软件工程导论.ppt

1 第2章可行性研究 学习目标 了解软件问题的定义及可行性研究的任务 过程掌握可行性研究任务的方法和工具掌握成本 效益分析方法 2 第2章可行性研究 问题的定义 2 1可行性研究的任务 是软件定义的第一个阶段 该阶段主要明确 该软件开发项目要解决什么问题 必须明确以下问题 软件系统要完成的总体目标是什么 要开发软件的功能和性能是什么 软件系统在可靠性和质量上有何具体要求 开发该软件系统是否具备可行的技术 当前市场和竞争对手的情况怎样 开发该软件系统是否有成本和进度约束 该软件系统将来可能进行哪些扩充 3 第2章可行性研究 可行性研究的目的可行性研究的主要目的是用极少的代价在最短的时间内决定被开发的软件是否能开发成功 可行研究的任务 1 需要进一步分析与澄清问题定义 2 导出系统的逻辑模型 3 探索几种可供选择的主要解决方案 4 对每个方案研究可行性 4 第2章可行性研究 几种可行性 1 经济可行性 通过对被开发软件系统的成本效益的分析 估算系统的开发成本 估计系统可能取得的效益 确定待开发系统是否值得投资开发 2 技术可行性 从问题定义规格说明书提出的系统功能 性能以及实际系统的各种约束来分析 确定当前的技术及条件是否能实现整个系统 3 法律可行性 分析在系统开发的全部过程中可能出现和涉及的法律问题 如合同 责任 知识产权 专利等问题 4 运行可行性 判断新系统的运行方式是否可行 5 第2章可行性研究 2 2可行性研究过程 1 复查系统规模和目标 2 研究目前正在使用的系统 3 导出新系统的高层逻辑模型 4 进一步定义问题 5 导出和评价供选择的解法 6 推荐行动方针 7 草拟开发计划 8 书写文档提交审查 6 第2章可行性研究 2 3可行性研究的工具 系统流程系统流程图的作用 系统流程图是描述物理系统的工具 通过画出系统流程图来了解要开发的项目的大概处理流程 范围和功能等 系统流程图不仅能用于可行性研究 还能用于需求分析阶段 系统流程图可用图形符号来表示系统中的各个元素 例如 人工处理 数据处理 数据库 文件和设备等 它表达了系统中各个元素之间的信息流动的情况 7 第2章可行性研究 2 3 1符号 图2 1基本符号 8 第2章可行性研究 图2 2系统符号 9 第2章可行性研究 2 3 2例子 2 3 3分层 10 第2章可行性研究 任何软件系统从根本上都是对数据的加工或变换的工具 当数据在软件系统中移动时 它将被一系列 变换 所修改 数据流图 DFD 就是描述信息流和数据从移动到输出的过程中所经受的变换的图形化技术 在数据流图中没有任何具体的物理部件 它只是描绘数据在软件中流动和被处理的过程 它可表现的范围可大到整个系统 小到一个模块 在需求分析中常用一组DFD图由粗到精地表示同一软件在不同抽象级别上的功能 这就是分层数据流图 数据流图基本组成如图2 4所示 由数据流 处理 加工 数据存储 文件 源点 终点组成 2 4数据流图 11 第2章可行性研究 图2 4数据流图的符号 2 4 1符号 12 第2章可行性研究 数据流 DataFlow 用箭头代表数据流的方向 它由一组固定成分的数据组成 表示数据的流向 它可以从一个加工流向另一个加工 从加工流流向文件 从源点流向加工 从加工流向汇点 除了流向文件或从文件流数据流不必命名外 每个数据流都必须有明确的名字 反映该数据含义 在数据流图中 如果两个以上的数据流指向一个加工 或者从一个加工引出两个以上的数据流 那么这些数据流之间往往存在一定的关系 为表示这些关系 用 表示相邻的一对数据流同时出现 用 表示相邻的两数据流只取其一 在DFD中用圆框代表加工 它描述输入数据流到输出数据流之间的变换 每个加工有一个名字和编号 编号反映该加工在分层数据图中的层次和位置 同时还能够看出它与其它加工的联系 用来表示暂时存储的数据 每个文件都必须有名字 流向文件的数据流表示写文件 流出文件的数据流表示读文件 双向箭头表示对文件可读可写 通常指存在软件系统之外的人员和组织 它指出系统所需数据的发源地和系统所产生的数据的归宿地 