第二章 可行性研究

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刘富祥Email:liufx@TELo)《软件工程》SoftwareEngineering第二章可行性研究2．1可行性研究的任务2．2可行性研究的步骤2．3系统流程图2．4数据流图2．5数据字典2．6成本/效益分析2．7小结第二章可行性研究

某些元素的一个集合或排列这些元素被组织起来以实现某种方法，过程或借助处理信息进行控制基于计算机的系统基于计算机系统的系统元素系统元素软件—计算机程序、数据结构、相关文档硬件—电子计算设备（如CPU，存储器）和外部机电设备（如传感器、马达等）人—硬件和软件的用户数据库—一个大型的有组织的信息集合文档—手册、表格和其它用以描述系统使用和操作的信息过程—定义每一种系统元素的特定使用步骤，或系统驻留的过程性环境系统的层次结构基于计算机的系统本身可以成为一个更大的基于计算机系统中的一个元素，并称为那个更大系统的宏元素工厂自动化系统计算机系统工程计算机系统工程是一个问题求解活动，目的是揭示、分析所期望的功能，并把它们分配到各个单独的系统元素中去。系统工程师的任务与用户合作确认用户的目标和约束导出功能、性能、接口、设计约束和信息结构的表示将它们分配到每一个系统元素中

计算机系统工程师选择硬件元件的某种组合以构成基于计算机系统的硬件元素硬件工程过程可以分为三个阶段计划和定义阶段设计和样机实现阶段生产、销售和售后服务阶段硬件和硬件工程

软件与软件工程为实现要求的功能和性能，必须制作或获取一系列软件部件软件元素分为两类•应用软件用来实现信息处理的功能•系统软件完成使应用软件能与其它系统元素交互的控制功能

人类工程是应用从心理学和方法论导出的知识来确定和设计高质量HCI的多学科活动人类工程过程包括以下步骤（1）活动分析──环境交互及划分任务,进行任务分析

（2）语义分析和设计──动作精确定义，“对话”设计(3)语法和词法设计──

各个动作和命令的形式，硬件与软件实现

(4)用户环境设计──

将硬件、软件和其它系统生成元素组合起来形成用户环境(5)原型──

从人的角度出发来评价HCI数据库和数据库工程数据库工程（包括数据库分析、设计和实现）对于使用数据库的系统，信息仓库往往是所有功能的核心数据库工程的应用是在数据库的信息域定义完成之后

系统工程师的作用是

定义数据库中包含的信息处理查询的类型数据存取的方式数据库的容量等数据分析和设计是基本的软件工程活动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分析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，形成所有后续工程的基础需求识别系统分析过程的第一步就是识别用户要求分析员必须考虑以下问题：

•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

•将来可能的扩充系统分析的任务因此识别希望的功能和性能范围确定系统的功能、性能、约束和接口将功能赋予一个或多个系统元素（即软件、硬件、人等）提出一些候选方案并做评价

项目考虑商业考虑技术分析生产评估对同一功能，可以分配不同的系统元素为选取最有效的分配方案，使用一组权衡准则进行评价人员问题环境界面法律考虑1、项目考虑在预估的成本与进度范围内所选的系统配置能否实现？与成本与进度估算相关的风险有哪些？2、商业考虑所选的系统配置是最可能有效益的解决方案吗？能否成功地占领市场？最终的报偿是否能表明所冒的开发风险是值得的？3、技术分析是否具备开发所有系统元素的技术实力？能否确保功能和性能得到满足？能否对这种系统配置进行充分的维护？是否具备技术资源？与技术相关的风险有哪些？4、生产评估生产工具与设备是否有效？必需的过程是否短缺？是否充分地实施了质量保证？5、人员问题开发人员是否得到培训？是否存在政治问题？用户是否了解这个系统将要做什么？6、环境界面所提交的系统配置与系统的外部环境的接口是否合适？机器与机器、人与机器之间的通信是否以智能方式处理？

7、法律考虑这种配置是否会引入违法的责任风险？对责任问题是否给予了足够的保护？是否存在潜在的破坏问题？2．1可行性研究的任务从软件开发到运行与维护时期各个阶段的工作很多。但是，一个软件是否值得开发，需要多长的开发时间和多少投资，都要在开发前预选研究，才能减少失误。这就是计划时期的主要任务。

