可行性与需求分析-教案

1、软件工程导论软件工程导论可行性与需求分析2 可行性研究可行性研究 可行性研究的目的可行性研究的目的不是解决问题不是解决问题，而，而是确定问题是确定问题是否值得是否值得去解决。去解决。 可行性研究实质上是要进行一次大大可行性研究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。系统分析和设计的过程。3 可行性研究可行性研究步骤：步骤：(1)(1)首先需要进一步分析和澄清问题定义。首先需要进一步分析和澄清问题定义。(2)(2)分析员导出系统的逻辑模型。分析员导出

2、系统的逻辑模型。(3)(3)从系统逻辑模型出发，探索若干种可供从系统逻辑模型出发，探索若干种可供选择的主要解法选择的主要解法. .包括从技术、经济、操包括从技术、经济、操作可行性等方面研究每种解法的可行性。作可行性等方面研究每种解法的可行性。4 可行性研究可行性研究 可行性研究最根本的任务是对以后的行可行性研究最根本的任务是对以后的行动方针提出建议。动方针提出建议。 研究需要的时间长短取决于工程的规模。研究需要的时间长短取决于工程的规模。 一般说来，可行性研究的成本只是预期一般说来，可行性研究的成本只是预期的工程总成本的的工程总成本的5%5%10%10%。5需求分析需求分析本节问题：本节问题：

3、n需求分析要做什么，需求分析得到的结果以何需求分析要做什么，需求分析得到的结果以何种形式表示？种形式表示？n传统方法学中有哪些方法、工具供需求分析使传统方法学中有哪些方法、工具供需求分析使用，如何有效获取需求？用，如何有效获取需求？n需求分析为什么重要？需求分析为什么重要？6需求分析需求分析本节内容：本节内容：n需求分析概述需求分析概述n需求分析的任务需求分析的任务n分析建模与规格说明分析建模与规格说明n数据流图数据流图n状态转换图状态转换图n数据字典数据字典n其它图形工具其它图形工具n验证需求验证需求7需求分析概述需求分析概述: :n结构化分析方法中需求分析阶段建立的文档、结构化分析方法中需

4、求分析阶段建立的文档、图、表入下：图、表入下：用户需求说明书用户需求说明书需求规格说明书需求规格说明书数据模型数据模型功能模型功能模型行为模型行为模型数据字典数据字典以书面形式描述用以书面形式描述用户的需求户的需求以书面形式描述软件的需以书面形式描述软件的需求，是需求分析阶段最主求，是需求分析阶段最主要的文档。要的文档。8 需求分析的任务：需求分析的任务： 需求分析的任务还不是确定系统需求分析的任务还不是确定系统怎样怎样完成它的完成它的工作，而仅仅是确定系统工作，而仅仅是确定系统必须完成必须完成哪些工作，也就哪些工作，也就是对目标系统是对目标系统提出提出完整、准确、清晰、具体的完整、准确、清晰

5、、具体的要求要求。 一般说来，需求分析的任务包括下述几方面：一般说来，需求分析的任务包括下述几方面： 1. 1.确定对系统的综合要求确定对系统的综合要求 对系统的综合要求主要有：功能需求、性能需对系统的综合要求主要有：功能需求、性能需求、运行需求、将来可能提出的需求。求、运行需求、将来可能提出的需求。92.2.分析系统的数据要求分析系统的数据要求3.3.导出系统的逻辑模型导出系统的逻辑模型：数据流图、实体：数据流图、实体- -联联系图、状态转换图、数据字典、算法流程等系图、状态转换图、数据字典、算法流程等4.4.修正系统开发计划修正系统开发计划任何一个软件系统本质上都是信息处理系统，系统必须处

6、理的信息和系统应该产生的信息在很大程度上决定了系统的面貌，对软件设计有深远影响，因此分析系统的数据要求是软件需求分析的一个重要任务。根据分析过程中获得的对系统的更深入更具体的了解，可以比较准确地估计系统的成本和进度，修正以前制定的开发计划。10分析建模与规格说明分析建模与规格说明: :n为什么要建立模型？为什么要建立模型？n模型种类模型种类数据模型：数据模型：E-RE-R图图功能模型：数据流图功能模型：数据流图行为模型：状态转换图行为模型：状态转换图数据字典：描述出现在上面三种模型中的数据对数据字典：描述出现在上面三种模型中的数据对象及控制信息的特性，给出准确定义。象及控制信息的特性，给出准确

