需求分析PPT课件

软件工程SoftwareEngineering,第3章需求分析,主要内容:1.需求分析的任务2.结构化分析步骤3.需求分析的图形工具4.数据字典5.需求分析文档,3.1需求分析的任务,需求分析是发现、逐步求精、建模、规格说明和复审的过程。,发现：获取需求，完备、正确、有效求精：细节、Miller原则建模：形式化描述规格说明：详述复审：批准,3.1.1确定目标系统的具体要求,（1）确定系统的运行环境要求硬件环境、软件环境（2）系统的性能要求存储容量、安全性、可靠性、响应时间（3）确定系统功能所有详细的功能,例：某高校医疗费管理系统,医疗费：校内门诊费、校外门诊费、住院费、子女医疗费。要求数据库中存放每个职工的职工号、姓名、所属部门。报销时填写所属部门、职工号、姓名、日期、医疗费种类和数额。该校规定，每年每个职工的医疗费报销有限额（如480元），限额在年初时确定，每个职工一年内报销的医疗费不超过限额时可全部报销；超过限额时，超出部分只可报销90。职工子女的医疗费也有限额（如240元）。医疗费管理系统每天记录当天报销的若干职工或职工子女的医疗费的类别、金额。让系统自动结账、统计当天报销的医疗费总额，供出纳员核对。每笔账要保存备查，每天所报销的费用要和各个职工已报销的金额累计起来，以检查哪些职工已超额。系统要设计适当的查询功能。年终结算、下一年度开始时，要对数据库文件进行初始化，职工医疗费余额累加到下一年度的余额中。,确定系统的环境要求系统性能要求系统功能数据输入结算修改累加统计查询打印系统维护,3.1.2建立目标系统的逻辑模型,建模的基本目标是：描述用户需求为软件的设计奠定基础定义一组需求，用以验收产品。,模型是为了理解事物而对事物做出一种抽象，对事物的无歧义的书面描述。模型由一组图形符号和组成图形的规则组成。,模型分为：数据模型:用实体关系图功能模型:用数据流图行为模型:用状态转换图数据字典用来描述软件使用或产生的所有数据对象，并对各种图形工具所不能表达的内容加以补充。,3.2结构化分析步骤,需求分析的步骤为进行调查研究，分析和描述系统的逻辑模型，修正系统开发计划，制定初步的系统测试计划，编写初步的用户手册。此时的用户手册只能描述用户的输入和系统的输出结构，在以后的系统设计过程中再对该用户手册加以补充、修正。,结构化分析方法遵守准则：1.必须理解和表示问题的信息域，根据这条准则应该建立数据模型。2.必须定义软件应完成的功能，这条准则要求建立功能模型。3.必须表示作为外部事件结果的软件行为，这条准则要求建立行为模型。4.必须对描述信息、功能和行为的模型进行分解，用层次的方式展示细节。5.分析过程应该从要素信息移向实现细节。,3.2.1进行调查研究,调查研究的目的：是了解用户的真正需要调查研究的方法,访谈：正式访谈和非正式访谈。分发调查表。开会讨论确认的方法。,访谈(或称为会谈)是最早开始运用的获取用户需求的技术，也是迄今为止仍然广泛使用的主要的需求分析技术。,访谈有两种基本形式，分别是正式的和非正式的访谈。在正式的访谈中，系统分析员将提出一些事先准备好的具体问题；在非正式的访谈中，将提出一些可以自由回答的开放性问题，以鼓励被访问的人员表达自己的想法。,访谈：,当需要调查大量人员的意见时，向被调查的人员分发调查表是一个十分有效的做法。在对用户进行访谈的过程中使用情景分析技术往往非常有效。所谓情景分析就是对用户运用目标系统解决某个具体问题的方法和结果进行分析。,调查表：,情景分析的好处：（1）它能在某种程度上演示产品的行为，从而便于用户理解，而且还可能进一步揭示出一些系统分析员目前还不知道的需求。（2）由于情景分析较容易为用户理解，因此，使用这种技术保证用户在需求分析过程中是始终扮演一个积极主动的角色。让用户起积极主动的作用对需求分析工作获得成功是至关重要的。,开会讨论确认的方法：,开会之前，做好准备（与会者）开会时，进行讨论（用户和开发者）讨论的问题：共同合作、标识问题、提出解决方案的要素、商讨不同的解决方法，最后确定基本需求。