软件工程第二讲可行性研究详解

2023/3/9其次章可行性探讨2023/3/92可行性探讨的任务可行性探讨过程系统流程图数据流图数据字典（内容、方法、用途、实现）成本/效益分析（成本估计、分析方法）可行性探讨的目的就是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决；可行性探讨的目的不是解决问题，而是确定问题是否值得去解。学习内容2023/3/932.1可行性探讨的任务可行性探讨实质上是要进行一次大大压缩简化了的系统分析和设计的过程，也就是在较高层次上以较抽象的方式进行的系统分析和设计的过程：分析和澄清问题定义导出系统的逻辑模型－探究系统实现方案：技术可行性：现有的技术经济可行性：开发成本操作可行性：用户操作社会可行性实现进度可行性探讨的成本：预期的工程总成本的5％～10％运用现有的技术能否实现这个系统？是否有胜任开发该项目的娴熟技术人员？能否按期得到开发该项目所需的软件、硬件资源？操作可行性评价系统运行后会引起的各方面变更，如：对组织机构管理模式、用户工作环境等产生的影响。社会可行性主要探讨法律方面和运用方面的可行性。例如，被开发软件的权利归属问题、软件所运用的技术是否会造成侵权等问题。2023/3/942.2可行性探讨的步骤复查系统规模和目标探讨目前正在运用的系统导出新系统的高层逻辑模型重新定义问题导出和评价供选择的解法举荐行动方针草拟开发支配书写文档提交审查2023/3/95复查系统规模和目标对问题定义阶段书写的关于规模和目标的报告书进一步复查确认。改正报告书中的叙述模糊、不正确的地方。为了确保分析员正在解决的问题的确是要求他解决的问题。2023/3/96探讨目前正在运用的系统正在运用的系统的基本功能以及某些缺点分析现有系统的文档资料和运用手册，实地考察现有系统描绘现有系统的高层系统流程图并确认记录现有系统的接口2023/3/97导出新系统的高层逻辑模型设计过程通常总是从现有的物理系统动身，再参考现有系统的逻辑模型，设想目标系统的逻辑模型，最终依据目标系统的逻辑模型建立新的物理系统。运用数据流图，描绘数据在系统中流淌和处理的状况，从而概括地表达出对新系统的设想。通常为了把新系统描绘得更清晰精确，还应当有一个初步的数据字典，定义系统中运用的数据。数据流图和数据字典共同定义了新系统的逻辑模型，以后可以从这个逻辑模型动身设计新系统。2023/3/98进一步定义问题分析员应当和用户一起再次复查问题定义、工程规模和目标，这次复查应当把数据流图和数据字典作为探讨的基础。可行性探讨的前四个步骤实质上构成一个循环。定义问题分析问题导出一个试探性的解重新定义问题符合系统目标？YN2023/3/99导出和评价供选择的解法分析员应当从他建议的系统逻辑模型动身，导出若干个较高层次的（较抽象的）物理解法供比较和选择。从技术角度动身考虑解决问题的不同方案。依据技术可行性的考虑初步解除一些不现实的系统。例如，假如要求系统的响应时间不超过几秒钟，明显应当解除任何批处理方案。考虑操作方面的可行性。依据运用部门处理事务的原则和习惯检查技术上可行的那些方案，去掉从操作方式或操作过程的角度看用户不能接受的方案。考虑经济方面的可行性。估计余下的每个可能的系统的开发成本和运行费用，并且估计可以节约的开支或可以增加的收入。在这些估计数字的基础上，对每个可能的系统进行成本／效益分析。制定实现进度表。通常只须要估计生命周期每个阶段的工作量。2023/3/910举荐行动方针做出一个关键性的确定：是否接着进行这项开发工程。假如分析员认为值得接着进行这项开发工程，那么他应当选择一种最好的解法，并且说明选择这个解决方案的理由。2023/3/911草拟开发支配为举荐的系统草拟一份开发支配：工程进度表估计对各种开发人员和各种资源的须要状况。估计系统生命周期每个阶段的成本。最终应当给出下一个阶段（需求分析）的具体进度表和成本估计。2023/3/912书写文档提交审查写成清晰的文档，请用户和运用部门的负责人细致审查。2023/3/913可行性探讨的步骤图解复查系统的规模和目标探讨现正在运用的系统新系统的高层逻辑模型重新定义问题