7、定义。模型就是为了理解事物而对事物模型就是为了理解事物而对事物做出的一种抽象，是对事物的一做出的一种抽象，是对事物的一种无歧义的书面描述。种无歧义的书面描述。11 系统流程图（系统流程图（1 1）一一. .系统流程图的作用系统流程图的作用 1. 1.系统流程图是以特定的图形符号描述系统物理模系统流程图是以特定的图形符号描述系统物理模型的工具；型的工具； 2. 2.它从系统功能的角度抽象的描述系统的各个部分它从系统功能的角度抽象的描述系统的各个部分及其相互之间信息流动的情况；及其相互之间信息流动的情况； 3. 3.它能帮助开发人员与用户之间实现信息的交流。它能帮助开发人员与用户之间实现信息的交流

8、。 12 系统流程图（系统流程图（2 2）二二. .系统流程图画法系统流程图画法 1. 1.按照具体的业务流程按照具体的业务流程, ,采用规定的基本符号依次进采用规定的基本符号依次进行描述；行描述； 2. 2.对于复杂的系统对于复杂的系统, ,一般采用分层次的描绘一般采用分层次的描绘, ,首先用首先用一张高层次系统流程图描绘系统概貌一张高层次系统流程图描绘系统概貌, ,表明系统关键表明系统关键功能功能, ,然后分别把每个关键功能扩展到适当的详细程然后分别把每个关键功能扩展到适当的详细程度，分别画出来；度，分别画出来； 3. 3.绘制完整的系统的流程图。绘制完整的系统的流程图。 三三. .系统流

9、程图中的基本符号系统流程图中的基本符号( (见下页见下页) )13 系统流程图（系统流程图（3 3）14教材教材购销购销系统系统主要功能主要功能根据学校的教学计划，向选课的学生及时供应所需根据学校的教学计划，向选课的学生及时供应所需教材教材审查学生审查学生购书单有效性购书单有效性，对有效书单发售教材对有效书单发售教材对属于计划供应但对属于计划供应但暂时缺货暂时缺货的教材进行的教材进行登记登记根据根据缺书登记缺书登记补充采购所缺的教材，通知学生补购补充采购所缺的教材，通知学生补购将缺书登记表将缺书登记表汇总汇总为为待购教材计划待购教材计划待购教材到货后，及时待购教材到货后，及时通知学生补购通知学

10、生补购15 系统流程图（系统流程图（4 4）16 系统流程图（系统流程图（5 5）17 数据流图（数据流图（1） 一一. .数据流图的作用数据流图的作用 1. 1.数据流图简称数据流图简称DFD(Data Flow Diagram)DFD(Data Flow Diagram)图，它是图，它是以特定的图形符号描述系统逻辑模型的工具；以特定的图形符号描述系统逻辑模型的工具； 2. 2.它从数据传送和加工的角度抽象的描述信息在系它从数据传送和加工的角度抽象的描述信息在系统中的流动和数据处理的过程；统中的流动和数据处理的过程； 3. 3.它是开发人员与用户之间交流信息的通信工具；它是开发人员与用户之间

11、交流信息的通信工具； 4. 4.它也是系统分析与系统设计的工具。它也是系统分析与系统设计的工具。18 数据流图（数据流图（2） 二二. .数据流图与系统流程图的区别数据流图与系统流程图的区别区别区别数据流图数据流图系统流程图系统流程图类型类型系统的逻辑模型系统的逻辑模型系统的物理模型系统的物理模型功能功能数据的转送与加工数据的转送与加工部门之间的业务关系部门之间的业务关系内容内容数据的传输、加工和存数据的传输、加工和存储储信息的流动、变化（含手工操信息的流动、变化（含手工操作），相关部门实体、物流及作），相关部门实体、物流及其变化。其变化。19 数据流图（数据流图（3） 20 数据流图（数据流