,系统分析员Systemanalyst,把来自用户的信息加以分析，与用户一起商讨，澄清模糊要求，删除做不到的要求，改正错误的要求，与用户取得一致意见。,3.2.2分析和描述系统的逻辑模型,1.建立起目标系统的逻辑模型绘制各种图形,2.沿数据流图回溯分析输出数据是由哪些元素组成，每个输出元素从哪里来，沿数据流图的输出端往输入端回溯，进一步完善算法和各种信息。,3.2.3需求分析的复审内容包括：一致性完整性现实性有效性,3.3需求分析图形工具,实体-关系图数据流图状态转换图IPO图。,3.3.1实体-关系图,数据模型包含三种相互关联的信息：数据对象、描述数据对象的属性及数据对象彼此间相互连接的关系。3.3.1.1数据对象数据对象是软件中必须理解的复合信息的表示。所谓复合信息是指具有一系列不同性质或属性的事物，因此，仅有单个值的事物(例如宽度、姓名)不是数据对象。,3.3.1.2属性属性定义了数据对象的性质。应该根据对所要解决的问题的理解，来确定特定数据对象的一组合适的属性。关键字：可以根据一个或多个属性确定数据对象的一个实例是，这样的属性称为关键字。3.3.1.3关系数据对象彼此之间相互连接的方式称为关系，也称为联系。(1)一对一联系(11)(2)一对多联系(1N)(3)多对多联系(MN)联系也可能有属性。,3.3.1.4实体关系图的符号,通常，使用实体关系图(EntityRelationshipDiagram)来建立数据模型。可以把实体关系图简称为ER图，相应地，用ER图描绘的数据模型也可以称为ER模型。ER图中包含了实体(即数据对象)、关系和属性等三种基本成分，通常用矩形框代表实体，用连接相关实体的菱形框表示关系，用椭圆形或圆角矩形表示实体(或关系)的属性，并用无向边把实体(或关系)与其属性连接起来。,3.3.1.4实体-关系图,1.数据对象2.属性3.关系【例3.2】学生成绩管理系统,图31学生成绩管理系统ER图,K,3.3.2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。数据流图易于理解，即使不是计算机专业技术人员也很容易理解数据流图，他是软件设计人员和用户之间极好的通信工具。一般在软件生命周期的早期（可行性研究阶段）绘制数据流图，在生存周期的需求分析、概要设计等阶段不断进行改进、完善和细化。,3.3.2.1数据流图中的主要图形元素,3.3.2.2数据流图中附加符号的含义,*表示数据流之间是“与”关系（同时存在）表示数据流之间是“或”关系表示只能从几个数据流中选一个（互斥关系）,3.3.2.3画数据流图的步骤,画顶层数据流图画分层数据流图画总的数据流图,首先考虑数据的源点和终点接下来考虑处理最后，考虑数据流和数据存储,画顶层数据流图步骤,商店业务处理系统的顶层数据流图。,销售细化,采购细化,图35层次图,4、几点注意事项,（1）一张数据流图中所含的处理不要太多（2）数据流图细化原则（3）一个数据处理不一定是一个程序（4）一个数据存储不一定是一个文件（5）数据存储和数据流都是数据，只是所处的状态不同,【例3-3】画学生成绩管理系统的数据流图。,图37学生成绩管理系统的数据流图,【例3-4】画银行取款过程的数据流图。,课堂练习：画出一个教材销售系统的顶层数据流图。源点/终点：学生和书库保管员加工：教材销售系统数据存储：F1教材存量表F2缺书统计表F3各班学生用书表F4售书登记表,购书单,教材销售系统,教材购销系统的顶层DFD,学生,领书单,缺书单,进书通知,书库保管员,购书单,缺书单,销售教材,采购教材,1,2,第二层DFD教材购销系统,教材存量表,学生,F1,缺书登记表,F2,书库保管员,进书通知,教材入库信息,领书单,1.2,第三层DFD销售子系统(1.0),无效书单,教材存量表,F1,开发票,F2,缺书登记表,学生,各班学生用书表,F3,售书登记表,F4,1.1,审查有效性,1.3,登记并开领书单,学生,1.5,补售教材,1.4,登记缺书,购书单,发票,领书单,有效购书单,教材入库信息,按书号汇总缺书,2.1,2.3,第三层DFD采购子系统(2.0),待购教材表,F5,教材一览表,F6,书库保管员,进书通知,教材存量表,F1,2.2,按出版社统计缺书,修改教材库存和待购量,F2,缺书登记表,缺书单,教材入库信息,考务处理系统,(1)对考生送来的报名单进行检查;(2)对合格的报名单编好准考证号后将准考证送给考生，并将汇总后的考生名单送给阅卷站;(3)对阅卷站送来的成绩单进行检查，并根据考试中心制定的合格标准审定合格者;(4)制作考生通知单(含成绩及合格/不合格标志)送给考生;(5)按地区进行成绩分类统计和试题难度分析，产生统计分析表。