2026年系統(tǒng)分析與設(shè)計實踐題集一、案例分析題（共3題，每題20分）1.題目：智慧醫(yī)療預(yù)約掛號系統(tǒng)需求分析背景：某三甲醫(yī)院計劃上線智慧醫(yī)療預(yù)約掛號系統(tǒng)，覆蓋門診、住院、體檢三大業(yè)務(wù)場景。需支持患者通過APP、網(wǎng)站、自助機多渠道掛號，醫(yī)生通過系統(tǒng)分配病床，并實現(xiàn)電子病歷共享。醫(yī)院所在城市人口老齡化嚴(yán)重（60歲以上占比超過25%），對系統(tǒng)易用性要求高。要求：（1）分析系統(tǒng)的主要用戶角色及核心業(yè)務(wù)流程；（2）列出3項關(guān)鍵功能需求（如多渠道掛號、醫(yī)生床位分配），并標(biāo)注優(yōu)先級；（3）針對老年用戶群體，提出2項易用性改進(jìn)建議。2.題目：跨境電商物流跟蹤系統(tǒng)設(shè)計背景：某跨境電商公司計劃開發(fā)物流跟蹤系統(tǒng)，覆蓋訂單生成、倉儲分揀、國際運輸、清關(guān)及末端配送全流程。業(yè)務(wù)覆蓋東南亞、歐洲、北美三大區(qū)域，需支持多幣種結(jié)算和海關(guān)單證電子化。要求：（1）設(shè)計系統(tǒng)架構(gòu)，明確各模塊職責(zé)（如訂單管理、物流調(diào)度、數(shù)據(jù)同步）；（2）說明如何實現(xiàn)跨區(qū)域數(shù)據(jù)一致性，并列舉1項潛在的技術(shù)挑戰(zhàn)及解決方案；（3）為提高客戶滿意度，設(shè)計1項物流異常預(yù)警機制。3.題目：智慧農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng)需求調(diào)研背景：某農(nóng)業(yè)合作社采用智能灌溉技術(shù)，需開發(fā)控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動化灌溉。系統(tǒng)需根據(jù)土壤濕度、天氣預(yù)報、作物類型動態(tài)調(diào)整水量，并支持遠(yuǎn)程監(jiān)控和手動干預(yù)。當(dāng)?shù)貧夂蚋珊?，水資源緊缺。要求：（1）分析系統(tǒng)需監(jiān)測的關(guān)鍵數(shù)據(jù)指標(biāo)（至少3項）；（2）設(shè)計數(shù)據(jù)采集與決策邏輯，說明如何平衡節(jié)水與作物需求；（3）提出系統(tǒng)與第三方氣象服務(wù)的接口設(shè)計要求。二、系統(tǒng)建模題（共4題，每題15分）1.題目：圖書館管理系統(tǒng)用例圖設(shè)計需求：用戶需通過系統(tǒng)借閱圖書、續(xù)借、預(yù)約，管理員需處理圖書入庫、逾期罰款等操作。要求：（1）繪制核心用例圖，標(biāo)明主要參與者（讀者、管理員）；（2）列出至少3個用例的詳細(xì)描述（如“借閱圖書”用例）。2.題目：企業(yè)OA系統(tǒng)活動流程圖設(shè)計需求：某公司需設(shè)計內(nèi)部活動審批流程，流程包括：部門發(fā)起→財務(wù)審核→主管批準(zhǔn)→執(zhí)行。要求：（1）繪制標(biāo)準(zhǔn)流程圖，標(biāo)注關(guān)鍵節(jié)點；（2）說明如何處理異常情況（如審批超時）。3.題目：智能門禁系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖需求：系統(tǒng)需支持刷卡、人臉識別、指紋三種驗證方式，狀態(tài)包括“待驗證”“驗證中”“通行”“報警”。要求：（1）繪制狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，標(biāo)明觸發(fā)條件和動作；（2）說明“報警”狀態(tài)如何觸發(fā)。4.題目：銀行ATM系統(tǒng)活動圖設(shè)計需求：用戶需完成“取款→查詢余額”連續(xù)操作，系統(tǒng)需校驗賬戶余額是否充足。要求：（1）繪制活動圖，標(biāo)明分支條件；（2）說明如何優(yōu)化用戶等待時間。三、數(shù)據(jù)庫設(shè)計題（共3題，每題20分）1.題目：社交平臺用戶關(guān)系表設(shè)計需求：設(shè)計用戶表（User）和好友關(guān)系表（Friend），支持雙向好友關(guān)系（如A關(guān)注B，B也關(guān)注A），需防止重復(fù)關(guān)系。