system)或知識系統(Knowledge system)，為人工智慧(AI)的一個分支。 • 人工智慧(Artifical Intelligence) • 是研究如何讓電腦從事判斷、學習、推理的一門電腦科學。 • 試分別解釋(1)資料、(2)資訊、 (3)知識、 (4)智慧。 • 資料－＞資訊－＞知識－＞智慧 • 處理 推理 規劃

38. 1-2電腦化資訊系統的演進與種類 1-2.8專家系統 • 專家系統(expert system)是人工智慧的一支，它是一個電腦化系統，擷取人類專家的專業知識、經驗，並以電腦軟體模擬人類專家推理的過程，以解決需要人類專家解答的問題。他不僅可協助非專家的人，改善他們解決問題的能力，並可成為專家們的得利助手，增益他們的專業知識、提升決策品質。 • 目前市面上已有且可應用於管理的專家系統，如風險評估、成本估計、計畫管理、工廠自動化管理、地產經營及查帳等系統。

39. 系統架構圖範例 參考資料：財稅資訊處理手冊-各機關應用稅務資訊連結作業

40. 系統架構圖範例 參考資料：財政部關稅總局關務行政資訊系統技術資料

41. 1-3 電腦化資訊系統開發 • 常見的系統開發方式有下列兩種： • 1.全功能式(Fully Functional Approach) 2. 雛型式(Prototyping Approach)

42. 1-3 電腦化資訊系統開發 1-3.1 全功能式系統開發方式 • 此種方式之特性是每一個資訊系統都要經歷「系統分析」(System Analysis)、「系統設計」(System Design)與「系統建置」(System Implementation)等三個開發程序，然後該系統即告開發完成，可供使用。

43. 1-3 電腦化資訊系統開發 1-3.1 全功能式系統開發方式 • 系統分析：所謂「系統分析」就是調查研究系統的目的、需求、處理程序與作業方法等。從而探討系統之問題癥結所在，然後研訂解決問題的各種可行方案，從中找出最佳方案，以為建立電腦化資訊系統的準則。 • 系統設計：所謂「系統設計」就是研究規劃以電腦為工具的資訊處理系統，以取代現行作業方式，除可解決現行系統缺失外，並能提高資訊品質與工作效率。

44. 1-3 電腦化資訊系統開發 1-3.1 全功能式系統開發方式 • 系統建置：指程式指令之設計、撰寫與測試，及系統測試與系統轉換等工作。

45. 1-3 電腦化資訊系統開發 1-3.2 系統發展生命週期 • 每一資訊系統必須經歷系統分析、系統設計與系統建置等三個步驟，然後即可付諸使用(操作運轉)。惟為確保系統的正確與成效，每一系統在使用期間應經常加以評鑑(Evaluation)，遇有資訊需求改變或硬體設備擴充改良等情事，應即採取回饋(Feed back)程序，重新執行系統分析、系統設計及系統建置等工作，如此週而復始地不斷運行，方能維持系統的可用性，因此我們稱之為「資訊系統發展生命週期」(Information System Development Life Cycle)。

46. 1-3 電腦化資訊系統開發 1-3.2 系統發展生命週期 系統需求 系統評鑑 系統運轉 系統分析 系統設計 系統建置 否 滿意？ 可用之資訊系統 (回饋) 圖：系統開發程序與回饋

47. 1-3 電腦化資訊系統開發 1-3.2 系統發展生命週期 圖：系統發展生命週期

48. 系統發展生命週期

49. 1-3 電腦化資訊系統開發 1-3.3 雛型式系統開發方式 基本需求 基本需求分析 系統設計 模型評估 模型建置 否 滿意? 重建或改善 是 可用之資訊系統 圖：雛型式系統開發程序

50. 1-3 電腦化資訊系統開發 1-3.4 全功能式與雛型式的比較 • 全功能式須預先了解系統的全部需求，然後才能進行系統設計與建置工作，因此較適合資訊需求固定(指不經常改變需求)的系統。其優點是開發程序與工作項目均屬固定，故系統分析人員較易研訂開發計畫，工作易於推動，開發時間容易掌握。缺點則是不易獲知系統的全部需求，因使用者大都無法在短時間內列出全部的需求，甚至不知需求為何。