软件工程03需求分析课件

1、3.1 3.1 需求分析的任务需求分析的任务 3.2 3.2 获取需求的方法获取需求的方法 3.3 3.3 分析建模与规格说明分析建模与规格说明 3.4 3.4 数据模型：实体联系图数据模型：实体联系图 3.5 3.5 数据规范化数据规范化 3.6 3.6 行为模型：状态转换图行为模型：状态转换图 3.7 3.7 其他图形工具其他图形工具 3.8 3.8 验证软件需求验证软件需求 可行性研究可行性研究 需求分析需求分析 总体设计总体设计 详细设计详细设计 实实 现现 测试测试 使用与维护使用与维护 软件定义软件定义 软件开发软件开发 软件使用软件使用 与维护与维护 问题定义问题定义 1.1.与

2、可行性分析的区别与可行性分析的区别 可行性分析只是粗略了解用户需求可行性分析只是粗略了解用户需求 很多细节被忽略了很多细节被忽略了 2.2.需求分析的任务需求分析的任务 准确的回答准确的回答“系统必须做什么？系统必须做什么？” 仍是回答仍是回答“DO what”而不是而不是“How to do” 3.3.用户在需求分析中的作用用户在需求分析中的作用 4.4.需求规格说明工作的艰巨性需求规格说明工作的艰巨性 5.5.需求分析的困难需求分析的困难 应用系统复杂，庞大应用系统复杂，庞大 片面性片面性, , 不完全不完全 模糊性模糊性, , 不准确不准确 不一致性不一致性, , 歧义等等歧义等等 因此

3、必须使用系统的方法、借助于一系 列行之有效的技术和工具进行需求分析 6.6.在需求分析阶段结束之前，系统分析员应该写在需求分析阶段结束之前，系统分析员应该写 出软件需求规格说明书，所有分析方法都应遵出软件需求规格说明书，所有分析方法都应遵 守下述准则：守下述准则： 1 必须理解并描述问题的信息域，建立必须理解并描述问题的信息域，建立数据模型数据模型 2 必须定义软件应完成的功能，建立必须定义软件应完成的功能，建立功能模型功能模型 3 必须描述作为外部事件的软件行为，建立必须描述作为外部事件的软件行为，建立行为模型行为模型 4 必须对描述信息、功能和行为的模型进行分解，必须对描述信息、功能和行为

4、的模型进行分解，用用 层次的方式展示细节层次的方式展示细节 3.1 3.1 需求分析的任务需求分析的任务 3.2 3.2 获取需求的方法获取需求的方法 3.3 3.3 分析建模与规格说明分析建模与规格说明 3.4 3.4 数据模型：实体联系图数据模型：实体联系图 3.5 3.5 数据规范化数据规范化 3.6 3.6 行为模型行为模型: :状态转换图状态转换图 3.7 3.7 其他图形工具其他图形工具 3.8 3.8 验证软件需求验证软件需求 确定对系统的综合要求 分析系统的数据要求 导出系统的逻辑模型 修正系统开发计划 3.1.1 3.1.1 确定系统的综合要求确定系统的综合要求 1. 1.

5、功能需求功能需求 2. 2. 性能需求性能需求 3. 3. 可靠性和可用性需求可靠性和可用性需求 4. 4. 出错处理需求出错处理需求 5. 5. 接口需求接口需求 6. 6. 约束约束 7. 7. 逆向需求逆向需求 8. 8. 将来可能提出的要求将来可能提出的要求 3.1.2 3.1.2 分析系统的数据要求分析系统的数据要求 建立概念模型建立概念模型 n E-R Diagram E-R Diagram 形象描绘数据结构形象描绘数据结构 n Data Hierarchy, Warnier Diagram, IPOData Hierarchy, Warnier Diagram, IPO 数据结构

