第4章 结构化分析.ppt

第4章结构化分析,教学重点,掌握系统分析、数据字典、数据流程图的概念。掌握结构化系统分析方法。熟练使用结构化系统分析工具。,4.1系统分析的目标和主要活动,4.1.1系统分析的目标系统分析在整个系统开发过程中，是要解决新系统“做什么”这个关键性的问题，把要解决哪些问题、满足用户哪些具体的信息需求，调查、分析清楚，从逻辑上（即信息处理的功能需求上）提出系统的方案，即逻辑模型，为下一阶段进行物理方案（即计算机和通信系统的实现方案）设计、解决“怎么做”提供依据。系统分析报告审核通过之后，将成为系统设计的依据。,4.1.2系统分析工作的特点,1系统分析员应具备较高的综合知识水平2系统分析员应具备较强的沟通能力用户单位的主要领导成员；使用信息系统的各职能部门的负责人和具体业务处理人员；用户单位信息管理的高层负责人，如主管信息工作的副总经理、信息中心主任等；负责运行、维护管理信息系统的管理人员、技术人员和操作人员。3使用结构化系统分析方法4系统分析工作的主要成果是文档资料5系统分析工作应确定系统边界,系统分析阶段的主要活动有：系统初步调查、可行性研究、系统详细调查、新系统逻辑方案的提出，如表4.1所示。,4.1.3系统分析的主要活动,4.2初步调查,4.2.1初步调查内容,4.2.2初步调查结论系统分析员在初步调查阶段可能得出以下结论之一：拟开发项目有必要也有可能进行。不必进行项目开发，只需对原有系统进行适当调整修改。原系统未充分发挥作用，只需发挥原有系统的作用。目前无必要开发此项目。目前不具备开发此项目的条件。,4.3可行性研究,4.3.1内容1技术可行性研究技术可行性（TechnicalFeasibility）是分析在特定条件下，技术资源的可用性和这些技术资源用于解决信息系统问题的可能性和现实性。（1）应该全面考虑信息系统开发过程所涉及的所有技术问题。（2）尽可能采用成熟技术。（3）慎重引入先进技术。,2经济可行性研究经济可行性分析（EconomicFeasibility）也叫投资/效益分析或成本/效益分析，是分析信息系统项目所需要的花费和项目开发成功之后所能带来的经济效益。通俗地讲，分析信息系统的经济可行性，就是分析该信息系统是否值得开发。,3营运行可行性指系统对组织机构的影响，现有人员和机构、设施、环境等对系统的适应性和进行人员培训、补充计划的可行性。,4.3.3工作结果,可行性研究阶段的工作成果包括“可行性研究报告”和“系统设计任务书”。可行性研究报告的编写目的是：说明该信息系统项目的实现在技术、经济和社会条件方面的可行性；评述为了合理地达到建设目标而可能选择的各种方案；说明并论证所选定的方案。,案例可行性分析报告内容与格式,4.4详细调查,4.4.1目标可行性研究报告一旦获得批准，项目即进入开发阶段。在可行性研究的基础上进一步对现行系统进行全面、深入的调查和分析，弄清楚现行系统运行状况，发现其薄弱环节，找出要解决的问题实质，确保新系统比原系统更有效。,4.4.2调查内容,1关于组织的信息2关于人的信息3.关于工作的信息4关于环境的信息,4.4.3信息来源,（1）组织现有资料。（2）管理人员和信息系统用户。（3）外部信息源。,4.4.4调查策略,1全面调查策略2重点突破策略3点面结合策略,4.5组织机构调查,1查阅文件2访谈3问卷4实地观察5开会,4.5组织机构调查,组织机构图是反映组织内部各部门隶属关系的树状结构图。组织结构图描述了在组织边界之内，各部分之间的主要业务活动情况。,图4.1某工厂组织机构图,4.6业务流程调查,对企业的每一项业务过程可用一种被称为“业务流程图”（TransactionFlowDiagramTFD）的图形工具来描述。业务流程图通过一些特定的符号描述企业业务的处理过程，它重点强调了业务过程中每一项处理活动和具体业务部门的关系，业务流程图的符号说明如图。,图4.3业务流程图图例,例1：领料业务流程分析,描述如下：车间填写领料单交给仓库要求领料，库长根据用料计划审批领料单，未批准的领料单退回车间，批准了的领料单被送到仓库保管员那里，仓库保管员查阅库存帐，若有货，则通知车间前来领料，否则将缺货通知送给采购员。