第7章 面向问题域的需求分析方法(改)ppt课件

.,1,第7章面向问题域的需求分析方法,.,2,第7章面向问题域的需求分析方法,7.1问题域7.2问题域的划分7.3问题框架7.4问题框架的类型7.5PDOA方法的分析步骤7.6问题框架实例间的关系及其组合,.,3,7.1问题域,问题域与问题相关的部分现实世界。问题与问题域之间的相互关系问题域和问题相互依存，问题处于一定的问题域之中，脱离了问题域，问题就无法存在。问题域也是与特定的问题相关的现实世界，脱离特定的问题考虑纯粹的问题域没有任何意义。,.,4,7.1问题域,问题域包括所有与描述期望效果有关的事务，可用来产生这些效果的方法也是问题域的一部分。用来产生相关效果的方法可分为直接方法和间接方法。直接方法是指机器的输入、输出设备。间接方法包括用户以及可以执行任务的其他计算机等。用户需求可视为通过计算机程序在问题域中施加的效果，这些效果是对用户预期的描述。用户需求描述中的每一个术语都代表了问题域中的相应事物，必须用问题域中的相应事物来指称。,.,5,7.1问题域,解系统：与问题相对应的是问题的解决方案。在软件开发中是指能在计算机上运行且能解决问题的程序。需求分析方法或多或少直接以问题的解决方案即在机器中运行的程序为出发点，来考虑待开发软件系统的需求。从问题域与从机器域考虑同一问题的侧重点不同，所使用的技术、方法和表示符号也不相同。用户只关心问题域的知识，所以必须从问题域出发来获取并文档化用户的需求信息。,.,6,7.1问题域,需求分析文档、规格说明文档和程序之间的关系,.,7,7.2问题域的划分,对于复杂问题的分析，一般的做法是采用“分而治之”的策略。人们一般采用层次式功能分解的方法。确定系统所需的各项功能；若某些（或个）功能对应于一个足够小的具体实现单元，则由该实现单元直接实现这些（或个）功能；否则，把功能分解为一系列子功能，并重复步骤2和3，直到所有子功能可分别对应一个足够小的具体实现单元。,.,8,7.2问题域的划分,层次式分解方法的不足把高层功能分解成子功能的方式可能有多种，但没有任何方法可以提前告知这些分解方式中哪一个好或哪一个差，直到进入实现阶段时才可评价所采用的分解方式是否恰当，而此时分解活动早已结束。,.,9,7.2问题域的划分,并行划分将每个子问题看成是整个问题的一个投影，通过不同角度的投影，将整个问题分解为一系列相互关联的子问题。其中子问题的需求是整个需求的一个投影，它的接口也是整个问题接口的一个投影。同时，在划分子问题的过程中，以已知解决方案的问题或以已知解决方案的相似问题为导向，来对未知解决方案的整个待求解问题进行恰当的分析和划分。,.,10,7.3问题框架,问题框架是一种模式，它捕获并定义了常见的简单子问题的类型。,问题框架的组成元素及其关系,共享现象包括实体、事件、状态等。通过某个机器M的构建，可在问题域D中产生期望的效果，使之满足需求R。,.,11,7.4问题框架的类型,需求式行为问题框架思想：存在客观世界的某个部分，其行为要受到控制，以使得它满足特定的条件。问题是要建立一个机器，该机器施加所需要的控制。,需求式行为问题框架图,带连接域的需求式行为问题框架图,.,12,7.4问题框架的类型,命令式行为问题框架思想：存在客观世界的某个部分，其行为要依据操作者发出的命令来控制。问题是要建立一个机器，该机器接受操作者的命令并施加相应控制。,命令式行为问题框架图,.,13,7.4问题框架的类型,信息显示问题框架思想：存在客观世界的某个部分，关于其状态和行为的特定信息被连续的需要。问题是要建立一个机器，该机器从客观世界中获得相关信息，并按所要求的格式呈现在所要求的地方。,信息显示问题框架图,.,14,7.4问题框架的类型,带连接域的信息显示问题框架图,带操作者域的信息显示问题框架图,.,15,7.4问题框架的类型,工件问题框架思想：需要一个工具，让用户创建并编辑特定类型的计算机可处理的文本或图形对象或简单结构，以便它们随后能被拷贝、打印、分析或按其它方式使用。