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软件工程第2章可行性研究 可行性研究的目的 就是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决 本章教学内容 可行性研究的任务可行性研究的步骤系统流程图数据流图数据字典成本 效益分析 可行性研究的任务 不是解决问题 而是确定是否可解 值得解可从下述以下方面考虑 策略评估操作性评估计划评估技术评估风险评估社会性评估经济评估注 不要花过多精力 占总成本的5 10 张海藩 软件工程 清华版提出的是至少应从技术可行性 经济可行性和操作可行性三方面考虑 可行性研究的步骤 1 复查定义 明确限制的约束 我们认为用户要的用户要的 1 访问关键人员 2 阅读和分析有关的材料 3 改正含糊或不确切的叙述 可行性研究的步骤 2 研究目前正在使用的系统 解决老系统问题 老系统功能 新增功能 新系统效益 注 只了解老系统做什么 而不管怎样做 注意了解与其它系统的接口 老系统效益 可行性研究的步骤 3 导出高层逻辑模型 conceptualdesign 老系统物理模型 模型逻辑模型 新模型逻辑模型 新系统物理模型 报告应该告诉用户 What 而不是 How 可行性研究的步骤 3 逻辑模型4 重新定义1 复查定义 1 分析员应和用户一起再次复查问题定义 工程规模和目标 2 前四个步骤构成一个循环 注 此时合同未签 应考虑成本 不宜反复太多次 可行性研究的步骤 5 导出多种解法 进度表 经济上合算 技术上可行 操作上可行 策略上不可行 不合算 项目评估的内容 策略评估操作性评估计划评估技术评估风险评估社会可行性 法律 合同 政治 经济性评估 见本章最后一小节 策略评估的内容 目标 提出的系统对组织目标具有怎样的贡献 例如它是否能够增加市场份额 组织结构 新系统对目前的部门和组织结构有何影响 例如一个新的订单处理系统是否与目前的销售与库存控制的功能相重叠 MIS 系统将在组织的何层次上提供何种信息 它将以何种方式对现存管理信息系统进行补充何提高 人员 系统将以何种方式影响人力水平和现存雇员的技术 它对组织整个人员开发策略有何影响 情形 系统将使客户对组织的态度有何变化 是否采用一个自动化的系统将与提供友好的服务相冲突 策略评估中的模块管理 模块管理 Programmemanagement 模块是一组协调管理的项目 通过将项目组成模块 将获得比单个管理项目更大的效益 D C Ferns有效的模块管理需要有一个模块目标 项目必须根据模块目标来选择在大的组织中 将可能有模块管理的机构 例如模块主管或者模块经理即使没有专门的组织来管理模块 项目的选择也需要根据组织的整个业务目标来评价 策略评估中的业务管理 业务管理选定的项目将成为业务的一部分 项目将对资源产生竞争 操作可行性 确定 系统是否能够真正解决问题是否系统一旦安装后 有足够的人力资源来运行系统用户对新系统具有抵触情绪可能使操作不可行 计划评估 估计项目完成所需的时间评估项目的时间是否足够 技术评估 技术的成熟程度实验室技术经过试验的技术已经工业化应用的技术市场需求显在潜在 转化为显在的条件竞争态势 与竞争技术相比 所采用技术的优势及缺陷技术转换成本支撑体系与条件 原料 销售网络 用户体系 政策技术发展趋势及所采用技术的发展前景 技术方案选择 要考虑的制约条件需求制约 现存的需求结构及需求结构可能的变化资源制约 资金 人力资源 自然资源 其它要素环境制约 经济技术环境 社会文化环境 自然环境选择原则经济性原则 以最小的投入取得最好的效果发展原则 发展的前景及适应发展的能力兼容性原则 与原有经济 技术 环境 社会的兼容性相关效果原则 相关的经济 技术 环境 社会效果选择视角技术先进性技术适用性 风险分析 风险识别风险评估风险识别风险分析风险优先级 社会可行性 是否满足所有项目涉及者的利益是否满足满足法律或合同的要求如环境法规 可行性研究的步骤 6 推荐行动方针 什么都不做永远是一个值得考虑的方案 综合评估 我们的目的是最后确定是否实施该项目因此我们要将这些评估加以综合考虑 可行性研究的步骤 7 开发计划 