软件工程讲义2

软件工程

第二章需求分析2.1系统分析2.2软件需求分析2.3结构化分析方法2.4快速原型化方法2.5需求定义与评审12.1系统分析基于计算机的系统的系统元素包括硬件、软件、人、数据库、文档和过程。系统分析的目标识别用户要求评价系统的可行性，进行经济和技术分析把功能分配给硬件、软件、人、数据库和其它系统元素建立成本和进度限制生成系统规格说明2识别用户要求分析员必须考虑以下问题：识别希望的功能和性能范围;确定系统的功能、性能、约束和接口;

功能和性能可靠性和质量总的系统目标成本与进度限制

制造需求

市场与竞争情况有效的技术将来可能的扩充3可行性研究可行性研究从经济可行性、技术可行性、法律可行性和用户操作可行性等方面评价系统是否值得做，是否能做。可行性研究的步骤

1)确定项目的规模和目标

2)

研究当前正在运行的系统

3)建立新系统的高层逻辑模型

4)导出和评价各种方案4推荐可行的方案编写可行性研究报告成本估算专家估算技术（Delphi技术）成本估算模型（COCOMO）效益估算投资回收期纯收入投资回收率经济可行性成本–效益分析5投资回收期：就是使累计的经济效益等于最初投资所需的时间。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。资金的现值：以现在货币的价值为准，将其他不同时间的货币的价值都折算成现时货币的价值，即资金的现值设现有P元存入银行，年利率为i，第n年可得本金和利息F元则有：

F=P（1+i）n；P=F/（1+i）n

式中P元即为第n年的F元的现值。6投资回收率：假设把数量等于投资额的资金存入银行，每年底从银行取回的钱等于系统每年预期可获得效益，在时间等于系统寿命时，恰好银行的存款全部取光，那么，这个假想的年利率，就是投资回收率。可用以下公式描述：

P=F1/（1+j）+F2/（1+j）2+…+Fn/（1+j）n其中：P是现在投资额；F是第i年年底的效益（i=1、2、…、n）；n是系统使用寿命；j是投资回收率。7技术可行性技术风险分析技术解决方案的实用性使用的技术实用化程度技术解决方案合理程度技术资源的可用性参与人员的工作基础基础硬件/软件的可用性软件工具实用性8法律可行性侵权和责任问题专利法著作权法软件保护条例用户类型：外行型／熟练型／专家型操作习惯使用单位的计算机使用情况使用单位的规章制度用户操作可行性92.2软件需求分析需求分析是一项软件工程活动，其目的是：清楚地理解所要解决的问题，完整地获取用户要求；刻划出软件的功能和性能；指明软件与其他系统元素的接口；建立软件必须满足的约束。1.软件需求分析的目的