要求：（1）編寫SQL創(chuàng)建表語句，包含主外鍵約束；（2）說明如何查詢共同好友（至少2個好友）。2.題目：電商訂單表規(guī)范化設(shè)計需求：訂單包含商品、用戶、收貨地址等多對多關(guān)系，需支持訂單分期付款。要求：（1）設(shè)計三級表結(jié)構(gòu)（訂單表、訂單項表、收貨地址表），標(biāo)注參照關(guān)系；（2）說明分期付款如何影響表結(jié)構(gòu)。3.題目：醫(yī)療電子病歷主從表設(shè)計需求：病歷包含患者基本信息（主表）、過敏史（從表）、檢查記錄（從表），需支持關(guān)聯(lián)查詢。要求：（1）編寫主從表創(chuàng)建語句，包含索引優(yōu)化；（2）說明如何提高查詢效率。四、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計題（共3題，每題20分）1.題目：高并發(fā)短鏈系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計需求：設(shè)計支持千萬級日活用戶的短鏈系統(tǒng)，需滿足秒級跳轉(zhuǎn)和分布式存儲。要求：（1）說明可采用哪些架構(gòu)模式（如微服務(wù)、緩存）；（2）列舉1項性能優(yōu)化方案（如URL生成算法）。2.題目：物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入平臺架構(gòu)設(shè)計背景：某智慧城市項目需接入各類傳感器（溫度、濕度、交通流量），數(shù)據(jù)需實時傳輸至云平臺。要求：（1）設(shè)計分層架構(gòu)（設(shè)備層、傳輸層、平臺層）；（2）說明MQTT協(xié)議如何保證數(shù)據(jù)可靠性。3.題目：銀行核心系統(tǒng)分布式部署方案需求：某銀行需將交易系統(tǒng)部署在多地數(shù)據(jù)中心，要求故障自動切換。要求：（1）說明可采用哪些負(fù)載均衡方案；（2）設(shè)計主備切換機制。五、需求分析題（共4題，每題15分）1.題目：在線教育課程購買流程分析需求：用戶需選擇課程、支付、觀看視頻，教師需上傳課程資料。要求：（1）列出5項核心功能需求；（2）說明如何處理支付失敗場景。2.題目：外賣平臺騎手接單機制分析需求：騎手需接收附近訂單，系統(tǒng)需自動分配最優(yōu)路線。要求：（1）設(shè)計訂單分配算法的基本邏輯；（2）列舉1項用戶體驗優(yōu)化措施。3.題目：政府政務(wù)服務(wù)平臺需求調(diào)研背景：某城市需開發(fā)“一網(wǎng)通辦”平臺，覆蓋社保、稅務(wù)、交通等業(yè)務(wù)。要求：（1）列出3項跨部門協(xié)同需求；（2）說明如何保障數(shù)據(jù)安全。4.題目：智能家居設(shè)備聯(lián)動需求分析需求：用戶需通過手機控制燈光、空調(diào)、窗簾，實現(xiàn)場景聯(lián)動（如“回家模式”自動打開所有設(shè)備）。要求：（1）設(shè)計設(shè)備控制的核心流程；（2）說明如何支持自定義場景。答案與解析一、案例分析題1.智慧醫(yī)療預(yù)約掛號系統(tǒng)需求分析（1）用戶角色與業(yè)務(wù)流程-角色：患者（APP/網(wǎng)站/自助機）、醫(yī)生、管理員；-流程：患者選科室/醫(yī)生→支付→獲取電子憑證→到院核銷。（2）核心功能需求（高優(yōu)先級）1.多渠道掛號（3星）：支持APP/網(wǎng)站/自助機，需適配老年版界面；2.醫(yī)生床位分配（5星）：基于病情優(yōu)先級、空床數(shù)量自動分配；3.電子病歷共享（4星）：需符合《電子病歷應(yīng)用管理規(guī)范》。（3）易用性改進(jìn)1.大字體/高對比度界面；2.支持語音輸入/呼叫人工客服。2.跨境電商物流跟蹤系統(tǒng)設(shè)計（1）系統(tǒng)架構(gòu)-訂單管理（訂單生成/支付）；-物流調(diào)度（多式聯(lián)運規(guī)劃）；-數(shù)據(jù)同步（實時同步海關(guān)數(shù)據(jù)）。（2）數(shù)據(jù)一致性方案-采用Redis分布式鎖解決跨區(qū)域庫存沖突；-技術(shù)挑戰(zhàn)：時區(qū)差異，解決方案：統(tǒng)一使用UTC時間。（3）異常預(yù)警機制-設(shè)定清關(guān)延遲閾值（如48小時未放行自動報警）；-通知客戶并提供備用物流方案。3.