粗略 任务分解 确定负责人 大致进度规划 财务预算 风险分析及对策8 审查 存档 系统流程图 可行性研究阶段 了解和分析现有的系统 概括地表示对现有系统的认识设计阶段 把设想的新系统的逻辑模型转变为物理模型 需要描绘未来的物理系统的概貌 系统流程图就是描绘物理系统的传统工具反映信息在各部分间流动的情况 控制 处理信息 不同于程序流程图 系统流程图 基本符号 符号 概括的形式抽象的描绘物理系统时 处理 能改变数据值或数据位置的加工或部件 例如 程序 处理机 人工加工等都是处理 输入 输出 表示输入或输出 或既输入又输出 是一个广义的不指明具体设备的符号 连接 指出转到图的另一部分或从图的另一部分转来 通常在同一页上换页连接 指出转到另一页图上或由另一页转来数据流 用来连接其它符号 指明数据流动方向 系统流程图 表示一个具体的物理系统 系统符号 穿孔卡片 表示用穿孔卡片输入或输出 也可表示一个穿孔卡片文件文档 通常表示打印输出 也可表示用打印终端输入数据 系统流程图 磁带 磁带输入 输出 或表示一个磁带文件联机存储 表示任何种类的联机存储 包括磁盘 磁鼓 软盘和海量存储器等磁盘 磁盘输入 输出 也可表示存储在磁盘上的文件和数据库 系统流程图 磁鼓 磁鼓输入 输出 也可表示存储在磁鼓上的文件和数据库显示 CRT终端或类似的显示部件 可用于输入或输出 也可既输入又输出人工输入 人工输入数据的脱机处理 例如填写表格 系统流程图 人工操作 人工完成的处理 例如 会计在工资支票上签名辅助操作 使用设备进行的脱机操作通信链路 通过远程通信线路或链路传送数据 系统流程图 例子 系统流程图 该装配厂使用一台小型计算机处理更新库存清单主文件和产生订货报告的任务 零件库存量的每一次变化称为一个事务 由放在仓库中的CRT终端输入到计算机中 系统中的库存清单程序对事务进行处理 更新存储在磁盘上的库存清单主文件 并且把必要的订货信息写在磁带上 最后 每天由报告生成程序读一次磁带 并且打印出订货报告 系统流程图 注 符号 系统部件箭头 信息流动路径 库存清单程序 定货信息 报告生成程序 定货报告 即库存量变化 系统流程图 画法习惯上信息在图中从顶向下或从左向右流动可以在图上加注释 注释较多时 可以另外加一个文档来进行解释复杂系统可以用分层方法来表示首先用一张高层次的系统流程图描绘系统总体概貌 表明系统的关键功能每个关键功能扩展到适当的详细程度 画在单独的一页纸上 数据流图 当信息在软件中移动时 它将被一系列 变换 所修改 数据流图 DFD 是一种图形化技术 它描绘信息流和数据从输入移动到输出的过程中所经受的变换 数据流图 数据流图 dataflowdiagram 简称DFD 数据流图描绘系统的逻辑模型 图中无具体的物理元素 只是描绘信息在系统中流动和处理的情况数据流图可以作为计算机人员与客户之间的通信工具软件设计的出发点 System data function 数据流图 如下页图所示 数据流图有四种基本符号 正方形 或立方体 表示数据的源点或终点 圆角矩形 或圆形 代表变换数据的处理 开口矩形 或两条平行横线 代表数据存储 箭头表示数据流 即特定数据的流动方向 注意 数据流与程序流程图中用箭头表示的控制流有本质不同 千万不要混淆 数据流图 1 符号四种基本符号 数据流图 有A或B 但不能同时有A与B 时有C 附加符号 数据流图 注意点数据流与程序流程图中用箭头表示的控制流有本质不同在数据流图中应描绘所有可能的数据流向 而不应该描绘出现某个数据流的条件处理并不一定是一个程序 可以代表一系列程序 单个程序或者程序的一个模块 甚至人工处理过程一个数据存储也并不一定是一个文件 它可以表示一个文件 文件的一部分 数据库的元素或记录的一部分等等 数据流图 通常在数据流图中忽略出错处理 也不包括如打开文件 关闭文件之类的内务处理数据流图的要点是描绘 做什么 而不是 怎么做 数据流图 重复元素的画法有时数据的源点和终点相同数据存储有时也要重复 为了表示方便 代表同一事物的同样符号在图中出现在n个地方 则在这个符号的一个角上画n 1条短斜线做标记 数据流图 命名为数据流 或数据存储 命名名字应代表整个数据流 或数据存储 的内容 