6、规范化数据结构规范化 3.1.3 3.1.3 导出系统的逻辑模型导出系统的逻辑模型 数据流图数据流图(DFD)，数据字典，数据字典(DD) 实体实体- -关系图关系图(ERD) 状态转换图状态转换图(STD) 主要的处理算法描述逻辑模型主要的处理算法描述逻辑模型(IPO) 3.1.4 3.1.4 修正系统开发计划修正系统开发计划 准确地估计系统的成本及进度，修正以前我准确地估计系统的成本及进度，修正以前我 们所制定的开发计划们所制定的开发计划 某单位某单位医疗费医疗费管理系统管理系统 1 1、医疗费管理系统每天记录当天报销的若干职工或职工、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

7、医疗费的类别、金额。子女的医疗费的类别、金额。 2 2、在当天下班前让系统自动结帐、统计当天报销的医疗、在当天下班前让系统自动结帐、统计当天报销的医疗 费总额，供出纳员核对。费总额，供出纳员核对。 3 3、每笔帐要保存备查，每天所报销的费用要和各个职工、每笔帐要保存备查，每天所报销的费用要和各个职工 已报销的金额累计起来，以便检查哪些职工已超额。已报销的金额累计起来，以便检查哪些职工已超额。 4 4、系统还要配有适当的查询功能。、系统还要配有适当的查询功能。 5 5、年终结算后，下一年度开始时要对数据库文件进行初、年终结算后，下一年度开始时要对数据库文件进行初 始化。始化。 6 6、当职工调离

8、本单位，或在本单位内部门间调动，数据、当职工调离本单位，或在本单位内部门间调动，数据 库文件应能及时得到修改。库文件应能及时得到修改。 请完成对上述系统的需求分析请完成对上述系统的需求分析 2021-5-1 2021-5-1 3.1 3.1 需求分析的任务需求分析的任务 3.2 3.2 获取需求的方法获取需求的方法 3.3 3.3 分析建模与规格说明分析建模与规格说明 3.4 3.4 数据模型：实体联系图数据模型：实体联系图 3.5 3.5 数据规范化数据规范化 3.6 3.6 行为模型行为模型: :状态转换图状态转换图 3.7 3.7 其他图形工具其他图形工具 3.8 3.8 验证软件需求验

9、证软件需求 访谈 面向数据流自顶向下求精 简易的应用规格说明技术 快速建立软件原型 1.访谈 正式访谈 非正式访谈 向被调查人员发调查表 情景分析技术 2.面向数据流自顶向下求精 3. 3.简易的应用规格说明技术简易的应用规格说明技术 分析需求的典型过程分析需求的典型过程 n进行初步访谈，初步确定待解决的问题的范围和解决方案进行初步访谈，初步确定待解决的问题的范围和解决方案 n开发者和用户分别写出开发者和用户分别写出“产品需求产品需求” n选定会议的时间和地点，选举协调人选定会议的时间和地点，选举协调人 n邀请开发者和用户双方组织的代表出席会议邀请开发者和用户双方组织的代表出席会议 n列出系统

10、环境组成部分的对象、系统将产生的对象、系统列出系统环境组成部分的对象、系统将产生的对象、系统 为完成自己的功能将使用的对象，列出操作这些对象或与为完成自己的功能将使用的对象，列出操作这些对象或与 这些对象交互的服务，列出约束条件和性能标准这些对象交互的服务，列出约束条件和性能标准 n共同创建一张组合列表共同创建一张组合列表 n起草完整的软件需求规格说明书起草完整的软件需求规格说明书 4. 4.快速建立软件原型快速建立软件原型 快速建立软件原型的特性快速建立软件原型的特性 n快速快速 n容易修改容易修改 软件原型的分类软件原型的分类 n在软件开发中，原型是软件的一个早期可运行的版本，它在软件开发