,图4.4领料业务流程图,图4.4领料业务流程图,例2：现在读者可自己去理解下图所示的企业招聘业务流程图,例3：现在读者可自己去理解下图所示的生产管理业务流程图。,例4：高校教学管理系统高层业务流程图,图4.7高校教学管理系统高层业务流程图,图4.8基本信息管理子系统业务流程图,图4.9学生学籍管理子系统业务流程图,图4.10教务管理子系统业务流程图,图4.11成绩管理子系统业务流程图,4.7数据流程调查,为了用信息技术对组织的信息进行控制，必须舍去非信息流的东西，只研究信息的流动、加工、存储等过程，即抽象出组织的信息流的综合情况，采用的工具是数据流程图（DFD）。,4.7.1数据流图（DataFlowDiagram，DFD）,1数据流图的作用数据流程图是一种能全面地描述信息系统逻辑模型的主要工具，它可以用少数几种符号综合地反映出信息在系统中的流动、处理和存储情况。数据流图是以业务流图为基础经过分析、抽象出信息流得到的，并把各种不同的业务过程联系起来形成的。,2数据流图的构成数据流图DFD由四种基本符号组成，如图4.12所示。,图4.12数据流图的基本符号,外部项（ExternalEntity）外部项简称S，又称为数据来源/去向（DataSource/Sink），不受系统控制，是指本系统以外的人或单位。它表达了该系统数据处理的外部来源和去处。外部项往往是一个和该系统所支持的组织有业务往来的组织，它是系统的环境。,为了避免在数据流程图中出现线条交叉，同一个外部项可以在一张数据流程图中出现若干次。见图4.14。,数据流（DataFlow）数据流简称D。数据流由一组确定的数据组成，表明了数据的流动方向及其名称，它是数据载体的表现形式。例如“发票”为一个数据流，它由品名、规格、单位、单价、数量等数据组成。数据流用带有名字的具有箭头的线段表示，名字称为数据流名，表示流经的数据，箭头表示流向。,（1）对数据流的表示有以下约定：对流进或流出文件的数据流不需标注名字，因为文件本身就足以说明数据流。而别的数据流则必须标出名字，名字应能反映数据流的含义。数据流不允许同名。两个数据流在结构上相同是允许的，但必须体现人们对数据流的不同理解。两个符号（加工、外部项、数据存储）之间可以有几股不同的数据流，DFD并不表明它们之间的任何关系，诸如次序、主次等，这是由于它们的用途不同，或它们之间没有联系，或它们的流动时间不同。数据流图描述的是数据流而不是控制流。避免错误的数据流命名方法，不能用动作名作为数据流名。,数据流的流向，有以下五种情况：从加工到加工（PP）从源点到加工（SP）从加工到终点（PS）从加工到数据存储（PD）从数据存储到加工（FP）。,数据加工（Process）数据加工又称又称处理亦称变换，即数据处理，简称P，也就是把流向它的数据进行一定的变换处理，产生新的数据。加工的符号分成上、下两部分，从上到下分别是标识部分和功能描述部分：标识部分用于标注加工编号，加工编号应具有唯一性，以标识加工，例如用“P”开头标识加工；功能描述部分用来写加工名。,数据存储（DataStore）数据存储简称F，用来指明数据保存的地方。不是指数据保存的物理地点或物理存储介质，也不是指文件箱、磁盘或磁带，而是指数据存储的逻辑描述，即数据库的逻辑描述。,数据存储命名注意以下几点：数据存储名写在开口的长方框内，应概要地说明文件中的主要数据。数据存储在系统中应起“邮政信箱的作用”。,数据存储上一定要有数据流。如果数据流指向数据存储是写操作，离开数据存储则是读操作。有的加工要修改数据存储，则要读、写操作，因此，在加工和数据存储之间的数据流是双向的，用两个数据流表示。见图4.19。,图4.19数据流程图画法说明,为便于说明和管理，数据存储亦应编号，编号写在文件符号左端小方格中，例如以“D”开头。为避免DFD中出现交叉线，同一数据存储可在多处画出，可以用下图所示符号表示数据存储重复。见图4.20。,图4.20数据流程图存储说明,3数据流图的绘制步骤确定所开发的系统的外部项（外部实体），即系统的数据来源和去处。