10需求分分析是是一项项软件件工程程活动动，它它包括括：需求获获取刻划出出软件件的功能和性能；指明软软件与与其他他系统统元素素的接口；建立软软件必必须满满足的的约束。需求建建模需求分分析建建立起起来的的模型型为日日后软软件设设计人人员提提供了了可被被翻译译成数据、体系结结构、接口和处理过过程设计的的模型型。2.需需求求分析析的任任务11需求规规格说说明需求规规格说说明为为开发发人员员和用用户提提供软软件开开发完完成时时质量量评价价的依依据。。需求评评审需求分分析研研究的的对象象是用户的的要求求。必须全面理理解用户的的各项项要求求，准确表表达被接受受的用用户要要求。。只有经经过确确切描描述的的软件件需求求才能能成为为软件件设计计的基基础。。12软件开开发是是要实实现目标系系统的的物理理模型型。需求求分析析的任任务就就是借借助于于当前系系统的的逻辑辑模型型导出出目标标系统统的逻逻辑模模型，解决决目标标系统统““做什么么”的的问题题。目标系统当前系统物理模型逻辑模型模型化抽象化物理模型逻辑模型具体化实例化理解需求导出怎么做做什么133、需需求获获取需求获获取是是在问问题及及其最最终解解决方方案之之间架架设桥桥梁的的第一一步。。需求获获取的的目的的是清清楚地地理解解所要要解决决的问问题，，完整整地获获得用用户的的需求求。获取需需求的的一个个必不不可少少的结结果是是对项项目中中描述述的客客户需需求的的普遍遍理解解。一一旦理理解了了需求求，分分析者者、开开发者者和客客户就就能探探索出出描述述这些些需求求的多多种解解决方方案。。14软件需需求的的层次次业务需需求反映了了组织织或客客户对对系统统、产产品高高层次次的目目标要要求，，它们们一般般在项项目视视图和和范围围文档档中给给予说说明。。用户需需求描述用用户使使用软软件需需要完完成哪哪些任任务，，它们们可通通过使使用实实例图图或脚脚本说说明加加以阐阐明。。功能――非功功能需需求定义了了开发发者必必须实实现的的软件件功能能，而而非功功能需需求如如表所所示:1516需求获获取过过程需求获获取包包括以以下活活动：：发现和和分析析问题题发现问问题症症结，，并分分析问问题的的原因因/结结果关关系。。获取需求根据对对问题题的理理解定定义需需求。。使用调调查研研究方方法收收集信信息；；遵循需需求获获取框框架，，按照照三个个成分分观察察：即即数据、过程和接口。需求归归档以草稿稿形式式归档档调查查结果果。形形式有有用例例、决决策表表、需需求表表等。。17需求获获取技技术的的基本本特征征好的需需求获获取技技术，，对于于规范范需求求获取取活动动，高高效准准确地地获取取需求求定义义，是是十分分重要要的。。好的需需求获获取技技术，，应具具有如如下基基本特特征：：提供便便于沟沟通的的工具具，如如易于于理解解的语语言和和直观观的图图表；；提供定定义系系统边边界（（交互互）的的方法法；提供支支持抽抽象的的机制制，如如“分分解””、““映射射”等等；18鼓励分分析员员使用用面向向问题题的术术语思思考问问题，，编写写文档档；为分析析员提提供多多种可可供选选择的的解决决方案案；适应需需求的的变化化。适于以以上特特征的的需求求获取取方法法：基于数数据流流图的的结构构化分分析方方法；；基于用用例（（usecase）的的建模模方法法。需求获获取技技术的的关键键点在在于：：深入浅浅出需求获获取要要尽可可能全全面、、细致致。19获取的的需求求是个个全集，系统统真正正实现现的是是个子集。分析析时的的调研研内容容并不不都纳纳入到到新系系统中中，目目的在在于以以后的的扩充充。以流程程为主主线在与用用户交交流的的过程程中，，应该该用流流程将将所有有的内内容串串起来来。如如信息息、组组织结结构、、处理理规则则等。。这样样便于于交流流沟通通。流程描描述有有宏观观，也也有微微观。。既要要强调调总体体的业业务流流程、、全生生存周周期的的业务务流程程，又又要对对流程程细化化，有有分支支的业业务流流程。。20需求获获取应应遵循循的原原则抽象和和分解解是在在人们们认识识世界界和改改造世世界的的长期期实践践中总总结出出来的的行之之有效效的原原则，，在需需求获获取的的过程程中需需遵循循的三三个原原则：：分解：捕获获问题题空间间的整体––部部分分关系系。如问问题／／子问问题分分解；；抽象：捕获获问题题空间间的一般化化––特特殊化化关系系。如问问题的的不同同变型型；投影：捕获获问题题空间间的多维视视图。即从从不同同角度度考察察。