电力系统应用软件引论

NorthChinaElectricPowerUniversitySunday,December25,2022高亚静Email:commoncat@163.com电力系统应用软件第1章电气与电子工程学院SchoolofElectricalandElectronicsEngineering目录第1章

电力系统应用软件引论

第2章

电力企业应用软件

第3章

电力系统科研应用软件

第4章

电力系统应用软件上机

第5章结束语第1章

电力系统应用软件引论1.1软件概述1.1.1软件的发展历程1.1.2数据结构1.1.3算法及其评价方法1.2软件工程1.2.1软件工程定义1.2.2软件危机1.2.3软件质量1.2.4软件体系结构1.1软件概述*1.1.1软件的发展历程

计算机：电脑的学名为电子计算机，是由早期的电动计算器发展而来的电子子数字计算机晶体管电子计算机集成电路计算机规模集成电路和超大规模集成电路计算机“智能”计算机微型电子计算机世界上第一台个人电脑由IBM于1980年推出

1.1软件概述*1.1.1软件的发展历程

计算机分类：从计算机的类型、运行方式、构成器件、操作原理、应用状况等划分，计算机有多种分类从数据表示来说，计算机可分为数字计算机、模拟计算机以及混合计算机三类数字计算机按构成器件划分，有机械计算机和机电计算机，现用的电子计算机，正在研究的光计算机、量子计算机、生物计算机、神经计算机等等。电子计算机就其规模或系统功能而言，可分为巨型、大型、中型、小型、微型计算机和单片机。

1.1软件概述*1.1.1软件的发展历程

计算机构成：

计算机＝硬件＋软件把没有安装任何软件的计算机称为裸机

硬件

计算机系统中所使用的电子线路和物理设备，是看得见、摸得着的实体，如中央处理器（CPU）、存储器、外部设备（输入输出设备、I／O设备）及总线1.1软件概述*1.1.1软件的发展历程

软件

对能使计算机硬件系统顺利和有效工作的程序集合的总称。程序总是要通过某种物理介质来存储和表示的，它们是磁盘、磁带、程序纸、穿孔卡等，但软件并不是指这些物理介质，而是指那些看不见、摸不着的程序本身。可靠的计算机硬件如同一个人的强壮体魄，有效的软件如同一个人的聪颖思维。

计算机软件系统分为系统软件和应用软件两部分。系统软件：系统软件是负责对整个计算机系统资源的管理、调度、监视和服务。1.1软件概述*1.1.1软件的发展历程

应用软件是指各个不同领域的用户为各自的需要而开发的各种应用程序。软件的发展史

第一代软件（1946－1953）：第一代软件是用机器语言编写的，机器语言是内置在计算机电路中的指令，由0和1组成。不同的计算机使用不同的机器语言，程序员必须记住每条及其语言指令的二进制数字组合。在这个时代的末期出现了汇编语言，它使用助记符（一种辅助记忆方法，采用字母的缩写来表示指令）表示每条机器语言指令，相对于机器语言，用汇编语言编写程序就容易多了。

1.1软件概述*1.1.1软件的发展历程

第二代软件（1954－1964）：开始使用高级程序设计语言（简称高级语言，相应地，机器语言和汇编语言称为低级语言）编写，高级语言的指令形式类似于自然语言和数学语言不仅容易学习，方便编程，也提高了程序的可读性。第三代软件（1965－1970）（分时）操作系统用作输入/输出设备的计算机终端的出现，使用户能够直接访问计算机，而不断发展的系统软件则使计算机运转得更快。结构化程序设计理念逐渐确立起来。数据库技术；“软件危机”；“软件工程”

1.1软件概述*1.1.1软件的发展历程

第四代软件（1971－1989）：结构化程序设计技术：Pascal、Modula-2、Basic、C语言。多媒体计算机；多用途的应用程序（电子制表软件、文字处理软件和数据库管理软件）；第五代软件（1990－）：Microsoft公司、面向对象的程序设计方法、万维网（WorldWideWeb）Microsoft公司的Windows操作系统占有显著优势，他的Word成了最常用的文字处理软件。Word、Excel、Access和其他应用程序绑定在一个程序包中，称为office软件。

