软件系统分析第一章

1软件系统分析与设计

侯天峰侯天峰，

三星电子（中国）研发中心，视频图像增强算法等先行技术预研

研究方向：Superresolution，Dehaze，Videoenhancement，Imageregistration，Deeplearning

Email：houtf@

MobilePhone：185025632983课程特征教材与参考资料徐洁磐.现代信息系统分析与设计教程，人民邮电出版社,2010刘友华.信息系统分析与设计，南京大学出版社,2005R.赫胥，面向对象分析与设计导论，高教出版社,2006成绩平时成绩 40%（到课率10%,实验30%）期末成绩 60%第一章信息系统基本概念5内容提要信息系统概述信息系统的基本概念常见的信息系统信息系统分析与设计信息系统分析与设计发展的简要历史6内容提要系统分析与设计中的软件工程基础软件与软件工程软件工程标准化软件开发方法软件开发工具软件生存周期模型7内容提要系统结构化分析与设计方法结构化方法介绍总体规划系统分析系统设计系统实现8内容提要面向对象方法概述面向对象方法基本思想与原理面向对象数据模型9内容提要系统的面向对象分析与设计方法概述面向对象分析面向对象设计面向对象实现面向对象应用与开发10内容提要统一建模语言UMLUML入门Rational统一建模过程UML建模工具11内容提要UML分析与设计方法概述UML需求工作流UML分析工作流UML设计工作流UML实现工作流12第一章信息系统概述了解信息的有关基本概念了解系统和信息系统的概念、特性及发展掌握信息系统的概念、功能、结构与类型了解信息系统分析与设计阶段了解系统分析员的工作内容一、数据

数据是对客观事物的性质、状态以及相互关系等进行记载的物理符号或是这些物理符号的组合。

它是可识别的，抽象的符号。例如：描述5个人：5，五，伍，正，101，five，☆，条形码等。数据（Data）的定义数据是记录客观事物的抽象符号，例如文字、数字、图形、曲线和模型等，其本身不能确切地给出具体含义。1,5,814数据的分类数据类型表现形式数值数据数字符型数据用字母等图形数据图形或图片语音数据声音或音调视觉数据动画或影视

从上表中可以看出：数值数据使得客观世界严谨有序；其它类型的数据使得客观世界丰富多彩。二、信息

信息是关于客观事实的可通讯的知识。加工处理之后的数据，有一定含义的数据，对决策有价值的数据信息（Information）的定义17信息产生的过程现实世界数据处理信息数据数据收集决策过程信息的分类信息分类角度信息类型按照管理层次战略信息、战术信息和作业信息按照应用领域管理信息、社会信息和科技信息等按照加工顺序一次信息、二次信息和三次信息等按照反映形式数字、文字、图像和声音等信息19

有关信息定义的共识信息的存在不以主体（如人、生物或机器系统）存在为转移，即使主体根本不存在，信息也可以存在，它在客观上反映某一客观事物的现实情况。信息在主观上可以接受和利用，并指导人们的行动。人类在改造客观世界的过程中，需要从客观世界中获取信息，通过感觉器官感知信息，通过大脑分析、处理信息。信息的度量

信息量的大小取决于信息内容消除人们认识的不确定程度。消除的不确定程度大，则发出的信息量就大；消除的不确定程度小，则发出的信息量就小。

1比特的信息量是指含有两个独立均等概率状态的事件所具有的不确定性能被全部消除所需要的信息。

为此，我们通常用概率来度量信息量的大小，其单位用比特(Binarydigit，bit)来衡量。信息量的定义公式可写成：

H(x)=-∑P(Xi)log2P(Xi)

i=1,2,3,…,n

其中Xi表示第i个状态(共n个状态)；

P(Xi)代表出现第i个状态时的概率；

H(x)为消除不确定性所需的信息量，单位为比特(bit)。例如：

硬币：P(Xi)=0.5H(x)=-[P(X1)log2P(X1)+P(X2)log2P(X2)]=-(-0.5-0.5)=1bit掷骰子

H(X)=?明天下雨VS明天下午2点下雨？

冗余度是指为防止噪音的发生而部分或全部地重复信息。信息冗余度的适当增加，可以提高信息传输的质量，但使得信息的一致性难以保证。信息的冗余度（Redundancy）

信息冗余量的度量：

R=1-(In/Im)

