システム設計とは？意味をわかりやすく簡単に解説

システム設計とは、要件定義で明らかになった要求を、開発者が実装できる具体的な仕様や構造へと落とし込む工程を指します。自社業務をシステム化する際、手戻りや仕様漏れが発生して開発が遅延してしまった経験はないでしょうか。

この記事では、システム設計の役割や大まかな流れ、失敗を防ぐ注意点、決定すべき項目まで詳しく解説します。発注側の非エンジニア担当者や実務に携わり始めたばかりの若手システムエンジニアの方は、ぜひ参考にしてください。

システム設計は、曖昧になりがちな要件定義をプログラミング可能な実装レベルへと翻訳する中核的な工程です。発注側の要望や業務プロセスを整理し、開発者が実装できる具体的な構造へと落とし込む役割を担います。

システム設計の全体像を理解するために、主な役割や目的をまとめた表は、以下の通りです。

このようにシステム設計は、単にプログラムの構成を決めるだけではなく、プロジェクト全体の品質やスケジュールを左右する側面を併せ持ちます。設計段階でレビューや合意形成を重ねて仕様の抜け漏れを減らしていく体制づくりが、成功への近道です。

特に実際の開発現場では、プログラマー任せの製造を避けるために、設計ドキュメントの正確性が極めて重視されます。後工程における不具合修正コストの増大や仕様変更に起因する大幅な手戻りを防ぐ役割もあります。

「システム設計」の検索需要・市場動向トレンド

データ自動更新日: 2026-08-01

現在のトレンド注目度

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過去1年間で最も検索されたピーク時を100とした現在の相対数値

前月比モメンタム（需要の勢い）

▼-5.2

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47都道府県別の関心度一覧

地域名	関心度指数
東京都	100
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長野県	72
鳥取県	70
大阪府	60
富山県	59
島根県	58
愛知県	54
石川県	53
広島県	53
埼玉県	53
福岡県	53
秋田県	53
千葉県	50
佐賀県	50
香川県	48
兵庫県	47
高知県	47
青森県	47
長崎県	46
京都府	45
滋賀県	45
宮崎県	45
茨城県	44
岐阜県	44
北海道	44
岡山県	44
新潟県	43
宮城県	43
栃木県	42
静岡県	42
沖縄県	42
大分県	40
福井県	40
徳島県	39
群馬県	39
岩手県	38
山口県	38
熊本県	37
三重県	36
和歌山県	36
福島県	36
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システム設計は、要件定義から開発へと進むプロセスをスムーズに繋ぐための架け橋です。設計の流れを理解することによって、プロジェクトの各段階で何を決定すべきかが明確に定まります。

システム設計は要件定義の内容を前提として着手するため、着手前に要件定義を確認する準備工程を経てから、基本設計・詳細設計という2つの設計フェーズへ進みます。各工程における主な目的や具体的に定義するべき項目の概要は、以下の通りです。

これらのプロセスを順序立てて進めることによって、開発工程での手戻りを防ぎやすくなります。それでは、各フェーズの具体的な進め方について、詳しく確認しましょう。

要件定義の内容を整理する

システム設計に着手する前に、要件定義の内容を正確に把握しておく必要があります。要件定義で決定した顧客の要望や業務フローが、設計のすべての前提となるからです。

このフェーズで整理しておくべき主な要件は、次のとおりとなります。

• システム化する業務の範囲や大まかな流れ
• 新システムで解決したい顧客の課題や目標
• ハードウェアやセキュリティなどの非機能要件（機能そのものではなく性能や信頼性に関わる要件）

要件の漏れや矛盾をこの段階で解消しておくことが、その後の設計品質を安定させるポイントです。非エンジニアの担当者とも十分に合意形成を図っておく必要があります。

基本設計で仕様を定義する

基本設計では、要件定義で決まった内容をユーザーが目にする外部仕様として定義します。一般的に「外部設計」とも呼ばれ、画面構成や帳票のレイアウトなどを決定するフェーズですが、工程の呼び方や担当範囲は開発プロセスや組織の標準によって、異なることも少なくありません。

