DB21T 4456-2026應用系統工程 應用軟件架構設計規范

ICS35.080CCSL7721DB21/T4456—2026I前言 2規范性引用文件 3術語和定義 4基本要求 5需求分配 25.1需求分配原則 25.2需求分配過程 25.3需求分配結果 26應用軟件架構設計要求 26.1通用要求 36.2用戶特征 36.3約束條件 46.4已有信息資源利用 46.5采購限制 47極限狀態設計方法 47.1通用要求 47.2軟件運行極限狀態設計指標 57.3承載能力極限狀態設計指標 58應用軟件架構設計圖 58.1通用要求 58.2系統圖/拓撲圖 58.3密碼應用設計圖 58.4界面與交互設備設計圖 68.5部署設計圖 69應用軟件指標體系 69.1通則 69.2數據生產能力指標 79.3軟件運行極限狀態指標 79.4軟件與數據質量指標 79.5軟件運行狀態與模式 79.6界面與交互指標 79.7綜合技術經濟指標 710功能規模與應用軟件規格 810.1功能規模 810.2應用軟件架構規格說明要求 8DB21/T4456—202610.3非功能規格說明.................................................................8DB21/T4456—2026本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由遼寧省工業和信息化廳提出并歸口。本文件起草單位：大連昆騰數據科技有限公司、大連市友誼醫院、大連市財政事務服務中心、大連市大數據中心、國家計算機網絡應急技術處理協調中心、中國（遼寧）自由貿易試驗區營口片區管委會數字經濟發展局、營口自貿區建設發展有限公司、大連百致科技發展有限公司、榮科科技股份有限公司、大連正潤科技有限公司、大連華屹工程咨詢有限公司、遼寧雨溪項目管理咨詢有限公司、大連新聞傳媒集團、中電云計算技術有限公司、大連市甘井子區大數據中心、大連市工程咨詢協會、大連軟件行業協會、大連竹方工程咨詢有限公司、大連億豐科技有限公司。本文件主要起草人：于鋒、趙鶴、賈瑄、王江、段剛、徐慧、趙世宏、婁巍、吉慶、王璐、張文革、譚躍、馬雙翼、劉俊江、王佳駒、宋秋、劉永超、宋悅、吉長軍、劉斌、馮艷爽、朱明、時鳳燕、邢宇、裴鑫、王鵬、田野、楊光、陳春聲、智靖淼、葛文躍、榮憲波、陳曉云、趙志明、王啟章、朱善彬、宋惠妍、武毅。本文件發布實施后，任何單位和個人如有問題和意見建議，均可以通過來電和來函等方式進行反饋，我們將及時答復并認真處理，根據實際情況依法進行評估及復審。本文件歸口單位通訊地址：沈陽市北陵大街45-2號，聯系電話本文件起草單位通訊地址：大連市沙河口區星河二街25號1單元38層6-1,5-2號，聯系電話DB21/T4456—20261應用系統工程應用軟件架構設計規范本文件規定了應用軟件架構設計的主要內容、過程及編制深度要求，包括：需求分配、應用軟件架構設計、指標體系等。本文件適用于相關組織在新建、擴建、改建的應用系統工程項目中開展應用軟件架構設計活動。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T1526-1989信息處理數據流程圖、程序流程圖、系統流程圖、程序網絡圖和系統資源圖的文件編制符號及約定GB/T25000.22系統與軟件工程系統與軟件質量要求和評價（SQuaRE）第22部分：使用質量測量GB/T25000.23系統與軟件工程系統與軟件質量要求和評價（SQuaRE）第23部分：系統與軟件產品質量測量GB/T25000.24系統與軟件工程系統與軟件質量要求和評價(SQuaRE)第24部分：數據質量測量GB/T45802-2025系統與軟件工程生存周期過程需求工程DB21/T3758-2023應用系統工程初步設計文件規范DB21/T3759-2023應用系統工程關鍵性評價指標DB21/T4457-2026應用系統工程工程架構設計規范3術語和定義DB21/T3758-2023、DB21/T3759-2023、DB21/T4457-2026、GB/T45802-2025和GB/T25000系列界定的術語和定義適用于本文件。