问题是要建立一个机器，该机器可以充当这个工具。,工件问题框架图,.,16,7.4问题框架的类型,变换问题框架思想：存在一些计算机可读的输入文件，其数据必须被变换以给出所需要的特定输出文件，输出数据必须遵守特定的格式，并且必须按照特定的规则从输入数据中导出。问题是要建立一个机器，该机器从输入中产生所需要的输出。,变换问题框架图,.,17,7.5PDOA方法的分析步骤,特点将关注的重点定位在问题及其相关的问题域上，通过对问题及其问题域进行合理的分类，为分析人员提供解决具体问题的相关指南。同时从问题域的角度出发，使用户能参与整个需求过程，有利于更直观和真实地反映问题域的信息和用户的需求。,.,18,7.5PDOA方法的分析步骤,步骤搜集需求信息，界定和描述问题及问题域；划分问题域并开发相关问题框架；根据问题框架的类型进一步描述问题域的相关特性。,.,19,例：为了加强学校及学生的安全管理工作，加强学校与家长的沟通和联系，使家长能及时了解学生到校、在校学习及离校等方面的情况，学校拟开发一套称为“校园通”的计算机系统。该系统由分布于各校门处的考勤机、各教师办公室的终端及一台主机组成。考勤机与主机通过电缆直接相连，同时主机与固定电话系统通过主机内置的语音卡相连。此外，主机还作为信息提供者与各移动电话运营商的短信网关相连。,.,20,每个学生配备一张感应式IC卡，进入和离开学校必须在考勤机上刷卡。每次刷卡，系统记录刷卡学生的卡号、姓名、时间等相关信息，并通过短信网关将信息已短信的形式发到家长的手机。此外，教师可通过系统已短信的形式给家长发送各类信息。管理员依据学校的有关规定制定考勤规则，系统根据考勤规则定时汇总学生的刷卡记录和请假记录，生成学生的考勤报表。学生的请假记录由准假教师输入系统。教师可在系统中输入学生的作业情况、考试成绩等在校表现信息。当家长来电时，系统自动应答家长的各类查询请求，并将相关信息转换为语音反馈给家长。,.,21,校园通系统,考勤机,短信网关,教师,固定电话系统,管理员,刷卡信息,网关操作命令,网关反馈信息,教师命令,管理员命令,呼叫应答/查询结果,呼叫请求/信息查询命令,校园通系统的上下文图,.,22,7.5PDOA方法的分析步骤,问题及问题域的界定与描述上下文图界定并描述整个问题及其问题域存在的不足：只描述了与解系统直接相连的域，而没有描述与解系统间接相连的其它域，这导致一些对于理解用户需求、甚至与用户需求直接关联的域可能会因此被忽略掉。只描述了系统外部可见的域，而没有描述在系统运行后才生成的域；只描述了域与解系统之间的关系，而没有描述域与域之间的关系；没有对问题进行任何具体的描述。,.,23,7.5PDOA方法的分析步骤,问题图M.Jackson等认为问题及其问题域的界定和描述必须以问题为中心，而不是以解系统为中心，并提出了采用问题图的形式来界定和描述问题及其问题域。问题图形式上是由机器、问题域和需求以及它们之间的关系组成。,.,24,需求与域之间的关系有两种类型：1.需求对域中现象的引用。2.需求对域中现象的约束。域与域之间、域与机器、域与需求之间通过共享现象进行关联，每个共享现象由相互关联的两个或多个域所共享，但只能由其中的一个域所控制。在问题图中，机器域各个域之间的共享现象用于描述规格说明，称为规格说明现象。需求与各个域之间的共享现象用于描述用户需求，称为需求现象。,.,25,描述域及域间关系的现象可分为事件、实体、值、状态、真值和角色等六种类型。事件（Event）：在特定的时间点发生、出现的个体。每个事件都不可再分，且是瞬时的。实体（Entity）：是一直存在的个体，可以从一个时间点到另一个时间点改变特性和状态。值（Value）：是一个无形的个体，存在于时间和空间之外，不会改变。,.,26,状态（State）:是实体和值之间的关系，可以随时间而变化。真值（Truth）:是不能随时间发生变化的个体间的关系，这里的个体总是一些值，而真值表达了数学上的事实。角色（Role）：是一个事件和用特殊方式参与这个事件的个体之间的关系。