11、中，原型是软件的一个早期可运行的版本，它 反映最终系统的部分重要特性反映最终系统的部分重要特性 n探索型探索型：目的是要弄清对目标系统的要求，确定所希望的：目的是要弄清对目标系统的要求，确定所希望的 特性，并探讨多种方案的可行性特性，并探讨多种方案的可行性 n实验型实验型：这种原型用于大规模开发和实现之前，考核方案：这种原型用于大规模开发和实现之前，考核方案 是否合适，规格说明是否可靠是否合适，规格说明是否可靠 n进化型进化型：这种原型的目的不在于改进规格说明，而是将系：这种原型的目的不在于改进规格说明，而是将系 统建造得易于变化，在改进原型的过程中，逐步将原型进统建造得易于变化，在改进原型的

12、过程中，逐步将原型进 化成最终系统化成最终系统 4. 4.快速建立软件原型快速建立软件原型 原型的使用策略 n废弃策略（探索型、实验型） n追加策略（进化型） 4. 4.快速建立软件原型快速建立软件原型 快速构建和修改原型的3种方法和工具 n第四代技术 n可重用的软件构件 n形式化规格说明和原型环境 3.1 3.1 需求分析的任务需求分析的任务 3.2 3.2 获取需求的方法获取需求的方法 3.3 3.3 分析建模与规格说明分析建模与规格说明 3.4 3.4 数据模型：实体联系图数据模型：实体联系图 3.5 3.5 数据规范化数据规范化 3.6 3.6 行为模型行为模型: :状态转换图状态转换

13、图 3.7 3.7 其他图形工具其他图形工具 3.8 3.8 验证软件需求验证软件需求 3.3.1 3.3.1 分析建模分析建模 1.为什么要建模？ 2.什么是模型？ n是为了理解事物而对事物做出的一种抽象，是对 事物的一种无歧义的书面描述 n模型由一组图形符号和组织这些符号的规则组成 3. 结构化分析需建立哪三种模型? n数据模型实体-关系图 n功能模型数据流图 n行为模型状态转换图 n软件需求规格说明 用自然语言完整、准确、具体描述系统的数 据需求、功能需求、性能需求、可靠性和可 用性要求、出错处理需求、接口需求、约束、 逆向需求、将来可能提出来的需求。 文档编号文档编号： 版版 本本 号

14、：号： 文档名称：文档名称： 项目名称：项目名称： 项目负责人：项目负责人： 年年 月月 日日 编写：编写： 核对：核对： 审核：审核： 批准：批准： 开发单位：开发单位： n需求规格说明的内容 系统规格说明 n系统概貌 功能要求 性能要求 运行要求 n可能增加的要求 DFD IPO 数据要求 nDD Hierarchy 或 Warnier Diagram 用户系统描述 n初步用户手册：从用户的观点考虑系统 n系统功能、性能 使用与步骤 等 修正的开发计划 n成本估计 资源使用计划 进度计划 n软件需求规格说明的简略大纲 .引言 nA .系统参考文献 nB .整体描述 nC .软件项目约束 .

15、信息描述 nA .信息内容 nB .信息流: 1 .数据流、2 .控制流 .功能描述 nA .功能分解 nB .功能描述：1 .处理说明、2 .限制、3 .性能需求、4 .设 计约束、5 .支撑图 n软件需求规格说明的简略大纲 .功能描述 nC .控制描述：1 .控制规格说明、2 .设计约束 .行为描述 n A .系统状态 n B .事件和动作 .确认标准 n A .性能范围 n B .测试种类 n C .预期的软件响应 n D .特殊考虑 .参考书目 .附录 n结构化分析 指导思想：“自顶而下，逐步求精” 基本原理：“抽象”与“分解” 使用工具 n数据流图、数据字典、E-R图、状态转换图 分