在一个软件系统中 有些源点和汇点可以是同一个人或组织 源点和汇点可用同一个图形符号 13 第2章可行性研究 2 4 2示例 14 第2章可行性研究 图2 5定货系统的基本系统模型 顶层图 15 第2章可行性研究 画出分层数据流图从系统的基本模型 逐层地对系统进行分解 每分解一次 系统的处理数量就会增多一些 每个处理的功能也就更具体一些 继续重复分解 直到所有的处理都足够简单 不必再分解为止 这种不需要再分解的处理就是我们常说的 基本处理 通过这种分解 对所分析的系统将获得一组分层次的数据流图 用以代替一张含有系统全部处理的总数据流图 具体步骤如下 画出系统的输入与输出画出系统的内部对图和处理编号检查复审 16 第2章可行性研究 画出系统的输入与输出把整个系统看成是一个处理 根据系统从外界的哪些源点接受哪些数据流 以及系统的哪些数据流送到外界的哪些终点 汇点 从而画出系统的输入和输出图 这张图称为顶层图 画出系统的内部将顶层图的处理分解成若干个处理 并用数据流将这些处理连接起来 使得顶层图中的输入数据流经一连串的处理后变换成顶层的输出数据流 这张图称为0层图 从一个处理画出一张数据流图的过程就是对这个处理的分解过程 处理方法如下 17 第2章可行性研究 处理方法在数据流的组成或值发生变化的地方画一个处理 这个处理功能就是实现这一变化 也可以根据系统的功能确定处理 当用户把若干数据看作一个单位来处理 这些数据一起到达 一起处理 时 可把这些数据看成一个数据流 通常可以把实际工作中的单据作为一个数据流 对于一些以后某个时间要使用的数据可以组织为一个数据存储 文件 18 第2章可行性研究 对图和处理编号对于一个软件系统 其数据流图可能有许多层 第一层又有许多张图 为了区分不同的处理和不同层次的数据流图 我们应该对每张图和每个处理进行编号 以利于管理 父图与子图假定分层数据流图里的某张图 图A 中的某个处理可用另一张图 图B 来分解 我们称图A是图B的父图 图B称为图A的子图 在一张图中 有些处理需要进一步分解 有些处理则不必分解 因此 如果父图中有n个处理 那么它可以有0至n张子图 这些子图位于同一层 但每张子图仅有唯一的父图与之对应 编号顶层图只能一张 图中的处理只有一个 不必编号 0层图只有一张 图中的加工号分别是0 1 0 2 或者1 2 子图号就是父图中被分解的处理号 子图中的处理号由子图号 圆点 序号组成 如某图中的某处理号为2 4 2 这个处理分解出来的子图号就是图2 4 2 子图中的处理号分别为2 4 2 1 2 4 2 2等 19 第2章可行性研究 检查复审对系统的分层数据流图画出后 可根据以下需要注意的要点检查复审 以便保证分层数据流图的合理准确性 命名 处理 数据存储 保持父图与子图的平衡 保持数据守恒 分解的速度适当 20 第2章可行性研究 命名检查数据流图中的命名是否合理 为数据流 处理 数据存储 源点 终点的命名应该能够反映各成分的实际含义 避免使用空洞的名字 名字应代表整个数据流 数据存储 处理的内容 处理每个处理必须既有输入数据流 又有输出数据流 允许一个处理有多条数据流流向另一个处理 也允许一个处理有两个相同的输出数据流流向两个不同的处理 21 第2章可行性研究 数据存储在自顶向下的分解过程中 若一个数据存储首次出现时只与一个处理有关 那么这个数据存储应作为这个处理的内部数据存储 文件 不必画出 在整套数据流图中 每个数据存储必须既有读数据存储的数据流 又有写数据存储的数据流 但在某一张子图中可能只有读没有写 或只有写没有读 22 第2章可行性研究 保持父图与子图的平衡父图中某处理的输入输出数据流与它的子图的输入输出数据流在数量和名字上相同 如果父图的一个输入 输出 数据流对应于子图中的几个输入 输出 数据流 而子图中组成这些数据流的数据项的全体正好是父图中的一个数据流 那么它们也算是平衡的 保持数据守恒一个处理的所有数据流的数据必须能从该处理的输入数据流中直接获得 或者是该处理能产生的数据 23 