,顶层数据流图,考生,考务处理系统,考试中心,阅卷站,报名单,准考证,考生通知单,成绩清单,合格标准,考生名单,统计分析表,处理报名单,报名单,准考证,1,统计成绩,2,考生通知单,成,0层数据流图,考生名册,绩,清,单,合格标准,考生名单,统计分析表,一层数据流图(a),检查报名单,报名单,准考证,1.1,编准考证号,1.2,不合格报名单,考生名册,考生名单,合格报名单,登记考生,1.3,正式报名单,汇总名单,1.4,检查成绩清单,2.1,审定合格者,2.2,考生名册,正确成绩清单,制作通知单,2.3,分析统计成绩,2.4,分析试题难度,2.5,试题得分清单,考生通知单,难度分析表,合格标准,分类统计表,成绩清单,错误成绩清单,经审定的成绩清单,一层数据流图(b),3.3.3状态转换图,状态转换图(简称为状态图)通过描绘系统的状态及引起系统状态转换的事件，来表示系统的行为。当系统中的某些对象在不同状态下会呈现不同的行为方式时，应分析对象的状态，画状态转换图才能正确地认识对象的行为并定义它的服务。,对这些行为规则较为复杂的对象要进行以下分析工作：找出对象的所有状态。分析在不同状态下，对象的行为规则有无差别，若无差别则应将他们合并为一种状态。分析从一种状态可以转换到哪几种其他状态。是对象的什么行为（服务）能引起这种转换。,状态转换图的符号：椭圆：表示对象的一种状态，椭圆内部填写状态名。箭头：表示从箭头出发的状态可以转换到箭头指向的状态。事件：箭头线上方可标出引起状态转换的事件名。实心圆：指出该对象被创建后所处的初始状态。内部实心的同心圆：表示最终状态。,作业：画出电话系统的状态图,【例3.4】画出数据结构中“栈”对象的状态转换图。,3.3.4IPO图,IPO（InputProcessOutput）图是输入处理输出图的简称。IPO图的基本形式是画三个并排的方框，左边方框中列出有关的输入数据，中间框中列出主要的处理，右边框中列出产生的输出数据。,【例3.5】画出学生成绩管理系统的IPO图。,3.4数据字典,数据字典的作用是在软件分析和设计过程中提供数据描述，是图形工具必不可少的辅助资料。数据字典是对实体关系图、状态转换图和数据流图中出现的所有数据对象、属性、关系、状态、数据流、文件、处理等元素的定义的集合，即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。,3.4.1数据字典的内容数据元素数据元素的名称、编号、别名（不同时期或不同用户对同一元素所用的不同名称）、取值范围、取值含义、长度以及简单描述。数据流数据流的来源、去处、组成数据流的数据项以及流通量。数据存储数据文件的结构和记录的存放规则。数据处理描述数据处理的逻辑功能及其算法。,符号含义举例等价于、被定义为连接两个数据元素x=ab.,.或.|.或x=a,b，x=a|b.或m.n重复x=a，x=3a8(.)可选x=(a)“.”基本数据元素x=“a”.连结符x=1.9,3.4.2数据字典使用的符号,存折的格式,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”注：储蓄所编码，规定3位数字帐号“00000001”.“99999999”注：账号规定由8位数字组成开户日年月日性质“1”.”6”注：“1”表示普通户，“5”表示工资户等印密“0”注：印密在存折上不显示存取行日期（摘要）支出存入余额操作复核,年2001200220032004月“01”.“12”日“01”.“31”摘要1字母4注：表明该存取是存？是取？还是换？支