要件定義から基本設計にかけて、システム全体のアーキテクチャ（システムを構成する要素の分割や連携の仕方に関する構造設計方針）を具体化していく場合もあります。例えば、複数の小さなサービスに分割するマイクロサービスという考え方について、IBMは次のように説明しています。

マイクロサービスはアプリケーションをより小さく独立したサービスに分解します。

出典:IBM システム設計におけるマイクロサービス・アーキテクチャの定義

このような構造を採用するかどうかは、プロジェクトの標準や要件に応じて、要件定義から基本設計にかけて合意し具体化していくのが一般的です。決定した方針に沿って、具体的なユーザーインターフェースを定義していきます。

基本設計において、定義される具体的な決定項目は以下の通りです。

• ユーザーが操作する画面レイアウトや遷移図
• システムから出力する帳票やPDFなどのレイアウト
• 他システムとのデータ連携方法やインターフェース仕様

基本設計書は、発注者側の担当者が内容を確認して合意するためのドキュメントです。開発チームと発注者側の認識のズレを防ぐため、基本設計の完了段階で徹底したレビューを行いましょう。

詳細設計で構造を決定する

詳細設計では、基本設計で定義された仕様を実際にプログラムとして開発できるように、内部構造を設計します。一般的に、開発者向けの「内部設計」とも位置づけられますが、この呼称や範囲についても組織やプロジェクトの標準によって、異なる点に留意が必要です。

この工程では、プログラミングに必要なより具体的な設計図を作成します。詳細設計で決定する主な項目は、以下の通りです。

• データベースのテーブル構造やデータ型の定義
• 各処理のロジックやアルゴリズムを表すクラス・モジュール設計
• エラー発生時の対応や復旧手順を規定する例外処理設計

詳細設計の品質は、プログラミングのしやすさやバグの発生率に直結します。手戻りのない実装を可能にするため、詳細設計の成果物をプログラマーへ引き継ぐ前に仕様の矛盾がないかを点検すると安心です。

システム設計の段階で仕様の矛盾や考慮漏れがあると、のちの製造工程で大きな手戻りが発生してしまう要因です。

設計段階で品質を高めることによって、開発の遅延やコストの増大を防ぎやすくなります。仕様の抜け漏れを早期に発見できるかどうかが、その後の工程全体に大きく影響します。

手戻りを防ぐための主な注意点と、それぞれの対策を整理した比較表は、以下の通りです。

これらの注意点を確実に実施することによって、後戻りの発生を大幅に削減できます。それぞれの注意点について、具体的な進め方を確認するとスムーズです。

成果物の完了基準を定義する

システム設計の各プロセスにおいて、成果物がどのような状態になれば次の工程へ進んでよいかを明確にしておく必要があります。完了基準が曖昧な状態のまま次のステップへ進むと、後から設計の抜け漏れが発覚し、スケジュールが遅延する原因です。

複数のエンジニアが分担して設計を進めるプロジェクトでは、成果物の品質を一定に保つための標準化が不可欠となります。

完了基準をチーム全体で共有するための具体的なポイントは、以下の通りです。

• 成果物の提出、レビュー、承認フローのルール化
• 設計ドキュメントの記載フォーマットの統一
• レビュー時に不具合が指摘された場合の修正期限の設定

これらの項目を事前に合意しておくことによって、完了判定の客観性を担保できます。品質チェックを徹底し、未決定事項を後工程に残さない工夫が必要です。

仕様の変更を迅速に反映する

開発の途中で要件や仕様に変更が生じた場合、その内容を速やかに基本設計書や詳細設計書へ書き換える必要があります。もし最新の変更がドキュメントに反映されないと、開発者との認識がズレて誤った実装につながる原因です。

このような事態を避けるために、変更管理のプロセスをあらかじめ策定する方針を採用します。変更の発生時に誰がどこまで対応するかを事前に明確にしておくと、混乱を防ぎやすくなります。