确定该问题有没有可行的解决办法，探索这个问题是否值得去解决，是否有可行的解决办法，最后要提交可行性研究报告。然后制定项目开发开发计划。（1）技术可行性①开发的风险②资源的有效性③技术④开发人员在评估技术可行性时，一旦估计错误，将会出现灾难性后果。（2）经济可行性（3）操作可行性（4）社会可行性目的：就是用最小的代价在尽可能短的时间内确定该项目是否能够开发，是否值得去开发。2.2可行性研究的步骤可行性研究从消化《系统目标与范围的说明》开始，到提出关于新系统的推荐方案为止，通常要经过下列的步骤：2.2.1复查系统规模和目标分析员对有关人员进行调查访问，仔细阅读和分析有关的材料，对项目的规模的目标进行定义和确认，清晰地描述项目的一切限制和约束，确保分析员正在解决的问题确实是要解决的问题。2.2.2研究目前正在使用的系统正在运行的系统可能是一个人工操作的系统，也可能是旧的计算机系统，要开发一个新的计算机系统来代替现有的系统。因此，现有的是信息的重要来源，要研究它的基本功能，存在什么问题，运行现有系统需要多少费用，对新系统有什么新的功能要求，新系统运行时能否减少使用费用等等。应该收集、研究、分析现有系统的文档资料，实地考察现有系统，在考察的基础上，访问有关人员，然后描绘现有系统的高层系统流程图，与有关人员一起审查该系统流程图是否正确。这个系统流程图反映了现有系统的基本功能和处理流程。2.2.3导出新系统的高层逻辑模型根据对现有系统的分析研究，逐渐明确了新系统的功能、处理流程以及所受的约束，然后使用建立模型的工具――数据流图（DFD-DateFlowDiagram）和数据字典（DD）来描述数据在系统中的流动和处理情况。注意，现在还不是软件需求分析阶段，不是完整、详细地描述，只是概括地描述高层的数据处理和流动。2.2.4重新定义问题再访用户，修改DFD图，并对《说明》做必要的补充与修改。第三、四步工作要反复进行，直到得出准确的《说明》和系统逻辑模型为止。对当前系统进行调查和研究，可能是了解一个陌生系统应用领域最快的方法。新系统是从当前系统脱胎出来的，但又不是全盘照搬。分析员在调查中必须抓住关键，防止在不重要的细节上花费过多的时间。2.2.5导出和评价选择的解法分析员建立了新系统的高层逻辑模型之后，要从技术角度出发，提出实现高层逻辑模型的不同方案，即导出若干较高层次的物理解法。根据技术可行性、经济可行性、社会可行性对各种方案进行评估，去掉行不通的解法，就得到了可行的解法。2.2.6推荐行动（可行、建议）方针根据上述可行性研究的结果，应该决定该项目是否值得去开发。若值得开发，那么可行的解决方案是什么，并且说明该方案可行的原因和理由。该项目是否值得开发的主要因素是从经济上看是否合算，这就要求分析员对推荐的可行方案进行成本-效益分析。2.2.7草拟开发计划工程进度、开发人员、各种资源、使用时间、估计成本、进度情况等。2.2.8书写文档提交审查将上述可行性研究过程的结果写成相应的文档，即可行性研究报告，提请用户的使用部门仔细审查，从而决定该项目是否值得进行开发，是否接受可行的实现方案。2．3系统流程图例子学生购买学校教材的手续是：先找系办公室开一证明，凭证明找教材科的会计开购书发票，向出纳员交付书款，然后到书库找保管员领书。用系统流程图表示人工销售教材的物理模型。这是一个纯人工操作的系统，信息流始于学生，又终于学生。

开购书证明购书证明开购书发票发票收书费领书单发书学生学生计算机售书系统的系统流程图、教材购销系统的流程图。

学生发书补购通知购书单

领书单审查并开发票发票收书费发票收讫开领书单各班学生用书表教材存量表缺书登记缺书统计缺书单书库采购缺书

系统中增加了对暂缺教材的统计与采购工作。假如在教材销售系统的可行性分析中，分析员向教材科推荐采用上图所示的教材购销系统，就应把这个图加到可行性论证报告中，供教材科研究决定。2．4数据流图

数据流图是软件系统逻辑模型的一种图形表示（graphicrepresentation）。任何软件系统（或计算机系统）从根本上来说，都是对数据进行加工（processing）或变换（transform）的工具，如图就是一个高度抽象了的软件系统的逻辑模型。它表示，输入信息通过软件系统的加工，变换为系统的输出信息.加工/变换数据流图数据流图中的主要图形元素描述银行取款过程的数据流图数据流与数据加工之间的关系分层数据流图在多层数据流图中，顶层流图仅包含一个加工，它代表被开发系统。它的输入流是该系统的输入数据，输出流是系统所输出数据底层流图是指其加工不需再做分解的数据流图，它处在最底层中间层流图则表示对其上层父图的细化。它的每一加工可能继续细化，形成子图。计算机售书系统的数据流图