智慧農(nóng)業(yè)灌溉控制系統(tǒng)需求調(diào)研（1）關(guān)鍵數(shù)據(jù)指標(biāo)-土壤濕度（0-100%）；-空氣濕度（百分比）；-近3天降雨量（毫米）。（2）數(shù)據(jù)采集與決策邏輯-優(yōu)先使用天氣預(yù)報數(shù)據(jù)，結(jié)合土壤濕度動態(tài)調(diào)整；-節(jié)水策略：干旱區(qū)域優(yōu)先灌溉作物需水量大的區(qū)域。（3）接口設(shè)計要求-接口協(xié)議：HTTP/REST；-數(shù)據(jù)格式：JSON；-響應(yīng)時間：<1秒。二、系統(tǒng)建模題1.圖書館管理系統(tǒng)用例圖-參與者：讀者（借閱/續(xù)借）、管理員（入庫/罰款）；-用例：“借閱圖書”（流程：掃碼→查庫存→扣款）。2.企業(yè)OA系統(tǒng)活動圖-流程：部門發(fā)起→財務(wù)審核（<5000元直接通過）→主管批準(zhǔn)；-異常處理：超時→自動發(fā)送催辦通知。3.智能門禁系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖-狀態(tài)：待驗證→驗證中（刷卡/人臉成功）→通行；-報警觸發(fā)：驗證失敗3次→觸發(fā)安防部門。4.銀行ATM系統(tǒng)活動圖-分支條件：余額是否充足；-優(yōu)化：預(yù)取款→顯示預(yù)估剩余金額，減少等待。三、數(shù)據(jù)庫設(shè)計題1.社交平臺用戶關(guān)系表sqlCREATETABLEUser(userIdINTPRIMARYKEY,nameVARCHAR(50));CREATETABLEFriend(fromUserIdINT,toUserIdINT,PRIMARYKEY(fromUserId,toUserId),FOREIGNKEY(fromUserId)REFERENCESUser(userId),FOREIGNKEY(toUserId)REFERENCESUser(userId));-查詢共同好友：`SELECTa.userIdFROMFriendaJOINFriendbONa.toUserId=b.fromUserIdANDa.userId=b.toUserIdWHEREa.userId=1;`2.電商訂單表規(guī)范化設(shè)計sqlCREATETABLEOrder(orderIdINTPRIMARYKEY,userIdINT,totalAmountDECIMAL(10,2),paymentMethodVARCHAR(20));CREATETABLEOrderItem(orderItemIdINTPRIMARYKEY,orderIdINT,productIdINT,priceDECIMAL(10,2),quantityINT,FOREIGNKEY(orderId)REFERENCESOrder(orderId));-分期付款：新增`installmentsINT`字段，訂單項表關(guān)聯(lián)分期詳情表。3.醫(yī)療電子病歷主從表sqlCREATETABLEMedicalRecord(recordIdINTPRIMARYKEY,userIdINT,visitDateDATE);CREATETABLEAllergy(allergyIdINTPRIMARYKEY,recordIdINT,descriptionTEXT,FOREIGNKEY(recordId)REFERENCESMedicalRecord(recordId));-索引優(yōu)化：對`MedicalRecord.userId`和`Allergy.recordId`加索引。四、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計題1.高并發(fā)短鏈系統(tǒng)架構(gòu)-架構(gòu)模式：無狀態(tài)API網(wǎng)關(guān)+Redis緩存+分布式文件存儲；-優(yōu)化方案：URL哈希生成算法（如`hash(userId+timestamp)`）。2.物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入平臺-分層架構(gòu)：設(shè)備層（MQTT協(xié)議）→傳輸層（消息隊列）→平臺層（ES+Kafka）；-MQTTP協(xié)議：QoS1確保消息不丟失。3.銀行核心系統(tǒng)分布式部署-負(fù)載均衡：DNS輪詢+本地加權(quán)；-主備切換：通過Raft協(xié)議同步賬本數(shù)據(jù)。五、需求分析題1.在線教育課程購買流程-核心功能：課程分類、支付驗證