4基本要求應用軟件架構設計應符合以下基本要求：a)已經完成了需求調查，需求已經被驗證和確認。業務需求規格說明、利益相關方需求規格說明、系統需求規格說明和軟件需求規格說明應符合GB/T45802-2025要求；b)應用軟件架構設計一般過程包括：需求分配、應用軟件架構設計、應用系統指標體系設計；c)使用功能規模估算方法估算應用軟件功能規模；d)須根據數據分級分類結果，將核心數據、重要數據的處理劃分為獨立的應用軟件；e)應用系統的網絡安全等級保護為3級或以上時，應單獨提出密碼應用保護方案；f)應用系統運行模式至少應包括常規、降級和應急等運行模式；g)應提出業務運營政策和規則調整的處理方法，降低業務流程變動帶來的應用軟件變更風險；h)應提出應用軟件的交付方式要求；DB21/T4456—20262i)設計結果不應包含任何限制供應商選擇的描述。5需求分配5.1需求分配原則需求分配應遵循以下原則：a)完整性。所有列入需求基線中的需求均應被分配，不應有遺漏。原型系統需求作為項目建設過程需求，不列入需求基線，但也不應被遺漏；b)一致性。所有需求在分配過程中應保持一致，如需求進行了修改，應通過唯一標識保持利益相關方對需求理解的一致性。如需求被刪除，則相應的唯一標識不應被刪除，保持利益相關方對這一事實的理解保持一致；c)可追溯性。應通過維護需求基線表，保證需求分解、分配過程中的可追溯性。5.2需求分配過程需求分配的一般過程包括：a)對需求規格進行檢查，每一項需求都應具有以下特征：1)必要。該需求定義了一個基本功能/能力、特性、限制或質量因素；2)合適。需求與它涉及的實體相匹配；3)明確無誤。需求的描述不應有“待確定”、“待解決”、“待分配”等字樣；4)完整。該需求充分描述了實體所需的必要能力、特性、約束或質量等因素，無須其他信息即可理解該需求；5)單一。需求應陳述一個單一的能力、特性、限制或質量因素，不能同其他需求重復；6)可行。該需求可以在系統限制內實現（如：成本、時間、技術、法律、監管等），風險可接受；7)可驗證。需求可以被證明為客戶滿意或符合客戶要求。當該需求可測量時，可驗證性得到增強；b)對需求項進行分解和分類。需求分類包括：功能、性能、接口、過程要求、非功能性等；c)對需求項進行排序或加權，以表示優先級、時間順序或相對重要性；d)將需求劃分為需求集。根據業務場景、用戶類型等因素，將需求劃分為不同需求集，使利益相關方能夠更好的達成一致理解，為需求驗證、設計驗證和實施提供更好的描述；e)以需求集為單位，將需求分配到應用軟件架構模型中并將需求項分配給子系統和基礎設施元f)迭代和遞歸。在需求分配、應用軟件架構設計和工程架構設計過程中進行適當的迭代和遞歸，必要時進行性能測試，以獲得最優的設計方案；g)驗證。通過評審會等形式，驗證可以在限制范圍內實現這些需求。5.3需求分配結果以圖表的形式說明每個需求集明細及分配結果。需求項可能被多次分配，但不應重復計算功能規模。6應用軟件架構設計要求DB21/T4456—202636.1通用要求6.1.1應用軟件劃分應按業務場景、用戶類型等因素，將需求集劃分為不同的系統或子系統：a)以圖表的形式給出應用軟件架構模型圖和數據實體模型圖，明確主要作業、業務量及用戶數量等，定義作業系統/子系統、非功能系統及其對應的數據實體；b)應將數據管理需求劃分為單獨的數據管理系統。如建設單位已有數據管理系統，則應將這部分需求視為對原數據管理系統的增加需求；c)業務數據中如果包含了核心數據和重要數據，則應將這部分需求劃分為單獨的應用系統。注：核心數據、重要數據是指符合《數據安全法》規定的數據分類分級保護制度要求的數據。6.1.2應用軟件描述應用軟件由若干子系統構成。每個子系統應體現作業/任務的主要特征。