12、图（4） 四四. .系统流程图转换为数据流图的方法系统流程图转换为数据流图的方法 1. 1.删去系统流程图中如下部分删去系统流程图中如下部分 (1) (1)除去可以作为源点和终点外的其它实体；除去可以作为源点和终点外的其它实体； (2) (2)人工操作的部分；人工操作的部分； (3) (3)物流部分。物流部分。 2. 2.将系统流程图中其他部分转化为数据流图的对应部分将系统流程图中其他部分转化为数据流图的对应部分 (1) (1)系统流程图中的单据、文档系统流程图中的单据、文档对应数据流图中的数据对应数据流图中的数据流；流； (2) (2)系统流程图中的联机存储系统流程图中的联机存储对应数据流图

13、中的文件；对应数据流图中的文件； (3) (3)系统流程图中的联机加工系统流程图中的联机加工对应数据流图中的加工。对应数据流图中的加工。( (对应的符号也发生变化对应的符号也发生变化) ) 3. 3.修改、补充、完善数据流图。修改、补充、完善数据流图。21例例.“教材销售教材销售”系统流程图系统流程图22例例.“教材销售教材销售”系统流程图系统流程图23例例. “教材销售系统教材销售系统”数据流图数据流图24数据流图的层次结构数据流图的层次结构n为了表达数据处理过程的数据加工情况，需为了表达数据处理过程的数据加工情况，需要采用要采用层次结构层次结构的数据流图。按照系统的层的数据流图。按照系统的

14、层次结构进行次结构进行逐步分解逐步分解，并以分层的数据流图，并以分层的数据流图反映这种结构关系，能清楚地表达和容易理反映这种结构关系，能清楚地表达和容易理解整个系统解整个系统25分层的数据流图分层的数据流图2627 简单例子简单例子：（订货系统）：（订货系统） 一家工厂的一家工厂的采购部采购部每天需要一张每天需要一张订货报表订货报表，报表，报表按零件编号排序，表中列出所有需要再次定货的零按零件编号排序，表中列出所有需要再次定货的零件。对于需要再次订货的零件应该列出编号、名称、件。对于需要再次订货的零件应该列出编号、名称、数量、价格、主要供应商等内容。零件的出入库称为数量、价格、主要供应商等内容

15、。零件的出入库称为事务，通过放在库房的事务，通过放在库房的CRTCRT终端终端把把事务事务报告给订货系报告给订货系统。当某种零件的库存量少于库存临界值时就应该再统。当某种零件的库存量少于库存临界值时就应该再次订货。次订货。28n对本例来说念完第一遍应该确定：（用心去读）对本例来说念完第一遍应该确定：（用心去读）n采购部或者采购员是外部实体（数据汇点），它采购部或者采购员是外部实体（数据汇点），它的输入数据流是订货报表。的输入数据流是订货报表。nCRTCRT终端或者仓库管理员是外部实体（数据源点），终端或者仓库管理员是外部实体（数据源点），它的输出数据流是事务。它的输出数据流是事务。 29订货系

16、统的基本系统模型订货系统的基本系统模型（突出表明了数据的原点和终点）（突出表明了数据的原点和终点）CRTCRT终端（终端（仓库管理员）仓库管理员）订货系统订货系统采购员采购员（部）（部）事务事务订货报表订货报表顶层数据流图顶层数据流图事务来了事务来了该怎么办该怎么办？要经过哪些处要经过哪些处理才能把输入理才能把输入流事务转换成流事务转换成输出流报表？输出流报表？30 一家工厂的一家工厂的采购部采购部每天需要一张每天需要一张订货报表订货报表，报表，报表按零件编号排序，表中列出所有需要再次定货的零按零件编号排序，表中列出所有需要再次定货的零件。对于需要再次订货的零件应该列出编号、名件。对于需要再次