确定整个系统的输出数据流和输入数据流，把系统作为一个加工环节，画出关联图。一般应把数据来源置于图的左侧，数据去处置于图的右侧（见图4.21），即0层数据流程图。确定系统的主要信息处理功能，按此将整个系统分解成几个加工环节（子系统），确定每个加工的输出与输入数据流以及与这些加工有关的数据存储，画出第一层数据流程图。根据自顶向下，逐层分解的原则，对上层图中全部或部分加工环节进行分解。重复步骤，直到分解到基本加工功能为止。对图进行检查和合理布局，主要检查分解是否恰当、彻底；DFD中各层是否有遗漏、重复、冲突之处，各层DFD及同层DFD之间关系是否正确及命名、编号是否确切、合理等，对错误与不当之处进行修改。和用户进行交流，在用户完全理解数据流图内容的基础上征求用户的意见。将正规的数据流图提交系统分析负责人复审。,4绘制数据流图注意事项确定系统的外部项。外部项输入数据流给系统，系统输出数据流给外部项，是系统与外部环境的分界线。根据业务流图中的业务活动的开始和结束确定外部项。必须自顶向下、逐层分解，不要急于画出完成的数据流程图。数据流必须通过加工，必须有来源和去向。确定系统在正常运行时的输入和输出，用列表的方式表达输入的来源和输出的去处。数据存储环节一般作为两个加工环节的界面来安排。数据流程图中的所有元素都必须编号。确定对系统的查询要求。要定义两种数据流：外界向系统发送查询要求的数据流和系统响应后给出回答的数据流。数据守恒（DataConservation）。上层的数据流程图的某一加工逻辑分解为下层的几个加工逻辑，要保证原有加工逻辑的输入和输出不变。,5绘制数据流图原则（1）从左到右，逐步展开。（2）避免线条交叉。（3）数据流程图的扩展层次与管理层次相一致，也可划分更细些，但要注意功能的完整性。,例3：学籍管理系统,这是某大学里系一级的教学管理系统的一个子系统。此系统功能、结构比较简单，下面只画出该系统的关联图和第一层数据流图(见图4.27与图4.28)。,图4.27学籍管理系统关联图,图4.28学籍管理系统第一层数据流图,例4：教学管理系统,根据业务流程分析，得相关的数据流程图。见图4.294.34,图4.29学生管理系统关联图,图4.30学生管理的第一层数据流程图,图4.314.34，参见教材。,4.8数据字典,DFD图反映了数据处理的过程，但是，数据流程图还不能描述信息转换的细节。数据字典（DataDictionary,DD）是对数据流程图的补充调查，是对数据流程图中构成元素的细节说明和记录。同时，通过数据字典的定义，还可以发现调查工作的不足。数据字典描述的主要内容有：数据元素、数据流、数据存储、数据加工和外部项，其中数据元素是组成数据流、数据存储的基本成分。,1编写数据字典的基本要求对数据流图上各种成分的定义明确、易理解，唯一。命名、编号与数据流图一致。符合一致性与完整性的要求，对数据流图上的成分定义与说明无遗漏项。格式规范、风格统一、文字精炼，数字与符号正确。,2数据字典中采用符号,下面以学籍管理系统为例，详细介绍数据字典的编写。（1）定义数据流个数据流可以由一个或几个数据元素项组成，如“学生情况”数据流包含：姓名、性别、家庭住址、入学成绩、政治面貌、家长姓名等数据元素。数据元素是不可再分解或在当时情况下不必再分解的简单数据项。所以，要定义数据流就要先定义所有数据元素。由于个数据元素可以出现在多个数据流中。所以，在数据字典中要把对数据流、数据元素的定义分开。即数据字典分别是对数据流的定义、对数据元素的定义。举例见表4.3。,表4.3数据流的的数据字典举例,（2）定义数据元素数据元素是数据流的基本组成项，可以说，只有数据元素被定义了，数据流才能被最后定义下来。数据元素定义一般包括以下内容：系统名：数据元素所属子系统名称；编号：该数据元素在DD中的统一编码，编号应具唯一性；条目名：即该数据元素的名称；别名：为使用方便，给数据元素的别名（可用拼音或字母缩写，也可省略）属于数据流：所有使用该数据元素的数据流；存储处；存放该数据元素的数据存储；值域：该数据元素可能的取值范围；值义：有些值要解释，如“职工编码”的1-2位表示职工所在部门，3-4为职工所在的工段，5-6位为职工所在班组，7-8位为顺序号；类型和长度：数据元素值的类型（数值型、字符型、逻辑型、日期型等）及所占存储空间，以字节为单位；简要说明：必要的说明。