而不是仅仅反映它的某些成分不要使用空洞的 缺乏具体含义的名字 如 数据 信息 输入 之类 如果在为某个数据流 或数据存储 起名字时遇到了困难 则可能是因为数据流图分解不恰当造成的 应该试试重新分解 看是否能克服这个困难 数据流图 为处理命名通常先为数据流命名 然后再为与之相关联的处理命名名字应该反映整个处理的功能 而不是一部分名字最好由一个具体的及物动词 再加上一个具体的宾语构成通常名字中仅包括一个动词 如果必须用两个动词才能描述清楚 可能分成两个处理更恰当如果再为某个处理命名时遇到困难 则可能是发现了分解不当的迹象 应该重新分解数据源点 终点是目标系统的外围环境 采用它们在问题域中习惯使用的名字 如 采购员 仓库管理员 等 数据流图 为了表达数据处理过程的数据加工情况 需要采用层次结构的数据流图 按照系统的层次结构进行逐步分解 并以分层的数据流图反映这种结构关系 能清楚地表达和容易理解整个系统 数据流图 数据流图 在多层数据流图中 顶层流图仅包含一个加工 它代表被开发系统 它的输入流是该系统的输入数据 输出流是系统所输出数据底层流图是指其加工不需再做分解的数据流图 它处在最底层中间层流图则表示对其上层父图的细化 它的每一加工可能继续细化 形成子图 数据流图 商店业务处理系统 数据流图 这个数据流图只是一个高层的系统逻辑模型 它反映了目标系统要实现的功能数据流图绘制步骤首先确定系统的输入和输出根据商店业务 画出顶层数据流图 以反映最主要业务处理流程经过分析 商店业务处理的主要功能应当有销售 采购 会计三大项 主要数据流输入的源点和输出终点是顾客和供应商 然后从输入端开始 根据商店业务工作流程 画出数据流流经的各加工框 逐步画到输出端 得到第一层数据流图 数据流图 第一层数据流图 数据流图 对销售进行细化 客户提出要求 根据商品名册编辑订单判断数据库中是否有该客户 如果没有要进行登记 根据商品库存进行订单检查如果有货 则下订单如果无货 产生暂存订单 通知采购部门订货 当货品到达后 采购部门发到货通知 此时 与暂存订单相对比 如果有货了 则下订单给会计部门发收款单 会计部门将据此开收据 同时 修改库存将发货票和收据返回给客户编写销售历史经理可以查询库存 数据流图 加细每一个加工框销售细化 数据流图 采购细化 数据流图 检查和修改数据流图的原则数据流图上所有图形符号只限于前述四种基本图形元素数据流图的主图必须包括前述四种基本元素 缺一不可数据流图的主图上的数据流必须封闭在外部实体之间每个加工至少有一个输入数据流和一个输出数据流在数据流图中 需按层给加工框编号 编号表明该加工所处层次及上下层的亲子关系规定任何一个数据流子图必须与它上一层的一个加工对应 两者的输入数据流和输出数据流必须一致 此即父图与子图的平衡可以在数据流图中加入物质流 帮助用户理解数据流图图上每个元素都必须有名字数据流图中不可夹带控制流初画时可以忽略琐碎的细节 以集中精力于主要数据流 数据流图的用途 基本目的 交流信息的工具 因而需要分层 需要画得清楚分析和设计的工具分析员可以着重描绘系统的功能 而不是系统的物理实现方案在数据流图上可以划出自动化边界 每组自动化边界可能意味着一个不同的物理系统数据流图还可以帮助详细设计 面向数据流的设计方法 再看一个实例 假设一家工厂的采购部每天需要一张定货报表 报表按零件编号排序 表中列出所有需要再次定货的零件 对于每个需要再次定货的零件应该列出下述数据 零件编号 零件名称 定货数量 目前价格 主要供应者和次要供应者 零件入库或出库称为事务 通过放在仓库中的CRT终端把事务报告给定货系统 当某种零件的库存数量少于库存量临界值时就应该再次定货 数据流图有四种成分 源点或终点 处理 数据存储和数据流 因此 画出上述定货系统的数据流图可采用以下步骤 从问题描述中提取数据流图的四种成分 接下来考虑处理 最后 考虑数据流和数据存储表3 1总结了上面分析的结果 其中加星号标记的是在问题描述中隐含的成分 一旦把数据流图的四种成分都分离出来以后 就可以着手画数据流图了 任何系统的基本模型都由若干个数据源点 终点以及一个处理组成 这个处理就代表了系统对数据加工变换的基本功能 对于上述的定货系统可以画出如图3 