16、析步骤 n建立现行系统物理模型-抽象现行系统逻辑模 型-建立新系统逻辑模型-补充和优化（分解） n结构化分析模型 在模型的核心是数据词典，它描述了所有的在 目标系统中使用的和生成的数据对象 围绕着这个核心的有三种图 n实体-关系图(ERD)：描述数据对象及数据对象之间的 关系 n数据流图(DFD)：描述数据在系统中如何被传送或变 换，以及描述如何对数据流进行变换的功能（子功能） n状态转换图(STD)：描述系统对外部事件如何响应， 如何动作 因此，ERD用于数据建模，DFD用于功能建模， STD用于行为建模 n第3章：“需求分析” 需求分析的任务 获得需求的方法 分析建模与规格说明 结构化分析

17、简介 数据模型:实体-关系图 功能模型:数据流图 行为模型:状态转换图 其他图形工具 n状态 系统对事件的响应 n做一个或一系列动作 n仅仅改变系统本身的状态 n即改变状态又做动作 状态 n初态：一个 n终态：0支多个 n中间状态 状态图可以表示系统循环运行过程，也可以表示系 统单程生命期 n事件 事件是在某个特定时刻发生的事情，它是对 引起系统做动作或从一个状态转换的另一个 状态的外界事件的抽象 n符号 终态终态 中间状态中间状态 状态名称状态名称 状态变量状态变量 名字和值名字和值 活动表活动表 事件名事件名(enter,exit,do)(参数表参数表)/动作表达式动作表达式 箭头上标出触

18、发转换的事件表达式，未箭头上标出触发转换的事件表达式，未 标明表示自动触发转换。标明表示自动触发转换。 事件表达式：事件说明事件表达式：事件说明守卫条件守卫条件/动作动作 表达式表达式 事件说明：事件名（参数表）事件说明：事件名（参数表） 守卫条件：布尔表达式守卫条件：布尔表达式 动作表达式：一个过程表达式动作表达式：一个过程表达式 状态转换状态转换 初态初态 挂断电话挂断电话 闲置闲置 拿起听筒拿起听筒 拨号音拨号音 timer=0 do/ /想拨号音想拨号音 且增加且增加timer 超时超时 超时超时 do/do/响蜂鸣音响蜂鸣音 存储的信息存储的信息 do/do/播放信息播放信息 无效号

19、码无效号码 拨号拨号 数字数字 接通中接通中 do/do/试接通试接通 有效号码有效号码 已接通已接通 振铃振铃 do/do/振铃振铃 受话人回话受话人回话 通话通话 断线断线 受话人挂断电话受话人挂断电话 信息播完信息播完占线占线 忙音忙音 do/do/响忙音响忙音 挂断电话挂断电话 数字数字 图图3.4 3.4 电话系统的状态图电话系统的状态图 n第3章：“需求分析” 需求分析的任务 获得需求的方法 分析建模与规格说明 结构化分析简介 数据模型:实体-关系图 功能模型:数据流图 行为模型:状态转换图 其他图形工具 n层次方框图 层次方框图是用树形结构的一系列多层次的 矩形框描绘数据的层次结

20、构 树形结构的顶层是一个单独的矩形框，它代 表完整的数据结构 下面各层的矩形框代表这个数据的子集，最 低层的各个框代表组成这个数据的实际数据 元素(不可再分割) 产品产品 软件软件硬件硬件服务服务 系统系统 软件软件 应用应用 软件软件 处理处理 机机 存储存储 器器 外部外部 设备设备 软件软件 服务服务 硬件硬件 服务服务 培训培训 操作操作 系统系统 编译编译 程序程序 软件软件 工具工具 nWarnier图 Warnier图是由法国科学家J.D.Warnier提出 的表示信息层次结构的另外一种图形工具 n在Warnier图中花括号用来区分数据结构的层次 n在一个花括号内的所有名字都属于同一类信息 n符号表示在其上、下方的名字中的一个名字 n名字右边圆括号中的符号表示这个名字在信息类 中重复出现的次数 软件产品软件产品 系统软件系统软件 应用软件应用软件 操作系统（操作