,.,27,除了可按以上方式对现象进行分类外，还可将它们分为两种大的类型。因果现象（CausalPhenomena,CP）：包括事件、角色或实体等，称为因果的。因为它们是直接由一些域引起或控制的，能够依次引发其他现象。符号现象(SymbolPhenomena,SP)：包括值、真值以及只与值相关的状态，称为是符号的，因为它们用来符号化其他现象及其之间的关系。,.,28,除系统画的五个域外，还有其它的域和该问题密切相关。有些和系统间接相连，如学生域、IC卡域、家长域、移动网络系统域、家长手机域、电话域等；有些位于系统内部，由系统在实际运行时创建，如考勤报表域、学生在校表现域、学生请假记录域、原始刷卡记录域等。,.,29,7.5PDOA方法的分析步骤,校园通的问题图,.,30,7.5PDOA方法的分析步骤,基于问题框架的问题域划分由内到外的划分；家长通过电话查询学生的在校表现-信息显示问题框架由外到内的划分；考勤规则-工件问题框架基于节奏的划分。学生刷卡记录-动态考勤报表中原始刷卡记录-静态,.,31,7.6问题框架实例间的关系及其组合,问题框架实例间的关系一个问题框架实例对应一个问题图，因而两个问题框架实例在形式上相互关联是指它们所对应的问题图之间相互关联。两个问题框架实例形式上相关的另一种情况是一个问题框架实例所包含的需求，或者说它所对应的子问题应满足的需求是另一个问题框架实例中的域。,.,32,a:IQ!SendMessageb:TS!TelSignalToPHPH!TelSignalToTSTS!QueryCommand,UserAccout,UserPasswordd:BH!StuBehaviourC:HM!DialCommand,DialAccout,DialPassworde:PHQueryResult,学生在校表现查询：信息显示问题框架实例,.,33,a:TE!SendSM,CancleSMb:SM!Connet,Disconnect,SendSM,CancelSM,QuerySMSG!SMStateC:SG!SendSMd:MN!SendSMe:MP!SMFromTE,短信发送1：命令式行为问题框架实例,.,34,短信发送器2,移动网络系统,短信网关,家长手机,考勤机,发送短信,d,b,c,e,a,学生,IC卡,c,f,g,a:TE!BrushingCardMessageb:IC!CardIDC:ST!BrushCardd:SM2!Connet,Disconnect,SendSM,SG!SMStatee:SG!SendSMf:MN!SendSMg:MP!SMFromTE短信发送2：命令式希望问题框架实例,.,35,a:MA!EditCommandsb:RE!RegOPERATIONSTR!RegStatesC:TR!RegEffects,考勤规则编辑：工件问题框架实例,.,36,a:TE!EditCommandsb:HE!HoilRecOPERATIONSTR!HoilRecStatesC:HR!HoilRecEffects,请假记录编辑：工件问题框架实例,.,37,学生表现编辑器,学生在校表现,教师,在校表现编辑,b,c,a,a,a:TE!EditCommandsb:BE!BehOoerationsTR!BehStatesC:HR!BehEffects,学生在校表现编辑：工件问题框架实例,.,38,刷卡记录编辑器,IC卡,原始刷卡记录,学生,考勤机,发送或取消发送短信,d,b,c,e,a,c,a:TM!BrushingCardMessageb:IC!CardIDC:ST!BrushCardd:CE!BruCardRecOperationse:CR!BrushCardRecEffects,刷卡记录编辑：工件问题框架实例,.,39,考勤报表生成器,考勤报表,考勤规则,b,c,a,a,学生请假记录,原始刷卡记录,A:CR!BrushCardRecordb:RC!CheckFormContentHR!HoliRecordC:RF!CheckForm