21需求获获取的的步骤骤软件开开发项项目和和组织织文化化的不不同，，对于于需求求开发发没有有一个个简单单的、、公式式化的的途径径。下面9个步步骤，，针对对信息息系统统的需需求获获取。。定义项项目的的视图图和范范围包括组组织结结构图图、各各部门门的岗岗位/角色色列表表。确定用用户类类包括人人员/责任任矩阵阵。确定目目标系系统的的业务务工作作流包括物物流、、资金金流、、信息息流，，建立立业务务工作作流模模型。。22运用需需求获获取技技术开发反反映主主要业业务规规则的的用例例（或或数据据流图图）并设置置优先先级。。收集来来自用用户的的质量特特性信信息和和其他他非功功能需需求将性能能、安安全性性、可可靠性性等需需求和和其他他设计计约束束结合合业务务规则则，形形成功功能需需求。。分类在在用例例（或或数据据流图图）中中涉及及的数数据包括数数据的的组成成和数数据之之间的的关系系。详细拟拟订用用例（（或数数据流流图））的规规格说说明，，建立功功能模模型，，并进进行审审查，，用以以澄清清需求求获取取的参参与者者对需需求的的理解解。23开发并并评估估界面面原型型设想输输入设设备、、输出出设备备、显显示风风格、、显示示方式式、输输出格格式等等，建建立接接口规规范和和信息息流传传输规规则。。从功能能描述述中开开发概概念测测试用用例用测试试用例例来验验证用用例（（或数数据流流图））、功功能需需求和和原型型。24需求获获取可可能是是软件件开发发中最最困难难、最最关键键、最最易出出错及及最需需要交交流的的方面面。表表现在在：需求的的不稳稳定性性：在整整个软软件生生存周周期内内软件件需求求会随随着时时间的的推移移发生生变化化；需求求的的不不准准确确性性：用用户户和和开开发发人人员员的的认认识识会会随随着着使使用用系系统统实实现现业业务务流流程程的的实实践践逐逐步步提提高高，，一一开开始始不不可可能能设设想想得得面面面面俱俱到到。。需求求获获取取只只有有通通过过有有效效的的客客户户/开开发发者者的的合合作作才才能能成成功功。。25针对对信信息息系系统统的的需需求求调调研研方方法法调研研用户户的的组组织织结结构构、岗位位设设置置、职责责定定义义，从从功功能能上上区区分分有有多多少少个个子子系系统统，，划划分分系系统统的的大大致致范范围围，，明明确确系系统统的的目目标标。。调研研每每个个子子系系统统的的工作作流流程程、功能能与与处处理理规规则则，收收集集原原始始信信息息资资料料，，用用数数据据流流来来表表示示物物流流、、资资金金流流、、信信息息流流三三者者的的关关系系。。对调调研研内内容容事事先先准准备备，，针针对对不不同同管管理理层层次次的的用用户户询询问问不不同同的的问问题题，，列列出出问题题清清单单。将将操操作作层层、、管管理理层层、、决决策策层层的的需需求求既既联联系系又又区区分分开开来来，，形形成成一一个个需需求求的的层层次次。。26对与与用用户户沟沟通通的的情情况况及及时时总总结结归归纳纳，，整整理理调研研结结果果，初初步步构构成成需求求基基线线。若若基基线线符符合合要要求求，，则则需需求求获获取取完完成成。。需求求调调研研的的主主要要手手段段：：发调调查查表表；；召开开调调查查会会；；向用用户户领领域域的的专专家家个个别别咨咨询询；；实地地考考察察，，跟踪踪现现场场业业务务流流程程；；查阅阅与与待待开开发发系系统统有有关关的的资资料料；；使用用各各种种调调查查工工具具等等。。27需求求整整理理与与表表达达的的方方法法采用用穷举举方方法法可以以避避免免遗遗漏漏。。采用用归纳纳方方法法，通通过过对对各各种种情情况况进进行行综综合合分分类类可可以以使使问问题题条条理理化化。。采用用抽象象方方法法，可可以以发发现现问问题题的的实实质质，，抓抓住住问问题题的的主主要要矛矛盾盾，，忽忽略略其其次次要要矛矛盾盾。。需求求整整理理可可以以多多种种手手段段共共用用，，如如组组织织结结构构图图、、业业务务流流程程图图、、多多叉叉树树、、关关系系矩矩阵阵、、文文字字叙叙述述、、表表格格、、图图形形等等。。需需求求描描述述包包括括组组织织结结构构与与岗岗位位定定义义、、业业务务流流程程、、处处理理规规则则、、数数据据项项、、功功能能以以及及上述5个方方面的关系。。284.需需求建模模需求建模模是为了了分析需需求，以以确定项项目的确确切需求求。