1.1软软件件概概述述**计算算机机语语言言主主要要有有机器器语语言言：："0"和和"1"组组成成的的二二进进制制汇编编语语言言（（以以符符号号代代表表指指令令））高级级语语言言（（半半高高级级语语言言））：：面向向对对象象自然然语语言言：：人类类使使用用的的语语言言可以以分分为为四四个个级级别别语语言言一级级：：机机器器语语言言和和汇汇编编语语言言二级级：：面面向向过过程程C和和Pascal三级级：：面面向向对对象象的的C++四级级：：VB,Delphi,PowerBuilder等等1.1软软件件概概述述***1.1.2数据据结结构构数据据中中的的一一个个““个个体体””，，数数据据结结构构中中讨讨论论的的基基本本单单位位数据据结结点点数据据结结构构表结结构构树结结构构图结结构构存储储结结构构存储储结结点点（（结结点点））空白白结结点点或或空空结结点点、自自由由结结点点数据据结结构构运运算算1.1软软件件概概述述****1.1.3算算法

为了解决某类问题而规定的一个有限长的操作序列

程序形式

描述形式

算法评价正确性可读性健壮性高效率与低存储量1.2软件工程程*1.2.1软件件工程定定义应用较多多的定义义:专门研究究有关软软件的设设计、生生产和管管理方面面的规律律，提出出相应的的理论和和技术，，作为软软件开发发的依据据和规范范，用来来指导软软件生产产的科学学鲍姆（B.W.Boehm））定义:运用现代代科学技技术知识识来设计计并构造造计算机机程序及及为开发发、运行行、维护护这些程程序所必必须的相相关文件件资料1983年IEEE的的软件工工程定义义:软件工程程是开发发、运行行、维护护和修复复软件的的系统方方法。其其中软件件的定义义为：计计算机程程序、方方法、规规则、相相关的文文档资料料以及计计算机运运行时所所必需的的数据1.2软件工程程**软件生存存周期：：即以需需求为触触发点，，提出软软件开发发计计划的那那一刻开开始直到到软件在在实际应应用中完完全报废废为止可可以认为为是一个个完整的的软件生生存周期期。软件生存存期的六六个阶段段制定计划划：“需需要做什什么？要要如何去去做？需求分析析和定义义：“用用户要的的是什么么”软件设计计：概要要设计和和详细设设计程序编写写：对应应在详细细设计里里所描述述的算法法软件测试试：找出“BUG””运行维护护：“救火””1.2软件工程程***1.2.2软件危机机软件危机机指软件生生产发展展到一定定阶段，，因其开开发方式式落后而而不能满满足社会会对软件件功能和和性能日日益增长长的需求求而表现现出的尖尖锐矛盾盾。软件危机机的表现现形式开发成本本高、风风险大开发周期过长长、效益回收收晚用户不能参与与，软件的功功能和性能难难达需要软件不能很好好地适应需求求变化而作相相应的修改软件的维护量量大软件的定制比比较困难软件的更新与与升级复杂软件的可重用用性差1.2软件工程****1.2.3软件质量可用性：指熟悉、操操作、准备输输入和解释程程序输出所需需工作量的大大小正确性：指程序满足足其规格说明明和完成任务务目标的程度度；可靠性：指程序在要要求的精度下下，能够完成成其规定的功功能和期望程程度；效率：指程序完成成其功能所需需的计算资源源和程序代码码的多少完备性：指对非授权权人访问软件件或者数据的的行为的控制制程度1.2软件工程*****1.2.3软件质量可维护性：指找到并改改正程序中的的一个错误所所需付出的代代价的大小适应性：指修改一个个运行程序所所需工作量的的大小可移植性：指将一个程程序从一个硬硬件系统环境境搬移到另一一个硬件系统统环境所需的的工作量大小小可重用性：指程序或程程序的一部分分能够在另一一个相关应用用程序中被重重用的可能性性；可互操作性：指将一个系系统耦合到另另一个系统所所需工作量大大小1.2软件工程******软件因应用场场合和作用的的不同可以分分为系统软件应用软件事务处理软件件分析软件实时软件科学计算软件件固化软件办公软件娱乐游戏软件件智能软件工具软件可重用软件类类型1.2软件工程*******软件工程是由方法、语语言、工具和和过程四个关关键要素组成成的庞大复杂杂的体系结构构。软件发展和概概念通常所指的程程序程序与说明书书程序与文档现代软件工程程意义上，软软件是指完成成一定功能的的计算机程序序、方法、规规则、相应文文档以及程序序运行时所必必需的数据的的总称。1.2软件工程********软件开发模型型：是指软件件开发全部过过程、活动和和任务的结构构框架。软件件开发包括需需求、设计、、编码和测试试等阶段，有有时也包括维维护阶段。边做边改模型型：瀑布模型：有有自上而下、、相互衔接的的固定次序原型开发模型型：逐步调整整原型满足客客户的要求增量模型：：逐个构件地地交付产品螺旋模型：制定计划/风风险分析/实实施工程/客客户评估演化模型：：分批循环开开发喷泉模型：生生存期各阶段段可相互重叠叠和多次反复复混合模型：几几种不同模型型组合智能模型：需需要四代语言言（4GL））的支持1.2软件工程********软件的测试静态测试法：：不在计算机机上进行测试试而采用人工工和计算机辅辅助分析的手手段进行检测测的方法。动态测试法：：利用计算机机来运行相关关软件产品进进行的测试，，一般而言我我们说的软件件测试是指动动态测试，可可分为白盒测测试和黑盒测测试。白盒测试(功功能测试)：：测试人员要要了解程序的的内部结构和和处理过程，，测试的主旨旨就是检查处处理过程的细细节有无出错错。黑盒测试(结结构测试)：：是最贴近用用户使用角度度的测试，它它把软件产品品看作是一个个封闭的盒子子，以功能为为中心，测试试软件的各项项功能是否达达到设计时的的要求。1.2软件工程*********影响软件质量量的因素人员过程（软件需需求、开发环环节、测试））管理技术软件质量特性性功能性(适合合性、准确性性、互操作性性、依从性、、安全性)可靠性（成熟熟性、容错性性、易恢复性性）易使用性（易易理解性、易易学习性、易易操作性）效率（时间特特性、资源特特性）可维护性（易易分析性、易易更改性、稳稳定性、易测测试性）可移植性（适适应性、易安安排性、一致致性、易替换换性）1.2软件工程**********开发阶段