其中：In表示所需要的信息量；

Im

表示编码的信息量。24信息的属性（Characteristics）事实性

事实是信息的中心价值。不符合事实的信息不仅没有价值，而且可能为负价值，既害别人也害自己。所以事实是信息的第一和基本的性质。时效性

信息的时效是指从信息源发送信息，经过接收、加工、传递、利用的时间间隔及其效率。时间间隔越短，使用信息越及时，使用程度越高，时效性越强。不完全性

关于客观事实的信息是不可能全部得到的，这与人们认识事物的程度有关。25信息的属性（Characteristics）等级性

管理系统是分等级的，对于同一个问题，处于不同的管理层次，要求不同的信息。信息也是分等级的。信息和管理层一样，一般分为战略级、战术级和作业级。不同级的信息其特色也不相同。变换性

信息是可变换的，它可由不同的方法和不同的载体来载荷。价值性

信息是经过加工并对生产经营活动产生影响的数据，是一种资源，因而是有价值的。共享性可为多个接收者使用，并不影响信息自身内容。26信息的属性（Characteristics）扩散性

扩散手段：

网络传播

信息与数据既有联系，又有区别：数据是记载客观事物符号，是物理性的，信息是对数据进行加工处理之后所得到的并对决策产生影响的数据，是逻辑性（观念性）的；数据是信息的表现形式，信息是数据有意义的表示。三、数据与信息之间的联系与区别

例如：驾驶员开车时速度指示盘上指针指向80km/h，这是数据。如果驾驶员根据这个指示作出加速或减速，则成为了信息。

客观事物（固有信息）

数据记载

加工处理表现形式：数据经解释后成为信息再识别数据是客观事物的一种表现形式；信息是有一定含义的数据，是加工（处理）后的数据，信息是对决策有价值的数据。数据和信息的概念是相对的，对于第一次加工所产生的信息，可能成为第二次加工的数据。同样，第二次加工得到的信息可能成为第三次加工的数据。

信息的特定含义计算机系统中数据的表现形式设有数据

20120325小二金陵学院计算机2030四、信息化

现代社会信息化的高度发展突出地表现在以下两个方面：其一，信息传播的全球化。由于现代电子技术、通讯技术和多媒体技术等的迅猛发展，使得信息更新快，知识陈旧周期迅速缩短。其二，信息产业成为现代社会的主导产业。信息产业是指那些从事信息生产、传播、处理、储存、流通和服务的生产部门，由信息技术设备制造业和信息服务业构成。31系统与信息系统系统的概念及特征

信息系统的概念及其发展

32系统的概念及特征Asystemisagroupofinterrelatedcomponentsworkingtogethertowardacommongoalbyacceptinginputsandproducingoutputsinanorganizedtransformationprocess.ComponentsandtheirattributionSystemsstructure:relationshipbetweencomponentsSubsystemsEnvironmentandBoundaryInputandOutputS1S2S3S4SystemsstructureSystemsBoundaryEnvironmentSystemsInputOutput系统是由处于一定的环境中为达到某一目的而相互联系和相互作用的若干组成部分结合而成的有机整体。INPUTOUTPUTPROCESSFEEDBACK34一、系统的概念及特征

系统的特征：整体性：是指任何一个系统至少要由两个以上相互区别的要素或称子系统组合而成。作为集合的整体系统的功能要比所有子系统功能的总和大。目的性：是指每个系统都具有它所要达到的目标。系统目的决定着系统各要素的组成和结构。相关性：是指系统的各要素之间既相互作用又相互联系。这些联系决定了整个系统的运行机制。环境适应性：系统在环境中运转，环境是一种更高层次的系统。系统与其环境相互交流，相互影响，进行物质的、能量的或信息的交换。二、系统的分类系统类型实例自然系统血液循环系统、天体系统和生态系统等人造系统计算机系统、生产系统和运输系统等人造系统：人工系统、自动系统人体的生理系统

地球生态系统

汽车系统

政府机构系统

学籍管理系统分类方法系统类型实例要素构成抽象系统马克思共产主义思想体系、政治经济学实际系统企业：工人、管理人员、设备等学校:学生、教师、教学设备等与环境的关系封闭系统改革开放前的中国开放系统企业

按照系统的特征及其与环境之间的相互关系，又可以将系统分为具体系统和抽象系统、开放系统和封闭系统。系统的层次

计算机

国家政府机构

学校

信息系统是一系列相互关联的可以输入、处理、输出数据和信息，并提供反馈、控制机制以实现某个目标的元素或组成部分的集合。信息系统是一个专门的系统，它通常是一个为组织或企业的各级领导管理决策提供服务的系统。三、信息系统（InformationSystem,IS)1、定义信息系统属于哪一类型系统？信息系统概念结构2、信息系统的组成10信息系统是一种多环节的、复杂的、综合系统