导出和评价供选择的解法举荐行动方针草拟开发支配书写文档提交审查用户分析员是否符合系统目标逻辑模型表达了系统分析员对新系统必需作什么工作、完成什么任务的理解.1.是否接着该工程的开发的建议2.所选择解决方案的解法的说明3.比较细致的成本/效益分析2023/3/914可行性探讨的步骤（例子）载重汽车进厂后至称重计量点称出货物毛重。计量人员读出称重仪表上的重量指示，数据,开具相应的流转单(货物、毛重、车号、收发货单位名称等的凭据)。货主持此流转单将货物送到接收单位,验收合格后签章以示有效,卸空后空车返回称重计量点称出皮重。计量人员计算出净重以后收回流转单,出具计量单作为正式结帐凭据,货主即可开车离厂。结帐付款一般在财务处定期核对进行。探讨目前正在运用的系统这个计量流程存在以下问题:1该计量点日平均过车(仅进厂)1500多辆,假如每车都要返回称重去皮,则称重工作量成倍增加,常常引起严峻的交通堵塞问题。2由于是用汽车衡称量,人工看表读数,手工验车开票,所以工作效率特别低,有时竟引起长达1公里的堵车现象,难以满足日车流量的要求。3为了克服车流量大而引起的工作量繁重的问题,对一部分送货单位的车型、车号相对固定的车实行定期称量空车,这样虽然削减了确定的称重工作量,但易引起车型车号不符、皮重不实的问题,在管理上也有漏洞存在。4在验票、开票等过程中大量存在人工干预,往往会出现计量差错、人情重量、作奸犯科乃至犯罪的状况,给企业造成特别严峻的经济损失。原系统的工作流程如图2。2023/3/915系统要求自动称量，提高工作效率；自动除皮；自动去杂和去水；数据自动汇总；随意点均可称量；可行性探讨的步骤（例子）2023/3/916财务处计量点整个称重点接受两台汽车衡、分布在马路两侧,物理上将进厂和出厂的车流分开,实行一侧称重,而另一侧回皮。实现称重过程微机全过程自动化处理(免除人工操作),保证称重数据的客观公正和有效精确性,称重重量,车号等数据自动存储,实现多个称重点按权限共享和引用。能对称重,计量数据的物资品种,供货单位,接收单位,供货车号均可分工作班次,日,旬,月进行分类查询和统计处理。一方面进一步减轻工作人员的负担,另一方面也使管理人员时时可驾驭各种有关数据。假如一侧称重点出现故障,另一侧称重点也可用微机称重和计量,进行以上工作。可以随时将计量数据转发到计控处管理机,进入企业管理计算机网。技术问题称量自动化的程度：车号识别，杂质处理数据通信方式：有线，无线开票处理：可行性探讨的步骤（例子）2023/3/917可行性探讨的步骤（例子）2023/3/9182.3系统流程图系统流程图是描绘物理系统的传统工具。它的基本思想是用图形符号以黑盒子形式描绘系统里面的每个部件（程序，文件，数据库，表格，人工过程等等）。系统流程图表达的是信息在系统各部件之间流淌的状况，而不是对信息进行加工处理的限制过程。尽管系统流程图运用的某些符号和程序流程图运用的符号相同，但是它却是物理数据流程图而不是程序流程图。2023/3/919基本符号——概括抽象一个符号表示系统中的一个部件。