需求建模模遵循三三个原则则：划分：描述需需求的整整体–部分关系系；抽象：描述需需求的一一般化–特殊化关关系；投影：描述需需求的多多维视图图；定义系统统模型要要区分逻逻辑模型型和物理理模型。。常用模型型有数据建模模、功能建模模和过程建模模。29常用的分分析方法法面向数据据流的结结构化分分析方法法(SA)面向数据据结构的的Jackson方法法(JSD)面向数据据结构的的结构化化数据系系统开发发方法(DSSD)面向对象象的分析析方法(OOA)等等30结构化分分析方法法最初只只是着眼眼于数据据流，自自顶向下下，逐层层分解，，建立系系统的处处理流程程，以数数据流图图和数据据字典为为主要工工具，建建立系统统的逻辑辑模型。。扩充后，，将建模模技术扩扩展到数数据建模模、功能能建模和和行为建建模，以以实体-关系图图、数据据流图和和控制流流图、状状态-迁迁移图为为工具，，数据字字典为核核心，从从不同视视点建立立系统的的分析模模型。2.3结结构化化分析方方法31结构化分分析的分分析模型型实体—关系图状态—迁移图数据流图数据对象描述加工规格说明数据字典控制规格说明321.数数据建模模数据模型型包括三三种互相相关联的的信息：：数据对对象，描描述对象象的属性性，描述述对象间间相互连连接的关关系。在需求分分析阶段段描述数数据对象象和它们们之间的的关系，，使用了了E-R图。例如，在在教学管管理中，，一个教教师可以以教授零零门、一一门或多多门课程程，每位位学生也也需要学学习几门门课程。。因此，，教学管管理中涉涉及的对对象有学学生、教教师和课课程。33教学数据据模型学号姓名专业性别……学生职工号姓名专业职称年龄教师课程号课程名学分学时……课程学号课程号成绩选课34实例的关关联有三三种：一一对一(1:1)；；一对对多(1:m)；；多对多多(n:m)。这种实例例的关联联称为““基数””，基数数表明了了“重复复性”。。教师学生教授基数:一位教师基数:多位学生参与度:必须参与度:可选35XY一个X与一个Y相关联一个X与一个或多个Y相关联XY一个X与零个或一个Y相关联XY一个X与零个,一个或多个Y相关联XY一个X与一个Y或Z相关联XYZ一个X与一个Y与Z相关联XYZ362.功能建模模和数据据流最初,结结构化分分析方法法仅讨论论数据流流建模，，目标系系统被表表示成如如图所示示的数据据变换流流程图。。系统的的功能体体现在核核心的数数据变换换中。外部实体外部实体外部实体外部实体目标系统输入信息输入信息输出信息输出信息顶层数据流图（上下文环境图）37数据流图图中的主主要图形形元素数据加工(数据变换)数据源或数据池(外部实体)数据流数据存储文件或或数据流图图是描述数数据处理理过程的的工具。。数据流流图从数数据传递递和加工工的角度度，以图图形方式式刻画数数据流从从输入到到输出的的移动变变换过程程38分层的数数据流图图39在多层数数据流图图中，顶层流图图仅包含一个加工工，它代表表被开发发系统。。它的输输入流是是该系统统的输入入数据，，输出流流是系统统所输出出数据底层流图图是指其加工不需需再做分分解的数据流流图，它它处在最最底层中间层流流图则表示对其上层层父图的的细化。它的每每一加工工可能继继续细化化，形成成子图。。分层的数数据流图图40实例考务务处理系系统的功功能(1)对考生送送来的报报名单进进行检查查;(2)对合格的的报名单单编好准准考证号号后将准准考证送送给考生生，并将将汇总后后的考生生名单送送给阅卷卷站;(3)对阅卷站站送来的的成绩单单进行检检查，并并根据考考试中心心制定的的合格标标准审定定合格者者;(4)制作考生生通知单单(含含成绩及及合格/不合格格标志)送给给考生;(5)按地区进进行成绩绩分类统统计和试试题难度度分析，，产生统统计分析析表。41顶层数据流图考生考务处理系统考试中心阅卷站不合格报名表报名表准考证考生通知单成绩单合格标准错误成绩单考生名单统计分析表42根据考务务处理业业务，画画出顶层层数据流流图，以以反映最最主要业业务处理理流程及及系统与与外界的的关系。。经过分析析，考务务业务处处理的主主要功能能应当有有登记报名名单、统计成绩绩两个主要要数据流流。输入入的源点点和输出出终点是是考生、、考试中中心和阅阅卷站。。然后从输输入端开开始，根根据考务务业务工工作流，，画出数数据流流流经的各各加工框框，逐步步画到输输出端，，得到第第0层层数据据流图。。43报名表准考证1登记报名表2统计成绩不合格报名表考生通知单成绩单统计分析表第0层数据流图考生名册合格标准考生名单错误成绩单44第一层数据流图(a)1.1