从信息系统建设涉及的学科领域来说：技术、管理、经济、社会、文化技术方面涉及：计算机技术、通信技术、数据采集技术、显示技术、海量存储技术、信息安全技术现代印刷技术等

例如:网上销售系统,排队叫号系统,超市收银系统,学籍管理系统,考试系统,工资管理系统,财务管理系统,库存管理系统,物流管理系统······3、信息系统的功能数据的采集和输入数据处理数据的存储数据的传输信息的管理信息的使用

二、人员4、信息系统体系结构

一、应用信息系统

三、战略

四、组织

五、管理

六、数据资源

七、基础设施5、信息系统的类型系统类型工作内容举例涉及管理层次主要使用者

事务处理系统(TPS)定单处理、生产统计、工资核算、职工出勤记录、现金收支帐务管理等业务运作业务人员基层主管普通职员

知识工作支持系统(KWSS)技术设计、文件起草、论文写作、文献检索、问题分析、教育培训等

业务运作管理控制业务人员中、基层主管工程技术人员专职与兼职教师

办公自动化系统(OAS)文件、档案制作与管理、邮件传送、文字与图象处理、桌面印刷等

业务运作

文秘人员普通职员

管理报告系统(MRS)生产计划、作业计划、库存控制、财务预算、财务报表、综合统计等

管理控制

中、高层管理人员

决策支持系统(DSS)成本分析、投资分析市场预测、价格/利润分析、生产计划的仿真与优化等管理控制战略决策

中、高层管理人员

主管信息系统(EIS)市场开发计划、产品开发计划、经营战略、人力资源计划、重大投资决策等

战略决策

高层管理人员296、信息系统开发生命期（SDLC）阶段主要活动系统规划战略规划：根据组织的目标和发展战略确定信息系统的发展战略业务流程规划：根据组织的目标与战略对组织的业务流程进行识别、改革与创新信息系统总体结构规划：进行组织的信息需求分析、数据规划、功能规划与系统划分、信息资源配置规划项目实施与资源分配规划：根据应用需要和可能将整个系统划分成若干项目，估计每个项目所需硬件、软件、网络、资金、人员等各项资源系统开发系统分析系统初步调查，开发项目的可行性研究，系统详细调查，开发项目范围内新系统逻辑模型的提出系统设计系统总体结构设计、输入设计、输出设计、处理过程设计、数据存贮设计、计算机处理方案选择系统实施软件编程和软件包购置、计算机和通信设备的购置，系统的安装、调试与测试，新旧系统的转换系统运行与维护系统运行的组织与管理、系统评价、系统纠错性维护、适应性维护、完善性维护、预防性维护系统更新现行系统问题分析、新系统的建设38系统规划阶段概述

确定系统需求目标并作出相应的规划： 定义需求范围和目标

确定可行性

制定开发进度表 相关措施的落实

输出：项目计划书系统分析阶段概述

系统分析就是从系统的观点出发，对现行系统进行分析综合，找出各种可行的方案，以供决策者进行理想的选择，也是为系统设计、系统测试、系统实现打下坚实的基础，同时也提供了系统验收的依据。系统分析工作的三个步骤：取得实情（需求确定）；研究实情（系统分析），确定方案以及评估

输出：系统分析说明书系统设计阶段概述

以分析阶段方案为基础，结合相关技术环境和平台构造出系统设计原型：分析方案的改造以适应环境及平台

系统全局模型的设计

应用程序的设计数据库的设计

人机界面设计

系统控制设计

网络设计 输出：系统设计说明书系统实现阶段概述

具体实现工作：软件编码系统测试系统安装和数据加载编制文档及培训 输出：系统操作手册七、信息系统发展的阶段51、电子数据处理系统（ElectronicDataProcessingSystem，EDPS）

特点是数据处理的计算机化目的是提高数据处理的效率从发展阶段来看，它可分为单项数据处理和综合数据处理两个阶段：1.1单项数据处理阶段（20世纪50年代中期到60年代中期）

这一阶段是电子数据处理的初级阶段。主要是用计算机部分地代替手工劳动，进行一些简单的单项数据处理工作，如工资计算、统计产量等。1.2综合数据处理阶段（20世纪60年代中期到70年代初期）

这一时期的计算机技术有了很大发展，出现了大容量直接存取的外存储器。此外，一台计算机能够带动若干终端，可以对多个过程的有关业务数据进行综合处理，进而促进了各类信息报告系统的产生。

管理信息系统最大的特点是高度集中，能将组织中的数据和信息集中起来，进行快速处理，统一使用。

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