應從以下幾個方面描述應用軟件：a)主要功能，并估算功能規模；b)明確運行環境與系統運行限制條件：1)系統接口\硬件接口\通信接口；2)與其他軟件或服務的接口（與SaaS或云服務的交互）；3)內存與存儲容量要求；4)其他要求，如：不低于B級數據中心、不低于R2級互聯網數據中心級別等；c)數據生產能力等性能效率指標要求；d)指定運行模式下的檢查點、控制方式、可用功能、效率等；e)確定應用系統恢復和重啟功能的有效性、效率和滿意度標準；f)質量要求，包括：產品質量、數據質量和使用質量測度指標總體要求。6.2用戶特征6.2.1用戶識別與用戶界面實例識別應用軟件用戶類型，包括：使用者、操作員、維護人員（按功能、位置、設備類型）等，并對用戶進行分組、劃分用戶群體：a)描述每個用戶組的人數以及他們使用系統的性質，對用戶一般特征進行描述，如：教育水平、經驗、技術專長和生理能力等可能影響可用性的特征；b)提出用戶組的功能權限、身份鑒別、操作模式等內容，描述用戶組的使用情境、適用條件和約束；c)識別用戶特征并定義用戶群體，如：技能、母語、生理特征等；d)定義用戶界面實例：根據用戶群體特征，描述用戶界面對應的用戶群體及信息呈現設備、輸入設備等；e)提出不同用戶群體的使用情境、適用條件和約束。6.2.2用戶界面與交互設計要求在架構設計階段，應對實施階段的用戶界面與交互驗證與確認提出要求：a)一致性要求，包括外部一致性和內容一致性；b)功能性要求；DB21/T4456—20264c)可用性要求，如：有效性、效率、滿意度；d)可訪問性要求，如：周境完備性、使用周境靈活性等；e)用戶界面與交互設計驗證原型要求，如：可用性、功能完整性、邏輯流暢性、反饋準確性。注：更多信息請參閱GB/T19878.11-2023。6.3約束條件指定由外部標準、監管要求或項目限制對系統設計施加的約束：a)法律依據及主要條文的約束；b)監管需要或約束；c)應遵循的標準規范名稱、條文的約束；d)其他正在執行的標準規范；e)已有的概念模型/實體模型/數據模型/數據架構等，對系統的限制或要求；f)對數據資產/主數據/參考數據的可用性和可訪問性的限制；g)描述在成本和時間范圍內執行項目的限制；h)其他限制，如：技術限制、資源限制、人員限制等。6.4已有信息資源利用描述應用軟件對已有信息資源的利用情況，包括：a)應利用的數據資產、主數據/參考數據資源、已有資料等；b)應復用的開發資源，如：構件/組件庫、數據庫、接口等。6.5采購限制提供任何將限制供應商選擇的其他項目的總體描述，包括：a)資源限制，如：特定的設備配置、具有唯一來源的支撐軟件等；b)與其他應用程序的接口；c)質量要求，如：可靠性、兼容性等特定質量檢測要求；d)來自其他系統的限制，如：通過接口從受控系統獲取信息的實時要求。7極限狀態設計方法7.1通用要求極限狀態設計方法是指對影響應用系統運行的因素（業務量變化、資源約束、環境影響）進行綜合分析，對需求規格說明書規定的數據生產能力、性能效率、操作限制、運行模式、采購限制、非功能等要求，提出極限狀態指標以滿足設計要求。注：極限狀態設計方法應參考DB21/T4457-2026的5.1、5.2。應用軟件架構設計時，須對需求項進行分解和確認，應同需求調研、需求分配、工程架構設計等過程進行相互驗證、迭代和遞歸，以獲得最佳的應用軟件架構設計方案。軟件運行極限狀態指標應以應用軟件運行資源要求為基礎，提出不同業務量、用戶數量情況下的資源配置要求并進行驗證。驗證時，可以參考設備供應商、支撐軟件供應商、類似應用軟件產品供應商等供應商的技術資料，也可以利用測試環境或運行環境對設備、類似應用軟件產品進行測試。當市場無類似應用軟件或采用新設備時，可以采取以下方法驗證設備配置要求：a)調整運行環境建設工期并對應用軟件原型及主要功能性能進行性能測試；DB21/T4456—20265b)對新設備進行性能與質量測試；c)可以提出實驗環境設計方案并開展測試；經驗證的軟件運行極限狀態指標應作為應用系統的基準指標。