检查报名表报名表准考证1.2编准考证号码不合格报名表考生名册考生名单合格报名表1.3登记考生合格报名表45第一层数据流图(b)2.1检查成绩单2.2审定合格者考生名册正确成绩单2.3制作通知单2.4分析统计成绩2.5分析试题难度试题得分表考生通知单难度分析表合格标准分类统计表成绩单错误成绩单经审定的成绩单463.行行为建模模行为建模模给出需需求分析析方法的的所有操操作原则则，但只只有结构构化分析析方法的的扩充版版本才提提供这种种建模的的符号。。数据流图图不描述述时序关关系，控控制和事事件流通通过行为为模型描描述。在描述系系统或各各个数据据对象的的行为时时，采用用状态迁迁移图。。通过描描述系统统或对象象的状态，以及引引起系统统或对象象状态转转换的事件来表示系系统或对对象的行行为。47状态迁移移图例如，有有关处理理器分配配的进程程状态迁迁移。t2t3t4t1运行就绪等待48状态迁移移图是描描述系统统的状态态如何响响应外部部的事件件进行推推移的一一种图形形表示。。“○”表示可可得到的的系统状态“→”表示从从一种状状态向另另一种状状态的迁移。S2S1S3t1t2t3t4t4t3t2t1事件状态S1S2S3S3S2S3S149Petri网Petri网已已广泛地地应用于于硬件与与软件系系统的开开发中，，它适用用于描述述相互独独立、协协同操作作的处理理系统，，也就是是并发执执行的处处理系统统。Petri网简简称PNG(PetriNetGraph)，它有两两种结点点：位置：符号““○”，表示示系统状态。转移：符号““|”,表表示系统统中的事件。有向边““”表示向转移的的输入，或从转移的的输出。50标记，或称令牌(token)，是表表明系统统当前处处于什么么状态的的标志。。Petri网可可能的变变化有：：51进程得到资源占用资源运行释放资源不用资源运行PR1LOCKR处理11UNLOCKR处理12PR2LOCKR处理21UNLOCKR处理22例如，处处理两个个进程PR1和和PR2的同步步问题（（此时两两个进程程共用一一个资源源R）：：52p1p2p3p4p5p7p6t1t2t3t4t5t6等待R等待RR空闲处理11处理12处理21处理22进程1进程2534.数数据字典典数据字典典是结构构化分析析方法的的核心，，与各模模型的图图形表示示配合，，能清楚楚地表达达数据处处理的要要求。所所谓数据字典典是关于对对数据流流图中包包含的所所有元素素的定义义的集合合。其作作用是为为系统人人员在系系统分析析、系统统设计和和系统维维护过程程中提供供关于数数据的描描述信息息词条描述述——对对于在模模型中每每一个被被命名的的图形元元素，均均加以定定义，其其内容有有:名名字字，别名名或编号号，分类类，描述述，定义义，位置置，其它它，等54（1）数数据流词词条描述述数据流名名：说明：简简要介绍绍它产生生的原因因和结果果数据流来来源：来来自何方方数据流去去向：去去向何处处数据流组组成：数数据结构构数据量流流通量：：数据量量，流通通量（2）数据元素素词条描描述类型：数数字(离离散值，，连续值值)，文文字(编编码类型型)长度度55取值范围围：相关的数数据元素素及数据据结构：：（3）数数据文件件词条描描述数据文件件名：简述：存存放的是是什么数数据输入／输输出数据据：数据文件件组成：：数据结结构存储方式式：顺序序，直接接，关键键码存取频率率：（4）加加工逻辑辑词条描描述56加工名：：加工编号号：反映映该加工工的层次次简要描述述：加工工逻辑及及功能简简述输入／输输出数据据流：加工逻辑辑：简述述加工程程序，加加工顺序序（5）数数据源及及数据池池词条描描述名称：外外部实体体名简要描述述：什么么外部实实体有关数据据流：数目：57符号含义举例例＝被定义为为＋与x=a+b[...,...]或或[...|...]或或x=[a,b],x=[a|b]{...}或或m{...}n重复x={a},x=3{a}8(...)可选x=(a)“...””基本数数据元元素x="a"..连结符符x=1..95.数数据据结构构的描描述58存折格格式59存折＝＝户名名＋所所号＋＋帐号号＋开开户日日＋性性质＋＋(印密密)＋＋1{存存取行行}50户名＝＝2{字字母母}24所号＝＝001..999帐号＝＝00000001..99999999开户日日＝年年＋月月＋日日性质＝＝“1””..““6””注：：“1””表表示普普通户户，““5””表示示工资资户等等印密＝＝“0””注注：印印密在在存折折上不不显示示存取行行＝日日期＋＋（摘摘要））＋支支出＋＋存入入＋余余额＋＋操作作＋复复核606.基基本本加工工逻辑辑说明明对数据据流图图的每每一个个基本本加工工，必必须有有一个个基本本加工工逻辑辑说明明。基本加加工逻逻辑说说明必必须描描述基基本加加工如如何把把输入数数据流流变换换为输输出数数据流流的加工工规则则。加工逻逻辑说说明必必须描描述实实现加加工的的策略略而不不是实实现加加工的的细节节。加工逻逻辑说说明中中包含含的信信息应应是充充足的的，完完备的的，有有用的的，无无冗余余的。。描述加加工逻逻辑说说明的的工具具：结构化化语言言、决策表表、决策树树。61(1)结结构构化语语言结构化化语言言是一一种伪伪码，，它的的词汇汇表由由命令动动词数据字字典中中定义义的名名字有限的的自定定义词词逻辑关关系词词IF_THEN_ELSE、SWITCH、WHILE_DO、FOR、DO_WHILE等组成成。它是一一种介介于自自然语语言和和形式式化语语言之之间的的语言言。用用以消消除在在语法法上的的歧义义性。。62语言的的正文用用基本本控制制结构构进行行分割割，加工工中的的操作用用自然然语言言短语语来表表示。其基本本控制制结构构有三三种：：简单陈陈述句句结构构：避免复复合语语句；；重复结结构：：while_do、for_do或do_while结构。。判定结结构：：if_then_else或switch_do结构；；用结构构化语语言描描述的的规格格说明明的正正文可可以在在计算算机上上编辑辑，不不必过过多地地考虑虑语言言的在在语法法上的的限制制，使使得分分析员员可以以集中中考虑虑加工工的策策略或或规则则。63商店业业务处处理系系统中中“检查查发货货单””if发货单单金额额超过过$500thenif欠款超超过了了60天then在偿还还欠款款前不不予批批准else（欠款款未超超期））发批准准书，，发货货单else（发货货单金金额未未超过过$500）if欠款超超过60天天then发批准准书，，发货货单及及赊欠欠报告告else（欠款款未超超期））发批准准书，，发货货单64(2)决决策表表如果数数据流流图的的加工工需要要依赖赖于多个逻逻辑条条件的的取值值，使用用决策策表来来描述述比较较合适适。条件茬条件项动作茬动作项规则单个条条件单个动动作65以“检查查发货货单””为例操在偿还欠款前不予批准作发出批准书发出发货单发出赊欠报告1234条发货单金额>$500>$500≤$500≤$500件赊欠情况>60天≤60天>60天≤60天66(3)判判定树树判定树树也是是用来来表达达加工工逻辑辑的一一种工工具。。有时时侯它它比判判定表表更直直观。。检查发货单金额>$500金额$500