符号名称说明处理能改变数据值或数据位置的加工或部件，例如，程序、处理机、人工加工等都是处理。输入／输出表示输入或输出（或既输入又输出），是一个广义的不指明具体设备的符号。连接指出转到图的另一部分或从图的另一部分转来，通常在同一页上。换页连接指出转到另一页图上或由另一页图转来。数据流用来连接其他符号，指明数据流动方向。2023/3/920系统符号——具体描绘2023/3/9212.3.2例子某装配厂有一座存放零件的仓库，仓库中现有的各种零件的数量以及每种零件的库存量临界值等数据记录在库存清单主文件中。当仓库中零件数量有变更时，应当刚好修改库存清单主文件，假如那种零件的库存量少于它的库存量临界值，则应当报告给选购 部门以便定货，规定每天向选购 部门送一次定货报告。习惯画法是使信息在图中从顶向下，从左向右流淌。系统流程图2023/3/9222.3.3分层首先用一张高层次的系统流程图描绘系统总体概貌，表明系统的关键功能。然后分别把每个关键功能扩展到适当的具体程度，画在单独的一页纸上。这种分层次的描绘方法便于阅读者按从抽象到具体的过程逐步深化地了解一个困难的系统。2023/3/9232.4数据流图数据流图是一种图形化技术，描绘信息流和数据流从输入移动到输出的过程中所经受的变换。没有任何具体的物理元素，只是描绘数据在软件中流淌流淌和被处理的逻辑过程。因为数据流图是逻辑系统的图形表示，即使不是专业的计算机技术人员也简洁理解，所以是极好的通信工具。此外，设计数据流图只需考虑系统必需完成的基本逻辑功能，完全不须要考虑如何具体地实现这些功能，所以它也是软件设计的很好的动身点。2023/3/924四种基本符号表示数据的源点或终点。表示变换数据的处理。表示数据存储（静止数据）。表示数据流，即特定数据的流淌方向（流淌数据）。*

:表示数据之间是“与”关系。+

：表示数据之间是“或”关系。：表示数据之间是“互斥”关系（只能从中选一个）。2023/3/925三个附加符号TABC*TABC*TABC+TABC+TABCTABC2023/3/926说明1处理并不确定是一个程序。数据存储和数据流都是数据，仅仅所处的状态不同。数据存储是处于静止状态的数据，数据流是处于运动中的数据。数据流图的基本要点是描绘“做什么”而不考虑“怎样做”。通常忽视出错处理，也不包括诸如打开或者关闭文件的处理。在数据流图中应当描绘全部可能的数据流向，而不应当描绘出现某个数据流的条件。2023/3/927说明2有时数据的源点和终点相同。假如只用一个符号代表数据的源点和终点，则至少有两个箭头和这个符号相连（一个进一个出，）可能其中一条箭头相当长，这将降低数据流图的清晰度，假如代表同一个事物的同样符号在图中出现在n个地方，则在这个符号的一个角上画n-1条短斜线做标记。2023/3/928说明3数据流与程序流程图中用箭头表示的限制流有本质不同，千万不要混淆。熟悉程序流程图的初学者在画数据流图时，往往试图在数据流图中表现分支条件或循环，殊不知这样做将造成混乱，画不出正确的数据流图。2023/3/929例子问题定义：一家工厂的选购 部每天须要一张定货报表，报表按零件编号排序，表中列出全部须要再次定货的零件。对于每个须要再次定货的零件应当列出下述数据：零件编号，零件名称，定货数量，目前价格，主要供应者，次要供应者。零件入库或出库称为事务，通过放在仓库中的CRT终端把事务报告给定货系统。当某个零件的库存数量少于库存量临界值时就应当再次定货。2023/3/930提取数据流图的四种成分－1“通过放在仓库中的CRT终端把事务报告给定货系统”——仓库管理员是数据源点。“选购 部每天须要一张定货报表”——选购 员是数据终点。“选购 部须要报表”——用于产生报表的处理。“事务的后果是变更零件库存量”——对事务进行的加工的处理。2023/3/931提取数据流图的四种成分－2“系统把定货报表送给选购 部”——定货报表是一个数据流。“事务须要从仓库送到系统中”——事务是一个数据流。“每当有一个事务发生时马上处理它，然而每天只产生一次定货报表”——应当有一个数据存储保存产生定货报表的数据。“当某个零件的库存数量少于库存量临界值时就应当再次定货”——应当有一个数据存储保存库存清单数据。2023/3/932数据流图的四种成分2023/3/933定货系统的基本系统模型仓库管理员定货系统采购员事务