第2章可行性研究 分解的速度适当分解是一个逐步细化的过程 通常在上层可分解快一些 下层应慢一些 因为越是接近下层功能越具体 分解太快会增加用户理解的困难 同一图中的各个处理 分解的步子应大致均匀 保持同步扩展 每一处理每次可分为2至4个子处理 最多不要超出7个 24 第2章可行性研究 图2 6定货系统的功能级数据流图 0层数据流图 例1定货系统的分层数据流图 0层数据流图 25 第2章可行性研究 图2 7把处理事务的功能进一步分解后的数据流图 26 第2章可行性研究 2 4 3命名 1 为数据流 或数据存储 命名 2 为处理命名 2 4 4用途作为交流信息的工具 作为分析与设计的工具 作为划分物理实现的依据 如图2 8 2 9所示 有助于详细设计 27 第2章可行性研究 图2 8这种划分自动化边界的方法暗示以批量方式更新库存清单 28 第2章可行性研究 图2 9另一种划分自动化边界的方法建议以联机方式更新库存清单 29 例2为高校学生收费系统画出分层的数据流图 为了比较清楚地说明画出分层流图 这里只取本系统的一个子系统教材购销系统 该子系统有如下功能 根据学校的教学计划 向选课的学生及时供应教材 审查学生购书单的有效性 对有效书单发售所需的教材 对属于计划供应但暂时缺货的教材进行缺书登记 根据缺书登记补充采购所缺的教材 通知学生补购 将缺书登记表汇总为待购计划 待购教材到货后 及时通知学生补购 分析图见图2 10 图2 11 图2 12 图2 13 30 第2章可行性研究 教材购销系统的顶层DFD 31 第2章可行性研究 教材购销系统的0层DFD 32 第2章可行性研究 教材购销系统的1层DFD 销售子系统 33 第2章可行性研究 教材购销系统的0层DFD 采购子系统 34 第2章可行性研究 2 5数据字典数据字典是关于数据的集合 也是对数据流图中包含的所有元素的定义的集合 它的作用是对软件中的每个数据规定一个定义条目 在软件分析和设计过程中提供相关数据的描述信息 以保持数据在系统中的一致性 数据流图和数据字典共同构成系统的逻辑模型 没有数据字典数据流图就不严格 没有数据流图数据字典也难于发挥作用 只有数据流图和对数据流图中每个元素的定义放在一起 才能构成系统的规格说明 35 第2章可行性研究 2 5 1数据字典的内容 数据流数据流分量数据存储处理对前三者主要描述下列信息 一般信息 名字 别名等 定义信息 类型 长度 结构等 使用特点信息 范围 频度 方式等 控制信息 来源 拥有者等 分组信息 父结构 物理位置等 36 第2章可行性研究 数据流条目包括 数据流名称 编号 用于字典管理 简述 简述该数据流的含义 组成 描述该数据流由哪些数据项组成 来源 描述该数据流来自哪个处理或源点 去向 描述该数据流流向哪个处理或终点 数据量 描述该数据流在软件系统中的数量 峰值 描述在某一时间范围内要处理数据流的最大数量 这是考虑处理速度的依据之一 备注等 其中数据流名称和组成是必须的 数据量和峰值也是需要的 37 第2章可行性研究 如 发票 条目内容与格式如下 38 第2章可行性研究 数据存储条目可以有如下内容 数据存储 文件 名 编号 简述 简述该数据存储 文件的含义 组成 描述该数据存储 文件由哪些数据流组成 数据存储 文件组织 描述该数据存储 文件的类型 按什么关键字排序等 读数据存储 文件 描述哪些处理需要读该数据存储 文件 写数据存储 文件 哪些处理需要写入该数据存储 文件 数据量 描述该数据存储 文件的记录个数 备注等 39 第2章可行性研究 如 学生信息表 字典条目如下 40 第2章可行性研究 数据项条目包括 数据项名 编号 简述 简述该数据项的含义 单位 该数据项的计量单位 类型 描述该数据项的数据类型 值域 描述该数据项的取值范围 编辑方式 描述该数据项在输出时的编辑要求 与其他数据项的关系 有利于数据的合法性检查 备注等 无论是独立的或者包含在数据流或数据存储 文件中的数据项 都应在字典中设置相应的条目 41 第2章可行性研究 如 年级 数据项定义如下 