欠款>60天不发出批准书

欠款60天发货单发出批准书、

欠款>60天发出批准书、发货单及赊欠报告

欠款60天发出批准书、发货单67这是一一种有有效驾驾驭风风险的的技术术。通通过原原型可以增增进软软件者者和用用户对对系统统服务务需求求的理理解，，使比比较含含糊的的具有有不确确定性性的软件需需求（（主要要是功功能））明确确化。可以容容易地地确定定系统的的性能能，确认认各项主主要系系统服服务的的可应应用性性，确认认系统统设计计的可可行性性，确确认系系统作作为产产品的的结果果。有的原原型可可以直直接成成为产产品，，有的的略加加修改改就可可成为为最终终系统统的一一个组组成部部分。。2.4快快速原原型化化方法法68探索型型：目的是是要弄弄清对对目标标系统统的要要求，，确定定所希希望的的特性性，并并探讨讨多种种方案案的可可行性性。实验型型：这种原原型用用于大大规模模开发发和实实现之之前，，考核核方案案是否否合适适，规规格说说明是是否可可靠。。进化型型：这种原原型的的目的的不在在于改改进规规格说说明，，而是是将系系统建建造得得易于于变化化，在在改进进原型型的过过程中中，逐逐步将将原型型进化化成最最终系系统。。1.原原型型分类类692.原原型型使用用策略略软件原原型支支持需需求工工程的的两项项活动动：需求获获取需求有有效性性验证证其他用用途：：用户培培训系统测测试原型开开发主主要分分类：：进化式式原型型开发发抛弃式式原型型开发发701）进进化式式原型型开发发基本思思路是是：先先给出出一个个系统统的最最初实实现，，让用用户去去使用用和评评价，，不断断进行行细化化和改改善，，经过过多次次这样样的反反复过过程后后形成成最终终的完完善的的系统统。开发抽象描述建立原型系统使用原型系统系统充分吗?交付系统否是712）抛抛弃式式原型型开发发基本思思路是是：原原型的的根本本作用用是弄弄清楚楚需求求和为为风险险评估估提供供补充充信息息。通通过评评估后后，原原型被被抛弃弃，重重新规规划和和实施施系统统的开开发。。框架需求开发原型确定系统评估原型开发软件问题可验证系统问题可交付的软件系统可复用构件723.原原型型开发发技术术可执行行规格格说明明基于场场景(scenario)的的设计计自动程程序设设计专用语语言可复用用(reusable)的软软件简化假假设731）可可执行行规格格说明明可执行规格格说明是用用于需求规规格说明的的一种自动动化技术。。使用这种种方法，人人们可以直直接观察他他们用语言言规定的任任何系统性性行为。包包括代数规格说说明有限状态模模型可执行的数数据流图74代数规格说说明使用集合、、定义于这这些集合上上的函数和和定义于这这些函数上上的方程来来描述对象象。规格说说明的操作作语义用这这些方程表表示。举例：定义义一个无界界的栈及其其操作NEW_STACK：StackPUSH：：Stack，ElementStackPOP：Stack(Element|Undefined)POP(NEW_STACK())＝＝UndefinedPOP(PUSH(Stack，，elem))＝＝elem75有限状态模模型parnas提出的的使用最广广泛的一种种可执行规规格说明形形式。从一一个初始状状态开始接收输入，到产生输出，状态在推移变化。施加在状状态元素上上的约束确确定了有效效状态的推推移。举例：建立立用户／程序序对话goofnewentryreport‘enter’‘quit’‘help’‘print’startinfobye76可执行的数数据流图数据流图是是基于结构构化开发方方法的结构构化规格说说明。用一种可执执行的语言言程序代替替定义处理理逻辑的结结构化英语语，数据流流图就成为为由可执行行语言程序序模块组成成的网络，，在一定环环境或工具具的支持下下就可成为为一个可以以执行的原原型系统。。772）基于场场景的设计计场景是指用用户界面的的原型。一个场景用用以模拟在系统统运行期间间用户经历历的事件。它提供了输入─处理理─输出的的屏幕格式式和有关对对话的模型型。因此，软软件开发人人员能够给给用户显示示系统的逼逼真的视图图，使用户户得以判断断是否符合合他的意图图。分析员与用用户的沟通通往往通过过演示场景景。可在任一场场景中使用用一套可复复用的软件件模块，以以表达某一一方面的要要求。78可使用一种种原型语言言来描述原原型系统。。原型开发发过程中用用这种语言言来定义屏幕数据项相关的操作作从系统的外外部描述开开始，开发发与数据库库的接口错误处理和和恢复过程程等系统的与与外部视图图一致的细细节。793）自动程程序设计在程序自动动生成环境境的支持下下，利用计计算机实现现软件的开开发。可以自动或或半自动地地把用户的的非过程式式问题规格格说明转换换为某种高高级语言程程序：演绎综合手手段：基于数学推推理的构造造式证明。。程序变换手手段：将一程序转转换成另一一功能等价价的程序，，并保持其其正确性不不变。80实例推广手手段：从实例特征征出发，将将它推广为为待编程序序的特征，，最后得到到程序。过程化手段段：研究甚高级级语言的编编译和知识识的过程化化。专用语言是是应用领域域的模型化化语言。在原型开发发中使用专专用语言，，可方便用用户和软件件开发者在在计划中的的系统特性性方面的交交流。4）专用语语言815）软件复复用技术利用可复用用的模块，，做出适当当的组合，，就可得到到快速构造造的原型系系统。为了快速地地构造原型型，这些模模块必须有简单单而清晰的的界面；应当尽量不不依赖其它它的模块或或数据结构构；应具有一些些通用的功功能。826）简化假假设在开发过程程中为使设设计者迅速速得到一个个简化的系系统，可以以预设一些些使得问题题简化的假假设。尽管管这些假设设可能实际际上并不能能成立，但但它们在原原型开发过过程中可以以使开发者者的注意力力集中在一一些主要的的方面。832.5需需求定义与与评审又称需求规规格说明或或需求规约约。需求定义的的主要目的的是分析需需求草稿和和模型，解解决其中存存在的二义义性和不一一致性，系系统地准确确地表达系系统需求，，形成需求求规格说明明。包括系统应提供供的功能和和服务；非功能需求求；系统开发或或运行的限限制条件；；与系统互连连的其他系系统的信息息。