4所示的基本系统模型 从基本系统模型这样非常高的抽象层次开始画数据流图是一个好办法 在这个高层次的数据流图上是否列出了所有给定的数据源点 终点是一目了然的 因此它是很有价值的通信工具 图3 4定货系统的基本系统模型 突出表明了数据的源点和终点 下一步应该把基本系统模型细化 描绘系统的主要功能 在图3 5中给处理和数据存储都加了编号 这样做的目的是便于引用和追踪 接下来应该对功能级数据流图中描绘的系统主要功能进一步细化 当对数据流图分层细化时必须保持信息连续性 也就是说 当把一个处理分解为一系列处理时 分解前和分解后的输入 输出数据流必须相同 图3 5定货系统的功能级数据流图 图3 6把处理事务的功能进一步分解后的数据流图 数据字典 DD datadictionary 数据字典是为了描述在结构化分析过程中定义的对象的内容 而使用的一种半形式化的工具 下面是对这个重要的建模工具的定义 数据字典是所有与系统相关的数据元素的有组织的列表 并且包含了对这些数据元素的精确 严格的定义 从而使得用户和系统分析员双方对输入 输出 存储的成分甚至中间计算结果有共同的理解 简而言之 数据字典是描述数据的信息的集合 是对系统中使用的所有数据元素的定义的集合 关于数据的信息的集合 也就是对数据流图中包含的所有元素的定义的集合作用 在软件分析和设计中给人提供关于数据的描述信息数据流图和数据字典一起构成系统的逻辑模型 两者共同构成系统的规格说明 数据字典 数据字典应该由下列四类元素的定义组成 数据流数据流分量 即 数据元素 数据存储处理对数据处理的定义用其它工具描述更方便 因此数据字典将主要由对数据的定义组成 数据字典 数据字典也应该包括一些其它内容一般信息 名字 别名 描述等等 定义 数据类型 长度 结构等等 使用特点 值的范围 使用频率 使用方式 输入 输出 本地 条件值等等 控制信息 来源 用户 使用它的程序 改变权 使用权等 分组信息 父结构 从属结构 物理位置 记录 文件和数据库等等 数据字典 名字 定货报表别名 定货信息描述 每天一次送检采购员的需要定货的零件表定义 定货报表 零件编号 零件名称 定货数量 目前价格 主要供应者 次要供应者位置 输出到打印机 struct定货报表 char零件编号 8 char零件名称 20 int定货数量 float目前价格 structsupplier主要供应者 structsupplier次要供应者 1 数据流词条描述 数据流名 说明 简要介绍作用即它产生的原因和结果数据流来源 来自何方数据流去向 去向何处数据流组成 数据结构数据量流通量 数据量 流通量 2 数据元素词条描述 数据元素名 类型 数字 离散值 连续值 文字 编码类型 长度 取值范围 相关的数据元素及数据结构 3 数据文件词条描述 数据文件名 简述 存放的是什么数据输入数据 输出数据 数据文件组成 数据结构存储方式 顺序 直接 关键码存取频率 4 加工逻辑词条描述 加工名 加工编号 反映该加工的层次简要描述 加工逻辑及功能简述输入数据流 输出数据流 加工逻辑 简述加工程序 加工顺序 5 源点及汇 终 点词条描述 名称 外部实体名简要描述 什么外部实体有关数据流 数目 数据字典 数据字典的定义就是对数据自顶向下分解的过程 当数据分解到不需要进一步定义 每个和工程有关的人都清楚含义时 分解过程完成由数据元素组成数据的方式只有下属三种基本类型顺序 以确定顺序连接两个或更多分量选择 即从两个或多个可能的元素中选取一个重复 把指定的分量重复零次或多次当重复的上下限为1和0时 表示可选 由于它是一种常见的方式 所有把它列为单独的一种关系算符可选 即一个分量可有可无 数据字典 符号含义举例 被定义为 与 和x a b 或 或x a b x a b 或m n重复x a x 3 a 8 可选x a 基本数据元素x a 连结符x 1 9 例 课本40页 41页 mn 数据字典 例 存折 数据字典 存折 户名 所号 帐号 开户日 性质 印密 1 存取行 50户名 2 字母 24所号 001 999 帐号 00000001 99999999 开户日 年 月 日性质 1 6 注 1 表示普通户 5 表示工资户等印密 0 注