仕様変更を迅速に設計へ反映するための主な管理手法は、以下の通りです。

• 変更内容とその理由、対応予定日を管理台帳に記録する
• 修正した設計書のバージョン番号を最新版に更新する
• 変更によって影響を受ける他システムへの影響度を調査する

設計書のバージョンを適切に管理することによって、開発チームが常に正しい情報に基づいて実装を進められます。変更管理のルールを形骸化させず、チーム全員で徹底して守る姿勢が求められる領域です。

発生する例外処理を考慮する

システム設計においては、正常に処理が進む場合だけではなく、何らかのエラーや想定外の事象が発生したときの動きをあらかじめ定義しておく必要があります。例外的な事態への考慮が漏れていると、システムが予期せぬ停止を引き起こしてユーザーに大きな不利益を与えるためです。

システムの安全性や信頼性を高める設計も、開発の手戻りを防ぐうえで避けて通れない観点です。クラウド環境を前提に構築するクラウドネイティブ開発において、セキュリティ対策を各フェーズに統合する重要性について、Microsoftは次のように説明しています。

Security should be integrated into every phase of cloud-native development.

出典:Microsoft

この指摘はクラウドネイティブ開発を対象とした説明ですが、エラー処理やセキュリティ要件を設計の初期段階から組み込むという考え方は、オンプレミス環境を含む一般的なシステム設計にも通じる観点です。例外的な動作に対する具体的な考慮事項を以下に整理しました。

• 通信タイムアウトやデータベース接続エラーの検知方法
• エラー発生時にユーザー画面へ表示する具体的なエラーメッセージ
• 不正なデータ入力を検知するバリデーション（入力値の形式や範囲が正しいかを確認する処理）仕様

画面に表示するエラーメッセージには、内部の処理内容やシステム構成など攻撃の手がかりとなり得る情報を含めないよう注意が必要です。同様に、システムログにもパスワードや個人情報などの機微な情報を記録しない設計が求められます。

エラーが発生した際の原因追究を容易にするために、システムログの出力フォーマットも設計段階で決めておくと安心です。安全かつ安定して稼働するシステムを構築するためには、発生頻度や影響度の大きい異常系を優先し、検知・利用者への表示・再試行や復旧・監視や記録の観点から仕様に落とし込む姿勢が欠かせない要素です。

システム設計では、開発者が迷うことなく実装できるように定義すべき要素が複数存在します。あらかじめ主要な決定項目を整理しておくことによって、スムーズなプロジェクト推進が可能です。

システム設計において、検討すべき主要な項目とそれぞれの決定内容の概要をまとめると、次の表のとおりです。データ構造・ユーザー権限・システム構成の3点は、いずれも実装フェーズに入る前に固めておく必要があります。

これらの項目を初期段階で整理しておくことによって、後からの仕様変更を最小限に抑えられます。それでは、それぞれの決定項目について、詳しく確認すると安心です。

データの構造を定義する

システムが取り扱う情報がどのような規則で保持されるかを決めるのが、データ構造の定義です。データベース内の整理が不十分であると、データの整合性が失われたり、処理性能が大幅に低下したりするリスクがあります。

具体的には、リレーショナルデータベース（表形式でデータを管理する代表的なデータベース）を採用する場合、画面上で入力された情報を格納するテーブルの構成やテーブル同士の関連性を決定する手順を踏みます。これによって、重複のない効率的な情報の管理を実現する仕組みを構築する流れです。

データの構造を定義するにあたり、リレーショナルデータベースを採用する場合に主に作成される設計成果物は、次のとおりとなります。

• 各テーブルのフィールド構成やデータ型を規定したテーブル定義書
• テーブル間のつながりやデータの関連性を図示したER図（テーブルの構造や関連を図で表した設計図）
• システムで使用するマスタデータ（顧客や商品など基準となる基本データ）の初期値や区分値の一覧