定货报表

2023/3/934定货系统的功能级数据流图2023/3/935把处理功能进一步分解后的数据流图2023/3/936留意当进一步分解将涉及如何具体地实现一个功能时就不应当再分解了。例如：为什么不进一步分解“产生报表”这个功能呢？定货报表中须要的数据在存储的定货信息中全都有，产生报表只不过是按确定依次排列这些信息，再按确定格式打印出来。然而这些考虑纯属具体实现的细微环节，不应当在数据流图中表现。当对数据流图分层细化时必需保持信息连续性。也就是说，当把一个处理分解为一系列处理时，分解前和分解后的输入／输出数据流必需相同。应当留意在图中对处理进行编号的方法。2023/3/9372.4.3命名数据流图中每个成分的命名是否恰当，干脆影响数据流图的可理解性。2023/3/938为数据流（或数据存储）命名名字应代表整个数据流（或数据存储）的内容，而不是仅仅反映它的某些成分。不要运用空洞的、缺乏具体含义的名字（如：“数据”、“信息”、“输入”等）。假如在为数据流（或数据存储）起名字时遇到了困难，则很可能是因为对数据流图分解不恰当造成的，应尝试重新分解，看是否能克服这个困难。2023/3/939为处理命名通常先为数据流命名，然后再为与之相关联的处理命名。名字应当反映整个处理的功能，而不是它的一部分功能。名字最好由一个具体的及物动词，加上一个具体的宾语组成。应当尽量避开运用“加工”、“处理”等空洞笼统的动词作名字。通常名字中仅包括一个动词，假如必需用两个动词才能描述整个处理的功能，则把这个处理再分解成两个处理可能更恰当些。假如在为某个处理命名时遇到困难，则很可能是发觉了分解不当的迹象，应考虑重新分解。2023/3/940为数据源点/终点命名接受它们在问题域中习惯运用的名字（如“选购 员”、“仓库管理员”等）2023/3/9412.4.4用途画数据流图的基本目的是利用它作为沟通信息的工具。数据流图的另一个主要用途是作为分析和设计的工具。可以依据系统的逻辑模型考虑系统的物理实现。当用数据流图协助物理系统的设计时，以图中不同处理的定时要求为指南，能够在数据流图上画出很多组自动化边界，每组自动化边界可能意味着一个不同的物理系统。数据流图对更具体的设计步骤也有帮助2023/3/942例1可以联机地接收事务并放入队列中，然而更新库存清单、处理定货和产生报表以批量方式进行。当然，这种方案须要增加一个数据存储以存放事务数据。2023/3/943例2变更自动化边界，把处理1．1、1．2和1．3放在同一个边界内。这个系统将联机地接收事务、更新库存清单和处理定货及输出定货信息；然而处理2将以批量方式产生定货报表。2023/3/9442.5数据字典数据字典是关于数据的信息的集合，也就是对数据流图中包含的全部元素的定义的集合。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，然而没有数据流图数据字典也难于发挥作用。2023/3/9452.5.1数据字典的内容一般说来，数据字典应当由对下列四类元素的定义组成：（1）数据流（2）数据流重量（即，数据元素）（3）数据存储（4）处理。本书中数据字典将主要由对数据的定义组成。数据处理的定义用其它工具（如IPO图或PDL）描述更便利。2023/3/946数据字典中记录的数据元素的信息一般信息：名字，别名，描述等。定义：数据类型，长度，结构等。运用特点：值的范围，运用频率，运用方式——输入/输出/本地，条件值等。限制信息：来源，用户，运用它的程序，变更权，运用权等。分组信息：父结构，从属结构，物理位置----记录、文件和数据库等。