17、订货的零件应该列出编号、名称、数量、价格、主要供应商等内容。称、数量、价格、主要供应商等内容。零件的出入零件的出入库称为事务库称为事务，通过放在库房的，通过放在库房的CRTCRT终端终端把把事务事务报告报告给订货系统。给订货系统。当某种零件的库存量少于库存临界值当某种零件的库存量少于库存临界值时就应该再次订货。时就应该再次订货。31n再次阅读可知：再次阅读可知：n事务有类型，需要根据不同情况处理；事务有类型，需要根据不同情况处理；-处理事务处理事务n对各类事务要更改库存信息；对出库事务当对各类事务要更改库存信息；对出库事务当库存量少于临界值时，要产生订货信息。库存量少于临界值时，要产生订货信息

18、。n订货信息不同于订货报表，报表要有严格的订货信息不同于订货报表，报表要有严格的格式。格式。-产生报表产生报表 32CRTCRT终端终端（仓库管（仓库管理员）理员）1处理事务处理事务采购员采购员（部）（部）事务事务订货报表订货报表库存清单（信息）库存清单（信息）2产生报表产生报表订货订货信息信息订货信息订货信息订货信息订货信息订货信息订货信息修改完善后的第一层数据流图修改完善后的第一层数据流图33接下来的细化因人而异：接下来的细化因人而异：-就是说允许不同就是说允许不同-分为三个处理，各处理间的数据流分为三个处理，各处理间的数据流比较简单。比较简单。事务来了应该先事务来了应该先接收接收，再按类

19、别，再按类别更新库存清更新库存清单单，最后对更新后库存量少于临界值的，最后对更新后库存量少于临界值的产生订产生订货。货。34产生报表需要分解吗？产生报表需要分解吗？一个指导性的原则是当功能为原子功能时就一个指导性的原则是当功能为原子功能时就不需再分解了，不需再分解了，那么什么是原子功能？那么什么是原子功能？当对功能的进一步细化涉及到具体实现时，当对功能的进一步细化涉及到具体实现时，就认为无需细化。就认为无需细化。35底层数据流图底层数据流图仓库管仓库管理员理员1.1接收接收事务事务采购员采购员（部）（部）事务事务订货订货报表报表库存清单（信息）库存清单（信息）2产生产生报表报表订货信息订货信息

20、订货信息订货信息订货信息订货信息事务事务1.2更新更新库存库存清单清单库存库存信息信息1.3产生产生订货订货36自顶向下，逐层分解自顶向下，逐层分解3738分层法绘制流程图的注意事项：分层法绘制流程图的注意事项：39n在数据流图中，需按层给加工框编号。编号在数据流图中，需按层给加工框编号。编号表明该加工所处层次及上下层的亲子关系。表明该加工所处层次及上下层的亲子关系。n规定任何一个数据流子图必须与它上一层的规定任何一个数据流子图必须与它上一层的一个加工对应，两者的输入数据流和输出数一个加工对应，两者的输入数据流和输出数据流必须一致。此即父图与子图的平衡。据流必须一致。此即父图与子图的平衡。 -

21、 -细化时应该注意细化时应该注意, ,不能添加和丢失输不能添加和丢失输入、输出数据流。入、输出数据流。40采购员采购员（部）（部）订货订货报表报表库存清单（信息）库存清单（信息）2产生产生报表报表订货信息订货信息订货信息订货信息订货信息订货信息入库入库事务事务1.2入库入库事务事务更新更新库存库存信息信息1.4产生产生订货订货1.3出库出库事务事务更新更新1.1接收、接收、识别识别事务事务出库事务出库事务事务事务41状态转换图状态转换图n状态转换图与数据流图？状态转换图与数据流图？ 数据流图数据流图描绘数据在软件中的流动和被处描绘数据在软件中的流动和被处理情况；理情况； 状态转换图状态转换图描

22、绘系统的状态及引起系统状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；态转换的事件，来表示系统的行为； 数据流图数据流图是功能模型；是功能模型； 状态转换图状态转换图是行为模型；是行为模型；42 数据流图数据流图是由是由数据驱动数据驱动的，即系统每中一个处的，即系统每中一个处理都是对输入数据流的加工、变换，目标是产生输理都是对输入数据流的加工、变换，目标是产生输出流（输出数据）。它描绘了系统的出流（输出数据）。它描绘了系统的静态特性。静态特性。 状态转换图状态转换图是由是由事件驱动事件驱动的，它描绘了系统的的，它描绘了系统的动态的行为特性动态的行为特性。 系统响应事件，随着系统响应