42 第2章可行性研究 处理在数据流图中 有些处理最终分解成许多简单的处理 我们把不再需要分解的处理称为基本处理 数据字典中只列出基本处理的条目 因为其他的处理都可以被基本处理说明 一个基本处理的条目主要包括以下内容 处理名 编号 简述 对该处理的简要说明 输入输出数据流 描述该处理有哪些输入输出数据流 输入输出数据存储 文件 描述该处理需要读 写哪些数据存储 文件 处理逻辑 描述该处理在什么条件下做什么事 异常处理 描述该处理可能遇到的异常及其处理反应 处理激发条件 执行频率 备注等 其中处理逻辑是最基本的部分 它描述了输入数据流 输入数据存储 文件与输出数据流 输出数据存储 文件逻辑关系 43 第2章可行性研究 1 顺序 以先后次序连接两个或多个分量 如 图书发票包括书号 单价 数量和总价等信息 2 选择 从两个或多个可能的元素中选取一个 如 图书类型可以从计算机 外语 文学等类型中选取一个 3 重复 把指定的分量重复零次或多次 如一次销售的图书类型可以有多种 客户一次订购的商品可以有多种 4 可选 即一个分量是可有无的 2 5 2定义数据的方法 44 第2章可行性研究 描述组成数据的关系所采用的符号 45 第2章可行性研究 作为分析阶段的工具 提供控制信息 构建数据库的基础 2 5 3数据字典的用途 46 第2章可行性研究 人工方法自动方法 利用字典管理程序 DD应具特点 1 通过名字可方便查阅数据定义 2 无冗余 3 易更新修改 2 5 4数据字典的实现 47 第2章可行性研究 数据流条目说明举例数据流名 发票别名 无简述 学生购书时填写的项目来源 学生去向 处理1 审查并开发票 组成 学号 姓名 书号 数量 数据流量 1000次 周高峰值 开学期间1000次 天 48 第2章可行性研究 数据存储条目示例文件名 库存记录别名 无简述 存放库存所有可供货物的信息组成 货物名称 编号 生产厂家 单价 库存量组织方式 索引文件 以货物编号为关键字查询要求 要求能够立即查询 49 第2章可行性研究 数据项 元素 举例数据项名 货物编号别名 G No G num简述 本公司的所有货物的编号类型 字符串长度 10取值范围及含义 第1位 J G 进口 国产 第2 4位 LB01 LB29 类别 第5 7位 A00 A99 规格 第8 10位 001 999 品名编号 50 第2章可行性研究 处理逻辑描述举例处理 加工 编号 3 2处理 加工 名 读者查询输入流 查询读者情况 读者文件 借书文件输出流 读者情况处理 加工 逻辑 根据查询读者的情况从读者文件中读出读者记录 51 第2章可行性研究 2 6成本 效益分析基于计算机系统的成本主要由4部分组成 购置并安装软硬件及有关设备的费用 系统开发费用 系统安装 运行和维护费用 人员培训费用 成本 效益分析是指待开发系统的总成本与其将带来的经济效益进行比较 从经济角度分析该系统是否值得投资开发 52 第2章可行性研究 2 6成本 效益分析 2 6 1成本估计 1 代码行技术 2 任务分解技术 3 自动估计成本技术 53 第2章可行性研究 2 6 2成本 效益分析的方法 货币的时间价值指同样数量的货币随时间的不同具有不同的价值 一般货币在不同时间的价值可用年利率来折算 设 i表示年利率 现在存入P元 n年后的价值为F元 则有 F P 1 i n如果n年后能收入F元 这些钱折算成现在的价值称为折现值 折现公式为 P F 1 i n 54 第2章可行性研究 2 投资回收期是指系统投入运行后累计的经济效益的折现值正好等于投资所需的时间 本书例中的投资回收期为 2 5000 4225 12 1779 45 2 0 44 2 44 年 投资回收期越短 就能越快地获得利润 工程越值得投资 55 第2章可行性研究 3 纯收入是指在整个生存周期系统的累计收入的折现值PT与总成本折现值ST之差 以T表示 则有 T PT ST 9011 94 5000 4011 94 元 如果纯收入小于或等于0 则这项工程单从经济观点来看是不值得投资的