出现别名主要缘由对于同样的数据，不同的用户运用了不同的名字；一个分析员在不同时期对同一个数据运用了不同的名字；两个分析员分别分析同一个数据流时，运用了不同的名字。数据元素编号：DC001数据元素名称：考试成果别名：成果、分数简述：学生考试成果，分五个等级类型/长度：两个字节，字符类型取值/含义：优[90-100]良[80-89]中[70-79]及格[60-69]不及格[0-59]有关数据项或结构：学生成果档案有关处理逻辑：计算成果2023/3/9472.5.2定义数据的方法数据字典中的定义就是对数据自顶向下的分解。当分解到不须要进一步定义，每个和工程有关的人也都清晰其含义的元素时，这种分解过程就完成了。数据元素组成数据的方式依次 即以确定次序连接两个或多个重量；选择 即从两个或多个可能的元素中选取一个；重复 即把指定的重量重复零次或多次。可选 即一个重量是可有可无的（重复零次或一次）。2023/3/948符号－1

＝意思是等价于（或定义为）＋意思是和（即连接两个重量）［］意思是或（即从方括弧内列出的若干个重量中选择一个）{}意思是重复（即，重复花括弧内的重量）()意思是可选（即，圆括弧里的重量可有可无）通讯录={通讯地址}通讯地址=姓名+邮编+[省|直辖市|自治区]+[市|县]+街道+门牌号+（电话）2023/3/9492.5.3数据字典的用途数据字典最重要的用途是作为分析阶段的工具。数据字典中包含的每个数据元素的限制信息是很有价值的。简洁估计变更一个数据将产生的影响，并且能对全部受影响的程序或模块作出相应的变更。最终，数据字典是开发数据库的第一步。2023/3/9502.5.4数据字典的实现程序处理；卡片式人工书写；名字：定货报表别名：定货信息描述：每天一次送给选购 员的须要定货的零件表定义：定货报表=零件编号+零件名称+定货数量+目前价格+主要供应者+次要供应者位置：输出到打印机名字：零件编号别名：描述：唯一地标识库存清单中一个特定零件的关键域定义：零件编号=8{字符}8位置：定货报表、定货信息、库存清单名字：定货数量别名：描述：某个零件一次定货的数量定义：定货数量=1{数字}5位置：定货报表、定货信息2023/3/951数据字典具有的特点通过名字能便利地查阅数据的定义。没有冗余。尽量不重复在规格说明的其它组成部分中已经出现的信息。简洁更新和修改。能单独处理描述每个数据元素的信息。定义的书写方法简洁便利而且严格。2023/3/952教材购销管理系统（1）问题描述：学校教材科依据业务的须要，建立一个学校教材购销管理系统，提高教材选购 、销售和信息管理的效率。学生张秘书购书申请王会计李出纳赵保管学生购书证明购书申请购书申请书学生审查有效性购书单开发票开领书单发书学生有效购书单发票领书单书学生审查并开发票购书单开领书单发书学生发票领书单书2）去掉具体模型中的非本质因素，抽象出当前系统的逻辑模型1）通过对现实环境的调查探讨，获得当前系统的具体模型3）分析当前系统与目标系统的差别，建立目标系统的逻辑模型。2023/3/953教材购销管理系统（2）学生审查并开发票购书单开领书单学生发票领书单无效书单4）对目标系统进行补充和完善，并写出完整的需求说明。学生1审查并开发票购书单2开领书单学生发票领书单无效书单各班学生用书表教材存量表5）对需求说明进行复审，直到确认文档齐全，并且符合用户的全部需求为止2023/3/954教材购销管理系统（3）学生教材购销管理系统书库保管员1.教材购销管理系统的顶层DFD学生书库保管员2.其次层DFD图—教材购销系统购书单领书单缺书单进书通知购书单领书单1销售2选购 进书通知F2:缺书登记表F1:教材存量表缺书单进书通知2023/3/955教材购销管理系统（4）1.1审查有效性1.2开发票有效购书单1.3领书并开领书单发票1.4登记缺书1.5补售教材F2:缺书登记表学生学生无效书单领书单领书单F3:各班学生用书表F4:售书登记表补售书单暂缺书单选购 3.