7.2軟件運行極限狀態設計指標軟件運行極限狀態基準指標所需的運行資源配置計算要求如下：a)以需求規格說明書提出的業務量作為應用軟件應達到的數據生產能力最低指標，包括：數據生產能力、最大數據生產能力、最小連續生產時間、最大在線用戶數、最大并發用戶數等指標；b)計算最大數據生產能力指標下的CPU/GPU、內存、顯存、容量、網絡帶寬等資源要求作為最低配置要求；c)描述應達到的數據生產能力、資源配置參數等設計要求：1)最大數據生產能力、最大在線用戶數和最大并發用戶數等設計指標；2)主要作業用戶最長可忍耐響應時間和最長可忍耐作業完成時間等設計指標。最長可忍耐作業完成時間應根據應用系統數據生產能力進行計算；3)主要作業的平均周轉時間、平均吞吐量等設計指標；4)訪問控制性、數據加密正確性、數據完整性、內部數據抗訛誤性、緩沖區溢出防止率、數字簽名使用率、系統日志保留滿足度等信息安全性設計指標要求；5)設備可訪問性、數據更新的時間延遲、數據值可跟蹤性、數據可用性比率、數據可用概率、數據可恢復性比率等依賴應用系統的數據質量設計要求。7.3承載能力極限狀態設計指標承載能力極限狀態設計指標應符合DB21/T4457-2026中5.3的要求。8應用軟件架構設計圖8.1通用要求應明確設計的技術依據，簡要描述架構設計的特點、優勢以及滿足需求的情況。應用軟件架構設計圖應包括：架構設計系統圖/拓撲圖與專項設計。專項設計包括：密碼應用設計圖、界面與交互設備設計圖、部署設計圖等。8.2系統圖/拓撲圖給出系統圖或拓撲圖，清晰、完整體現應用軟件的分配及相互關系。應按照DB21/T3758-2023的6.4、6.5、6.7的要求繪制應用軟件架構圖。此外，還應遵循GB/T1526-1989規定。8.3密碼應用設計圖密碼應用保護級別在3級或以上時，須單獨描述密碼應用方案。在2級或以下時，須在應用軟件的安全性中體現密碼應用設計：a)明確應用系統密碼保護級別及要求：1)明確物理和環境安全、網絡和通信安全、設備和計算安全等基礎設施要求；DB21/T4456—202662)明確應用和數據安全細節：身份鑒別、訪問控制信息完整性、重要信息資源安全標記完整性、重要數據傳輸機密性完整性、重要數據存儲機密性完整性、不可否認性、密碼服務、密碼產品等內容；3)明確管理制度、人員管理、建設運行、應急處置等要求；b)識別并定義應用系統的身份鑒別信息、密鑰數據、重要數據等機密性保護對象；c)識別并定義應用系統的身份鑒別信息、密鑰數據、日志記錄、訪問控制信息、重要信息資源安全標記、重要可執行程序、視頻監控記錄、門禁記錄、傳輸的重要數據、應用系統存儲的重要數據等完整性保護對象；d)識別并定義數據原發行為和數據接收行為等不可否認性保護對象；e)識別并定義真實性技術要求場景：1)進入重要物理區域人員的身份鑒別；2)通信雙方的身份鑒別；3)網絡設備接入時的身份鑒別；4)重要可執行程序的來源真實性保證；5)登錄操作系統和數據庫管理系統的身份鑒別；6)應用系統用戶身份鑒別；f)確定應用系統的機密性、完整性保護對象和真實性場景所需要的密碼服務或密碼產品要求；g)估算密碼應用相關的功能規模，調整應用軟件功能規模，提出密碼服務、密碼產品的規格要8.4界面與交互設備設計圖根據6.2要求，提出須配置的信息呈現、信息控制等輸入輸出設備：a)信息控制設備，即輸入設備，如：鍵盤、鼠標、定位器、操縱桿、軌跡球、觸控板、數位板和覆蓋層、觸控屏、觸控筆和光筆，以及語音和手勢控制設備、體感設備等；b)信息呈現設備，即輸出設備，如：視覺顯示設備、聽覺輸出設備、觸覺反饋設備等。8.5部署設計圖應用軟件部署設計的任務是為所有軟件功能指定運行環境并分配適當的運行資源，使得用戶、功能、數據、設備、支撐軟件、網絡鏈路、物理位置之間有清晰、準確、完整的體現。功能規模估算結果中的所有功能集應劃分為不同的功能模塊并分配到軟件子系統或應用軟件系統中，不能有遺漏。同一功能集、同一功能模塊可以多次分配但不應重復計算開發工作量。部署設計應同系統圖/拓撲圖、界面與交互設備設計圖保持一致性、完整性。以功能模塊或子系統為單位，明確部署要求：a)用戶類型及數量；b)設備類型及數量、主要配置要求，每種類型設備的操作系統及版本、支撐軟件及版本、供電、配套設施等內容；c)性能效率要求；d)鏈路類型及帶寬要求；e)其他部署要求。