,表4.4数据元素的数据字典举例,（3）定义数据存储由于组成数据存储的数据元素的定义格式与在数据流部分的定义格式相同，不再重复。这里只讨论对于数据存储自身的定义。数据存储定义的内容包括：系统名：数据存储所属子系统名称；编号：该数据存储在DFD中的统一编码，编号应具唯一性；条目名：即该数据存储的名称；别名：为使用方便，给数据存储的别名（可用拼音或字母缩写，也可省略）；存储组织：指出是一般格式文件存储还是二维关系表存储；记录数和数据量：表明存储的数据量大小；主键和辅键：数据存储中的关键字；记录组成：组成数据存储的所有数据元素名及长度；简要说明：必要的说明。,表4.5数据存储的数据字典举例,（4）定义数据加工,表4.6数据加工的数据字典举例,（5）定义外部项系统的外部项（源点和终点）是系统环境中的实体。因为它们与系统有信息联系，在DD中对应它们逐一定义。外部项包括以下内容：系统名：外部项所属系统名称；编号：该外部项在DFD中的统一编码，编号应具有唯一性；条目名：即该外部项的名称；别名：为使用方便，给外部项的别名（可用拼音或字母缩写，也可省略）；输入/输出数据流：从源点流出的数据流或流入终点的数据流；主要特征：说明其一些基本情况，如基本组成、处理数据概况等。,表4.7外部项的数据字典举例,4.9处理逻辑,4.9.1结构化语言结构式语言是一种介于自然语言和程序设计语言之间的一种语言，它采用了结构化程序设计思想，只使用三种基本的逻辑结构：顺序结构、判断结构和循环结构。结构式语言使用的语句只允许有以下四类。1简单的祈使句2判断句3.循环语句4.复合语句,4.9.2决策树,决策树又称判断树，是一种图形工具，适合于描述加工中具有多个策略，而且每个策略和若干条件有关的逻辑功能.,例如：假设某校奖学金类别及具体评选条件如下：1、优秀学生奖学金优秀学生一等奖学金比例为4%，奖金金额为1500元；优秀学生二等奖学金比例为7%，奖金金额为1000元；优秀学生三等奖学金比例为18%，奖金金额为600元。各等级优秀学生奖学金的具体获奖条件如下：优秀学生一等奖学金，必修及限选课程加权平均学分绩点在85分以上，以综合素质测评成绩排序；优秀学生二等奖学金，必修及限选课程加权平均学分绩点在78分以上，以综合素质测评成绩排序；优秀学生三等奖学金，必修及限选课程加权平均学分绩点在68分以上，以综合素质测评成绩排序；2、单项奖学金总的评定为学生人数的4%，每年评定一次，社会工作优秀奖学金（比例为3%），奖金金额为400元。社会实践奖学金（比例为1%），奖金金额为400元。,确定条件在这项政策中，有两个条件，奖学金种类及评定条件。确定每一个条件有几种可能的状态，即有几种取值。第一个条件有2个状态，优秀学生和单项奖学金。第二个条件有必修及限选课程加权平均学分绩点和综合素质测评成绩排序以及学生的比例。确定动作，最后确定每一项动作要依赖于哪些条件及取值有5个处理动作，即最后发放的奖学金金额。在绘图中，G代表必修及限选课程加权平均学分绩点，PX代表综合素质测评成绩排序号。Di代表I等奖学金名额，Di=int(奖学金等级比例学生人数)。见图4.35。,图4.35决策树举例,4.9.3决策表,决策表（判断表）判断表也是用来表达判断逻辑的一种工具，当某个判断结构依赖于较多的条件且有较多的条件并有较多的取值时，用判断表能够把所有的条件组合且一个不漏地表达出来。,描述多条件、多目标动作的形式化工具,例1：某商业公司的销售策略规定，不同的购货量、不同的顾客可以享受不同的优惠。具体办法是：年购货额在5万元以上且最近无欠款的客户可享受15的折扣；若近三个月有欠款，是本公司十年以上的老顾客，可享受l0的折扣：若不是老顾客，只有5的折扣。年购货额不足5万元者无折扣。用决策表描述如下表所示。,表4.10销售策略优化决策表,例2：某单位对一部分职工重新分配工作，分配原则是：如果年龄不满1