检查项目

需求分析需求分析功能设计实施计划1开发目的2目标值3开发量（程序、文档）4所需资源5各阶段的产品、作业内容6开发体制

设计结构设计数据设计过程设计

1产品的量（计划量、交际量）2评审量3差错数4检查出差错的内容和倾向5评审方法和覆盖性6出错原因、处理结果及对该阶段的影响7评审结束、阶段结束的判断标准

实现程序编制单元测试组装测试确认测试

1产品的量（计划量、交际量），目标值完成情况2评审量3检查出的差错数4计算机使用时间5出错原因、处理情况及对该阶段的影响6检查出差错的内容和倾向7评审方法和覆盖性8测试环境9测试项目设定种类、测试用例设计方法10评审结束、阶段结束的判断标准

验收检查、评价1说明书检查：检查与被检查程序有关的用户文档等2程序检查：对各种测试成品进行检查

运行维护运行、维护掌握用户使用产品的质量情况，并反馈到开发部分

1.2软件工程***********提高软件质量量的技术避错技术:在在开发过程中中不让差错潜潜入软件中的的技术容错技术:对对某些无法避避免的差错，，使其影响减减至最小的技技术1.2.4软软件体系结构构软件体系结构构是在高层次上定义义软件的组织，并定定义如何将系系统分解为若若干单元的方方法，以及这这些单元之间间的相互作用用分层式体系结结构就是按层层组织软件的的一种软件体体系结构，其中的每层软软件都建立在在低一层的软软件层上位于同一层上上的软件系统统或子系统，，具有同等的的通用度下层的软件比比上层的软件件更具通用性性一个层次可视视为同等通用用档次的一组组（子）系统统1.2软件工程************在分层式体系系结构最高层为应用系统层，可包容诸多多应用系统次高层是构件系统层应用系统建立在构件系统层之上四层体系结