23、事件，随着时间时间的不同而处于不的不同而处于不同的状态。同的状态。43n状态转换图状态转换图状态状态：系统的行为模式，初态、终态，中间：系统的行为模式，初态、终态，中间状态。状态。事件事件：控制系统状态变化和（或）执行功能：控制系统状态变化和（或）执行功能的信息，对外部事件的抽象。的信息，对外部事件的抽象。符号符号：初态只能有一个，终态可以有初态只能有一个，终态可以有0至多个。一个状态代表系统的一种行为模至多个。一个状态代表系统的一种行为模式。状态规定了系统对事件的响应方式。式。状态规定了系统对事件的响应方式。系统对事件的响应，既可以是做一个（或一系系统对事件的响应，既可以是做一个（或一系列）

24、动作，也可以是仅仅改变系统本身的状态列）动作，也可以是仅仅改变系统本身的状态，还可以是既改变状态又做动作。，还可以是既改变状态又做动作。44事件名（参数表）事件名（参数表） 条件条件/动作表达式动作表达式初态：初态：终态：终态：中间状态：中间状态：状态名状态名状态变量状态变量活动表活动表事件：事件：状态转换：状态转换：45状态图中使用的主要符号状态图中使用的主要符号46n 状态图可以表示系统状态图可以表示系统循环循环运行过程，也可运行过程，也可以表示系统以表示系统单程单程生命期。生命期。n 当描绘循环运行过程时，通常并不关心循当描绘循环运行过程时，通常并不关心循环是怎样启动的。环是怎样启动的。

25、n 当描绘单程生命期时，需要表明当描绘单程生命期时，需要表明初始初始状态状态和和最终最终状态。状态。47例题：例题： 办公室复印机的工作过程大致如下办公室复印机的工作过程大致如下： 未接到复印命令时处于未接到复印命令时处于闲置状态闲置状态，一旦接到复，一旦接到复印命令则进入印命令则进入复印状态复印状态，完成一个复印命令规定的，完成一个复印命令规定的工作后又回到工作后又回到闲置状态闲置状态，等待下一个复印命令；，等待下一个复印命令； 如果执行复印命令时发现如果执行复印命令时发现缺纸缺纸，则进入，则进入缺纸状缺纸状态态，发出警告，等待装纸，发出警告，等待装纸，装满纸装满纸后进入后进入闲置状态闲置状

26、态，准备接受复印命令；如果复印时发生准备接受复印命令；如果复印时发生卡纸卡纸故障，则故障，则进入进入卡纸状态卡纸状态，发出警告等待维修人员，发出警告等待维修人员排除故障排除故障，故障排除后回到故障排除后回到闲置状态闲置状态。 48复印机的状态转换图复印机的状态转换图闲置闲置复印复印do/复印复印卡纸卡纸do/警告警告缺纸缺纸do/警告警告复印命令复印命令完成命令完成命令装满纸装满纸卡纸故障卡纸故障缺纸故障缺纸故障排除了卡纸故障排除了卡纸故障49n数据字典数据字典描述内容包括：数据流图、状态转换图、描述内容包括：数据流图、状态转换图、E-RE-R图中的图中的数据信息数据信息（数据流、数据存储、外

27、部（数据流、数据存储、外部实体）、实体）、控制信息控制信息（事件）等。不包括（事件）等。不包括处理。处理。采用半形式化手段，包含如下信息：采用半形式化手段，包含如下信息： 名字、别名、使用地点和方式、内容描名字、别名、使用地点和方式、内容描述、补充信息等。述、补充信息等。通常作为通常作为CASECASE“结构化分析与设计工具结构化分析与设计工具”的一的一部分实现。部分实现。数据字典数据字典是关于数据的信息的集合，也就是关于数据的信息的集合，也就是对数据流图中包含的所有元素是对数据流图中包含的所有元素的定义的集合。的定义的集合。50数据元素的组合方式数据元素的组合方式顺序：即以确定的次序连接两个