84软件需求规规格说明的的基本原则则：功能与实现现分离，描描述要“做做什么”而而不是“怎怎样实现””。要求使用面面向处理的的规格说明明语言，从从而得到““做什么””的规格说说明。如果目标软软件只是一一个大系统统中的一个个元素，那那么整个大大系统也包包括在规格格说明的描描述之中。。规格说明必必须包括系系统运行的的环境。1.需求求规格说明明的原则85系统规格说说明必须是是一个认识识的模型，，而不是设设计或实现现的模型。。规格说明必必须是可操操作的。规格说明必必须容许不不完备性并并允许扩充充。规格说明必必须局部化化和松散的的耦合。当当信息被修修改时，只只要修改某某个单个的的段落，能能够很容易易地加入和和删去一些些段落。862.需求规格说说明的内容容基于IEEE830改写的的规格说明明模板内容容：引言a.1目的a.2文档约定a.3预期的读者者和阅读建建议a.4产品的范围围a.5参考文献综合描述b.1产品品的的前前景景b.2产品品的的功功能能87b.3用户户类类和和特特征征b.4运行行环环境境b.5设计计和和实实现现的的限限制制b.6假设设和和依依赖赖外部部接接口口c.1用户户界界面面c.2硬件件接接口口c.3软件件接接口口c.4通信信接接口口系统统特特性性d.1说明明和和优优先先级级88d.2激励励／／响响应应序序列列d.3功能能需需求求其他他非非功功能能需需求求e.1性能能需需求求e.2基本本设设施施需需求求e.3安全全性性需需求求e.4软件件质质量量属属性性e.5业务务规规则则e.6用户户文文档档其他他需需求求附录录A：：词汇汇表表89附录录B:软软件件需需求求分分析析模模型型附录录C:待待确确定定的的问问题题又称称需需求求验验证证。。需需求求评评审审的的目目的的是是确确保保需需求求编编写写正正确确。。审审查查的的内内容容包包括括：：系统统定定义义的的目目标标是是否否与与用用户户的的要要求求一一致致；；需求求分分析析阶阶段段提提供供的的文文档档资资料料是是否否齐齐全全；；文档档中中的的所所有有描描述述是是否否完完整整、、清清晰晰、、准准确确反反映映用用户户要要求求；；3.需需求求评评审审90与所所有有其其它它系系统统成成分分的的重重要要接接口口是是否否都都已已经经描描述述；；主要要功功能能是是否否已已包包括括在在规规定定的的软软件件范范围围之之内内，，是是否否都都已已充充分分说说明明；；软件件的的行行为为和和它它必必须须处处理理的的信信息息、、必必须须完完成成的的功功能能是是否否一一致致；；设计计的的限限制制条条件件是是否否符符合合实实际际；；是否否考考虑虑了了开开发发的的技技术术风风险险；；是否否详详细细制制定定了了检检验验标标准准，，它它们们能能否否对对系系统统定定义义是是否否成成功功进进行行确确认认；；914.需需求求管管理理需求求管管理理就就是是管管理理需需求求变变化化的的过过程程。。需求求管管理理涉涉及及需需求求变变更更如如何何被被处处理理的的策策略略、、规规程程和和过过程程。。它它规规定定了了应如如何何提提交交一一个个需需求求变变更更请请求求？？如何何分分析析需需求求变变更更对对范范围围、、进进度度和和成成本本的的影影响响？？如何何批批准准或或驳驳回回需需求求变变更更？？如果果批批准准了了变变更更，，改改变变更更如如何何实实现现？？92作业业：：1、、设设计计一一个个软软件件的的开开发发成成本本为为5万万年年，，寿寿命命为为3年年。。未未来来3年年每每年年收收益益预预计计为为22000元元、、24000元元、、26620元元，，银银行行年年利利率率为为10％％。。试试对对此此项项目目进进行行成成本本效效益益分分析析，，以以决决定定其其经经济济可可行行性性。。2、、可可行行性性研研究究主主要要研研究究哪哪些些问问题题？？试试说说明明之之3、、数数据据流流图图的的作作用用是是什什么么？？它它有有哪哪些些基基本本成成分分？？4、、数数据据词词典典的的作作用用是是什什么么？？它它的的基基本本词词条条描描述述包包括括哪哪些些方方面面？？它它有有哪哪些些基基本本词词条条？？935、、人人们们往往往往根根据据天天气气情情况况决决定定出出门门时时的的行行装装；；天天气气可可能能下下雨雨，，也也可可能能不不下下雨雨；；天天气气可可能能变变冷冷，，也也可可能能不不变变冷冷。。如如果果天天气气要要下下雨雨，，出出门门时时带带上上雨雨伞伞；；如如果果天天气气变变冷冷，，出出门门时时要要穿穿上上大大衣衣。。请请用用判判定定表表和和判判定定树树表表示示。。6、、某某旅旅馆馆的的电电话话服服务务如如下下：：可以以拨拨分分机机号号和和外外线线号号码码。。分分机机号号是是从从7201至至7299。。外外线线号号码码先先拨拨9，，然然后后是是市市话话号号码码或或长长话话号号码码。。长长话话号号码码是是以以区区号号和和市市话话号号码码组组成成。。区区号号是是从从100到到300中中任任意意的的数数字字串串。。市市话话号号码码是是以以局局号号和和分分局局号号组组成成。。局局号号可可以以是是455,466,888，，552中中任任意意一一个个号号码码。。分分局局号号是是任任意意长长度度为为4的的数数字字串串。。要求求：：写写出出在在数数据据词词典典中中，，电电话话号号码码的的数数据据词词条条的的定定义义及及组组成成。。947、、某某单单位位住住房房分分配配方方案案如如下下：：所所有有住住户户50平平方方米米以以内内每每平平方方米米1000元元，，超超过过50平平方方米米后后：：在在本本人人住住房房标标准准面面积积以以内内每每平平方方米米1500元元，，其其中中住住房房标标淮淮为为教教授授105平平方方米米，，副副教教授授90平平方方米米，，讲讲师师75平平方方米米；；标标准准面面积积以以外外每每平平方方米米4000元元。。请请用用判判定定表表和和判判定定树树表表示示各各条条件件组组合合与与费费用用之之间间的的关关系系。。8、某网站发发帖子系统有有如下功能：：①记录发帖内内容：访客在在表单中输入入文字，系统统进行检查存存入文件。