9應用軟件指標體系9.1通則DB21/T4456—20267通過量化指標全面體現應用軟件的設計與開發質量，包括：a)數據生產能力指標；b)軟件運行極限狀態指標；c)軟件與數據質量指標；d)系統運行狀態與模式；e)界面與交互指標；f)綜合技術經濟指標。應用系統指標應該在完成系統性能優化、設備配置調整后進行測度，以反應應用系統最優運行狀態。9.2數據生產能力指標數據生產能力類指標包括：年數據生產能力、日數據生產能力、數據生產能力、最大數據生產能力、最小連續生產時間、最大在線用戶數、最大并發用戶數等指標構成：a)應根據DB21/T3759-2023提出每個應用系統的指標要求；b)應提出應用系統的年度數據資產指標和設計使用年限內總數據資產指標；c)宜提出主數據、參考數據相關的指標，如：年度主數據數量規模、參考數據貢獻規模等。9.3軟件運行極限狀態指標按照7.2的要求確定軟件運行極限狀態指標。9.4軟件與數據質量指標按照GB/T25000系列標準確定測度與指標值，包括：產品質量、數據質量和使用質量。9.5軟件運行狀態與模式定義應用軟件支持的運行模式：a)描述對操作時間的限制；b)可能受到的安全限制；c)對用戶操作人數的限制；d)對計算資源的限制；e)對運行地點或基礎設施的限制；f)運行模式對應的用戶類別、功能、數據處理權限。9.6界面與交互指標a)描述設計時應提出的應用系統界面與交互指標，包括：1)有效性測度，包括：任務完成率、目標實現率；2)按用戶群體提出效率測度，包括：任務用時與時間效率指標、成本效率；3)按用戶群體提出滿意度測度，包括：總體滿意度、特征滿意度、自主使用率、特征利用率、用戶愉悅性、身體舒適性等；b)此外，宜提出運行階段的用戶界面與交互指標，包括：1)有效性測度，包括：任務中的差錯數、出錯任務率、任務差錯密度；2)按用戶群體提出效率測度，包括：生產性時間比、非必要動作率、疲勞影響；3)按用戶群體提出滿意度測度，包括：用戶投訴率、具體特征用戶投訴率、用戶可信性等。9.7綜合技術經濟指標DB21/T4456—20268定義應用軟件的綜合技術經濟指標，包括：按功能規模計算的功能點綜合單價指標、按年數據生產能力計算的造價指標、應用軟件投資占比、基礎設施投資占比等。給出綜合技術經濟指標計算公式、計量要求。10功能規模與應用軟件規格10.1功能規模匯總各專項設計提出的功能規模，對應用軟件規格說明進行調整，確保應用軟件規格完整、唯一、不重復，給出功能規模估算過程和估算結果。以附表的形式提出應用軟件功能規格說明和功能規模估算結果。10.2應用軟件架構規格說明要求10.2.1主要內容與要求應用軟件規格說明應包括以下內容：a)功能規格說明。給出軟件功能基本操作要求，包括：1)主要功能集功能規模。按照功能規模估算方法要求，描述內部邏輯文件外部邏輯文件、數據元素類型數量、信息記錄類型數量等內容；2)輸入的有效性檢查；3)對異常情況的響應，包括：內存溢出、通信設施故障、硬件故障和失效、錯誤處理和恢復等內容；b)非功能規格說明。提出非功能需求的分解要求；c)數據管理規格說明。提出數據架構需求的分解要求；d)外部接口規格說明；e)運行環境要求；f)技術支持說明。10.2.2調研結果要求以下要求作為應用軟件的調研內容，應明確調研結果要求：a)準確描述每個軟件功能對應的內部邏輯文件、外部邏輯文件以及詳盡的數據元素類型、信息記錄類型；b)每項軟件功能對應的輸入、輸出、外部查詢以及數據元素類型、信息記錄元素類型等內容；c)以圖表的形式描述應用軟件需求調研結果要求并以附件的形式提供。10.3非功能規格說明10.3.1通則為保證業務功能質量，應構建以下非功能子系統：作業控制系統、數據管理系統、用戶管理系統、日志與審計系統、系統運行管理系統、狀態監測系統等。10.3.2作業控制系統按照業務政策和規則，對作業系統的操作順序和操作規則進行調整，使得作業系統能夠更好的適應業務流程和業務運營環境。應說明以下內容：DB21/T4456—20269