28、或多个分量。例：顺序：即以确定的次序连接两个或多个分量。例：A+BA+B选择：即从两个或多个可能的元素中选取一个。例：选择：即从两个或多个可能的元素中选取一个。例： A|BA|B重复：即把指定的分量重复零次或多次。例：重复：即把指定的分量重复零次或多次。例：11A5A5可选可选：即一个分量是可有可无的（重复零次或一次）。例：即一个分量是可有可无的（重复零次或一次）。例：（A A）51 例题：例题： 某程序设计语言规定，用户说明的标识符是长度不超过某程序设计语言规定，用户说明的标识符是长度不超过8 8个字符的字符串，其中第一个字符必须是字母字符，随后个字符的字符串，其中第一个字符必须是字母字符，

29、随后的字符既可以是字母字符也可以是数字字符。的字符既可以是字母字符也可以是数字字符。 使用上面讲过的符号，我们可以像下面那样定义标识符：使用上面讲过的符号，我们可以像下面那样定义标识符： 标识符标识符= =字母字符字母字符+ +字母数字串字母数字串 字母数字串字母数字串=0=0字母或数字字母或数字7 7 字母或数字字母或数字= =字母字符数字字符字母字符数字字符 由于和项目有关的人都知道字母字符和数字字由于和项目有关的人都知道字母字符和数字字符的含义，因此，关于标识符的定义分解到这种程符的含义，因此，关于标识符的定义分解到这种程度就可以结束了。度就可以结束了。52名字：订货报表名字：订货报表别

30、名：订货信息别名：订货信息描述：每天一次送给采描述：每天一次送给采购员的需要订货的零购员的需要订货的零件表件表定义：订货报表定义：订货报表= =零件编零件编号号+ +零件名称零件名称+ +订货数订货数量量+ +目前的价格目前的价格+ +主要主要供应者供应者+ +次要供应者次要供应者位置：输出到打印机位置：输出到打印机名字：零件编号名字：零件编号别名：别名：描述：唯一的表示库存清描述：唯一的表示库存清单中一个特定零件的关单中一个特定零件的关键域键域定义：零件编号定义：零件编号=8=8字符字符88位置：订货报表位置：订货报表 订货信息订货信息 库存清单库存清单例子例子53 数据字典的实现有：全人工

31、过程、全自动化过数据字典的实现有：全人工过程、全自动化过程、混合过程。程、混合过程。 无论采用那种实现都应有无论采用那种实现都应有如下特点如下特点： 1 1、通过名字可、通过名字可方便查阅方便查阅。 2 2、没有冗余没有冗余 3 3、尽量、尽量不重复不重复在规格说明书的其它组成部分中在规格说明书的其它组成部分中已经出现的信息。已经出现的信息。 4 4、容易修改容易修改更新，可单独处理每个数据元素的更新，可单独处理每个数据元素的信息。信息。 5 5、定义的书写方法、定义的书写方法简单方便简单方便而且而且严格严格。54数据字典的用途数据字典的用途1.1.数据字典是描述数据流图中数据的数据字典是描述

32、数据流图中数据的信息的集合信息的集合。2.2.它对数据流图中的有关成分说明它对数据流图中的有关成分说明“是什么或做什是什么或做什么么”、“在何处或来自何处，去向何处在何处或来自何处，去向何处”、“何时何时出现，时间长短出现，时间长短”等问题；等问题；3.3.对用户来讲对用户来讲, ,数据字典为他们提供了数据字典为他们提供了数据的明确定数据的明确定义义；4.4.对系统分析员来讲对系统分析员来讲, ,数据字典帮助他们比较容易数据字典帮助他们比较容易修修改已建立的系统逻辑模型改已建立的系统逻辑模型。55其它图形工具其它图形工具nIPOIPO表：输入、处理、输出表表：输入、处理、输出表描述出现在数据流图中的处理描述出现在数据流图中的处理在需求分析阶段建立在需求分析阶段建立-简略描述处理的简略描述处理的基本算法流程基本算法流程在设计阶段补充在设计阶段补充56 IPO表表 系统系统: 作者作者: . 模块模块: 日期日期: . 编号日期编号