②显示帖子内内容：读出文文件，按一定定格式显示在在屏幕上。959、请根据要要求画出该系系统的数据流流程图。某仓库管理系系统按以下步步骤进行信息息处理，画数数据流图（1）保管员员根据当日的的出库单和入入库单，通过过入库处理修修改库存台帐帐（2）根据库库存台帐，制制作各种日报报表（3）根据库库存台帐可查查询所需结果果964.4数数据流图数据流图（DataFlowDiagram，简称DFD）是结结构化分析的的最基本的工工具。数据流流图描述系统统的分解，即即描述系统由由哪几部分组组成，各部分分之间有什么么联系等。因为数据流图图是逻辑系统统的图形表示示，即使是非非计算机专业业的人员也能能理解，所以以是极好的通通信工具。它它以图形的方方式描绘数据据在系统中流流动和处理的的过程。由于于它只反映系系统必须完成成的逻辑功能能，所以它是是一种功能模模型。97飞机机票预订订系统98基基本图形形符号数据流图要应应用一些符号号，有些表示示的意义相同同但是符号不不一样。归纳纳起来数据流流图只有四种种基本符号元元素：数据流（DataFlow）、数数据处理（Process）、数据据存储（DataStore）和和外部实体（（ExternalEntity）。99→：箭头，表表示数据流。。○：圆或椭圆圆，表示加工工。=：双杠，表表示数据存储储。□：方框，表表示数据的源源点或终点。。100数据流基本元元素的三种不不同表示1011.数据据流用箭头表示数数据流，箭头头方向表示数数据流向，数数据流名标在在数据流线上上面。2.加工工加工也称为数数据处理，或或称为变换，，是对数据进进行处理的单单元。1023.数据据存储数据存储是由由若干数据元元素组成的，，它为数据处处理提供数据据处理所需要要的输入流或或为数据处理理的输出数据据流提供储存存“仓库”。。4.数据据源点和终点点任何一个系统统的边界定义义后，就有系系统内外之分分，一个系统统总会与系统统外部的实体体有联系。这这种联系的重重要形式就是是数据。数据据源点和终点点是软件系统统外部环境中中的实体（包包括人员、组组织或其他软软件系统），，统称外部实实体。103为了增加数据据流图的清晰晰性，对同名名的图形符号号可使用重复复标记（b）使用重重复标记用户(a)未用重复标记用户用户利用重复标记记缩短箭头线线104画画数据流流图用数据流图来来表示系统中中某一个层面面的数据处理理过程是很方方便的。如果果将一个复杂杂问题的全部部用一幅数据据流图来表示示就困难了。。为了表达较较为复杂问题题的数据处理理过程，用一一张数据流图图是不够的。。要按照问题题的层次结构构进行逐步分分解，并以一一套分层的数数据流图反映映这种结构关关系。1051.画系系统的输入/输出把系统视为一一个整体，看看这个整体与与外界的联系系。分析有哪哪些内容是要要通过外界获获取的，就是是系统的输入入；有哪些是是要向外界提提供服务的，，就是系统的的输出。画系统的输入入/输出即先先画顶层数据据流图。106飞机机票预订订系统顶层图图1072.画系系统内部数据流图主要要是用于描述述系统内部的的处理过程。。描述系统内部部即画下层数数据流图。一一般方法是将将层号从0开开始编号，采采用自顶向下下，由外向内内的原则。108飞机机票预订订系统0层图图109数据流图的层层次结构为了表达数据据处理过程的的数据加工情情况，需要采采用层次结构的数据流图。。按照系统的的层次结构进进行逐步分解，并以分层的的数据流图反反映这种结构构关系，能清清楚地表达和和容易理解整整个系统110分层数据流图图111在多层数据流流图中，顶层流图仅包含一个加工，它代表被开开发系统。它它的输入流是是该系统的输输入数据，输输出流是系统统所输出数据据底层流图是指其加工不需再做做分解的数据流图，，它处在最底底层中间层流图则表示对其上层父图图的细化。它的每一加加工可能继续续细化，形成成子图。112数据流图绘制制的主要步骤骤①确定所开开发的系统的的外部项(外外部实体)，，即系统的数数据来源和去去处。②确定整个个系统的输出出数据流和输输入数据流，，把系统作为为一个加工环环节，画出顶顶层图关联图图。③确定系统统的主要处理理功能，按此此将整个系统统分解成几个个加工环节(子系统)。。确定每个加加工的输出与与输入数据流流以及与这些些加工有关的的数据存储。。将外部项，，各加工，数数据存储环节节用数据流连连接起来，命命名、编号，，这样就形成成所开发系统统的数据流图图(总图)的草图。④分解数据流流图草图⑤重复步骤骤④，直到逐逐层分解结束束。113⑥对草图进进行检查和合合理布局，对对错误与不当当之处进行修修改。⑦和用户进进行交流，在在用户完全理理解数据图的的内容的基础础上征求用户户的意见．和和用户讨论，，系统分析人人员根据与用用户讨论的结结果对数据流流图的草图进进行修订。⑧用计算机机或其他制图图、编辑工具具画出正规的的数据流图。。⑨将正规的的数据流图提提交系统分析析负责人复审审。若有修改改之处，则组组织人员修改改，否则，通通过复审，数数据流图绘制制过程结束。。114例1：学籍管管理系统这是某大学里里系一级的教教学管理系统统的一个子系系统。此系统统功能、结构构比较简单，，下面只画出出该系统的顶顶层图学生系机关教师学籍管理学生教师系机关F1注册申请

F3学籍管理意见与凭证F5学生修课成绩F2学籍管理通知F4学籍管理报告F6教学安排115学籍管理系统统顶层分解图图：学生教师4奖励管理系机关1注册2资格管理3成绩管理D1学生名名册D2学生成绩档案案系机关学生F1注册申请请F5教学安排排F2.1注册册证件F3.1新生生名单F4.1注册册统计F3.2审理理意见F4.2处理理结果统计F2.2学籍籍资格变动通通知F5修课名单单F2.3课课表与成绩绩F6学生修课课成绩F6学生生成绩F3.3课表表安排F4.4奖励励统计F3.4奖奖励凭凭证F4.3修修课情情况与与成绩绩统计计F2.4奖奖励通通知116示例2某仓库库业务务的工工作流流程如如下：：车间间职工工填写写领料料单，，经车车间主主任审审查后后签名名。然然后职职工拿拿着领领料单单到仓仓库领领料。。仓库库保管管员审审查领领料单单是否否有车车间主主任签签名,填写写是否否正确确等。。不正