第三层DFD图—销售子系统F1:教材存量表2023/3/956教材购销管理系统（5）2.3修改教材库存和待购量2.1按书号汇总缺书F2:缺书登记表销售子系统书库保管员F1:教材存量表进书通知3.第三层DFD图—选购 子系统2.2按出版社统计缺书F5:待购教材表F6:教材一览表进书通知2023/3/957教材购销管理系统（6）数据字典（DataDirectory-DD)领书单=学院+专业+班级+学号+姓名+{书号+[书名]+数量}+日期有效购书单=领书单发票=学号+姓名+{书号+[书名]+单价+数量+总价}+书费合计教材存量表={书号+单价+数量}暂缺书单=学号+姓名+{书号+数量}补售书单=学号+姓名+{书号+数量}2023/3/9582.6成本/效益分析成本／效益分析的目的要从经济角度分析开发一个特定的新系统是否划算，从而帮助运用部门负责人正确地作出是否投资于这项开发工程的确定。

2023/3/9592.6.1成本估计软件开发成本主要表现为人力消耗（乘以平均工资则得到开发费用）。代码行技术软件成本=每行代码的平均成本×估计的源代码总行数任务分解技术：软件开发项目分解为若干个相对独立的任务，分别估计每个单独任务的成本：单独任务成本=任务所需人力估计值×每人每月平均工资；软件开发项目总成本估计=各个单独任务成本估计值之和。常用的方法是按开发阶段划分任务，典型环境下各个开发阶段须要运用的人力百分比大致如下：2023/3/9602.6.1成本估计自动估计成本技术：接受自动估计成本的软件工具估计。

任务人力（％）可行性研究需求分析设计编码与单元测试综合测试总计5102520401002023/3/9612.6.2成本/效益分析的方法成本／效益分析的第一步是估计开发成本、运行费用和新系统将带来的经济效益。运行费用：系统的操作费用（操作员人数，工作时间，消耗的物资等等）和维护费用。系统的经济效益：因运用新系统而增加的收入加上运用新系统可以节约的运行费用。2023/3/962相关概念－1货币的时间价值 假设年利率为i，假如现在存入P元，则n年后可以得到的钱数为：F＝P（1＋i）n 反之，假如n年后能收入F元钱，那么这些钱的现在价值是P＝F／（1＋i）n例：修改一个已有的库存管理系统，估计须要5000元，系统修改后运用5年，每年可节约2500元。请进行成本/效益分析。年将来值（元）(1+0.12)n现在值（元）累计的现在值（元）125001.122232.142232.14225001.251992.984225.12325001.401779.456004.57425001.571588.807593.37525001.761418.579011.942023/3/963相关概念－2投资回收期通常用投资回收期衡量一项开发工程的价值。所谓投资回收期就是使累计的经济效益等于最初投资所须要的时间。例如：修改库存清单第一、其次年回收：4225元第三年用于回收投资要：(5000-4225)/1779=0.44年总的投资回收期=2.44年2023/3/964相关概念－3纯收入衡量工程价值的另一项经济指标是工程的纯收入。纯收入就是在整个生命周期之内系统的累计经济效益（折合成现在值）与投资之差。2023/3/965相关概念－4投资回收率衡量投资效益的大小，并且可以把它和年利率相比较，在衡量工程的经济效益时，它是最重要的参考数据。计算公式： P＝F1/(1＋j)+F2/(1＋j)2+…+Fn/(1＋j)nP是现在的投资额；Fi是第i年年底的效益(i＝1,2,…,n)；n是系统的运用寿命