開発工程でのデータベース構築は、これらの設計書をベースとして進められるため、内容に矛盾がないかを事前に確認しておくと安心です。

なお、NoSQLデータベースや外部APIとの連携を採用する場合は、テーブルやER図ではなくドキュメント構造やレスポンス形式など、採用するデータストアや連携方式に応じた設計成果物を用意します。データの追加や削除のルールをあらかじめ厳密に決めておくことが、運用の安定性を保つために不可欠です。

ユーザーの権限を設計する

システムを利用するユーザーの種類や役割に応じて、操作可能な範囲を制御する設計手法を定義します。適切なセキュリティを保つためには、一般ユーザーや管理者といった役割ごとのアクセス制御を明確にする必要があります。

このプロセスでは、誰がどのデータに対して、閲覧や新規登録、変更、削除を行ってよいかを一覧化する手法が有効です。不正アクセスや誤操作によるデータ破損を未然に防ぐための防御策を施します。

ユーザーの権限設計において、具体的に決定する検討ポイントは以下の通りです。認証方式からアクセス権限マトリクスまで、抜け漏れのない整理が求められる領域です。

• システムへのログイン時に必要なIDやパスワードなどの認証方式
• 管理者、一般社員、外部パートナーといったアカウント種別の定義
• 機能や画面ごとに操作を許可または制限するアクセス権限マトリクス

権限設計が漏れていると、情報漏洩や不正操作などの重大なインシデントにつながりかねません。設計段階から厳格なアクセス制御ルールを定義し、チーム内で共有しておく方針が基本です。

システムの構成を可視化する

システムが動作するインフラ環境やネットワークの全体像を、図や表を用いて分かりやすく表現します。サーバーやデータベースがどのように配置され、インターネットを介してどのように接続されるかを可視化する作業です。

これにより、開発チーム全体でインフラ環境の構成を把握しやすくなり、認識の不一致を防ぐ効果を期待できます。設計段階で視覚的な構成図を作成しておくと、保守運用時のトラブル対応もスムーズに行う方針が成り立ちます。

システム構成を可視化する目的で作成する主要な構成図の形式は、以下の通りです。用途に応じて、使い分けることが認識齟齬を防ぐポイントです。

• ネットワークの接続やルーティングの範囲を示したインフラ構成図
• 他システムとの連携インターフェースや連携経路を整理した接続構成図

上記の構成図に加えて、システム内をデータがどのように移動・変換されるかを図示するデータフロー図を補完的に作成する場合もあります。構成図がコンポーネントの配置や接続関係を確認するための資料であるのに対し、データフロー図はデータの流れや処理の順序を確認するための資料であり、両者は目的が異なります。

構成図を作成する際は、表記のブレを防ぐために一貫したアイコンやシンボルを使用すると親切です。運用フェーズに入ってからも設定変更のたびに最新の状態へ更新していく運用が望まれます。

基本設計と詳細設計の違いは何ですか？

基本設計は要件定義で決まった内容をユーザー視点の外部仕様として定義する工程で、画面構成や帳票レイアウトなどが主な検討対象です。一方、詳細設計は基本設計の内容を開発者視点でプログラムとして実装できる内部構造まで落とし込む工程で、データベース構造や処理ロジックの設計が中心です。

つまり、基本設計は何を実現するかをユーザー目線で固め、詳細設計はどう実装するかを開発者目線で具体化する違いがあります。

システム設計の期間が長くなる理由は何ですか？

システム設計の期間が長期化する主な要因は、要件定義段階の合意形成が不十分なまま設計に着手し、認識のズレによる手戻りや再調整が繰り返されることです。

非機能要件の検討漏れも期間を延ばすため、初期段階からシステム構成やデータ連携の制約を明確にしておくと、設計期間の短縮につながります。

システム設計の成果物はどのように標準化しますか？

システム設計の成果物を標準化するには、組織やプロジェクト内で共通の設計書テンプレートを定義し、記載フォーマットのバラつきや漏れを防ぐことが有効です。

加えて、提出からレビュー・承認までの品質基準を明文化し、工程ごとのチェックリストをメンバー間で共有しておくと、品質を一定水準に維持しやすくなります。

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