学生学生购书单无效书单1审查并2领书单发票各班学生用书表教材存量表2．5数据字典DFD中含有许多数据。字典的作用，就是对DFD中的每一个数据规定一个定义条目，以保持数据在系统中的一致性。当用户或软件人员想了解某一数据的含义时，查一查字典就清楚了。它是DFD必不可少的辅助资料，对DFD起着注解的作用。数据字典(DD)数据字典（DataDictionary，简称DD）就是用来定义数据流图中的各个成分的具体含义的，它以一种准确的、无二义性的说明方式为系统的分析、设计及维护提供了有关元素的一致的定义和详细的描述。它和数据流图共同构成了系统的逻辑模型，是需求规格说明书的主要组成部分。

数据字典是为分析人员查找数据流图中有关名字的详细定义而服务的，因此也像普通字典一样，要把所有条目按一定的次序排列起来，以便查阅。数据字典有以下四类条目：数据流、数据项、数据存储、基本加工。数据项是组成数据流和数据存储的最小元素。源点、终点不在系统之内，故一般不在字典中说明。数据字典的内容数据词典数据词典与数据流图配合，能清楚地表达数据处理的要求词条描述——对于在数据流图中每一个被命名的图形元素，均加以定义，其内容有:名字，别名或编号，分类，描述，定义，位置，其它，等（1）数据流词条描述数据流名：说明：简要介绍作用即它产生的原因和结果数据流来源：来自何方数据流去向：去向何处数据流组成：数据结构数据量流通量：数据量，流通量（2）数据元素词条描述数据元素名：类型：数字（离散值，连续值），文字（编码类型）长度：取值范围：相关的数据元素及数据结构：（3）数据文件词条描述数据文件名：简述：存放的是什么数据输入数据：输出数据：数据文件组成：数据结构存储方式：顺序，直接，关键码存取频率：（4）加工逻辑词条描述加工名：加工编号：反映该加工的层次简要描述：加工逻辑及功能简述输入数据流：输出数据流：加工逻辑：简述加工程序，加工顺序（5）源点及汇(终)点词条描述名称：外部实体名简要描述：什么外部实体有关数据流：数目：数据结构的描述

符号

含义

举例＝被定义为＋与

x=a＋b[...,...]或[...|...]或

x=[a,b]，x=[a|b]{...}或m{...}n重复

x={a}，x=3{a}8(...)可选

x=(a)“...”基本数据元素

x=“a”.. 连结符

x=1..9存折格式存折＝户名＋所号＋帐号＋开户日＋性质＋（印密）＋1{存取行}50户名＝2{字母}24所号＝“001”..“999”帐号＝“00000001”..“99999999”开户日＝年＋月＋日性质＝“1”..“6”注：“1”表示普通户，“5”表示工资户等印密＝“0”注：印密在存折上不显示存取行＝日期＋（摘要）＋支出＋存入＋余额＋操作＋复核数据字典——发票名字：发票

数据流别名：购书发票描述：学生交书款后的依据定义：发票＝学号＋姓名＋{书号＋单价＋数量＋总价}＋书费合计位置：输出到打印机备注：多联

数据字典——各班学生用书表

名字：各班学生用书表

数据文件别名：描述：由系提供的准确姓名的数字定义：各班学生用书表＝{系编号＋专业和班编号＋年级＋{书号}}位置：各班学生用书表以数据库的形式存放在磁盘中备注：按系、专业和班编号从小到大排列

数据字典——数量名字：数量

数据项别名：购书量描述：各班学生用书表中的每个学生的购书数定义：数量＝0{数字}7位置：各班学生用书表中备注：取值正整数

数据字典的实现1.手工建立：数据字典的内容用卡片形式存放按四类条目规范的格式印制卡片。在卡片上分别填写各类条目的内容。先按图号顺序排列，同一图号的所有条目按数据流、数据项、数据存储和加工的顺序排列。同一图号的同一类条目（如数据流卡片）可按名字的字典顺序存放，加工一般按编号顺序存放。同一成分在父图和子图都出现时，则只在多父图上定义。建立索引目录。数据字典的实现2.利用计算机辅助建立并维护编制一个“字典生成与管理和程序”，可以按规定的格式输入各类条目，能对字典条目增、删、改，能打印出各类查询报告和清单，能进行完整性、一致性检查等等。利用已有的数据库开发工具，针对数据字典建立一个数据库文件，可将数据流、数据项、数据存储可行性研究问题识别市场调查分析准备环境分析物理分析功能分析信息分析动态分析确立系统方案，作出各种估算模型评审问题的初步认识了解系统应解决的问题，这些问题使如何提出的设想这些问题如何解决才能满足要求了解问题的结构市场调查了解市场对待开发软件的需求情况调查市场上已有的类似软件系统的功能、性能、价格情况分析准备确立分析计划规定由谁参加分析作业，任务分配对参加分析的人员进行必要的培训环境分析明确系统的目的和限制条件使用单位的状况、经营方针和组织机构使用单位的计算机利用情况相关的硬件、软件及其它接口部分用户的操作环境及操作要求习惯、法律、制度上对软件的制约开发能具备的基数条件和设备条件物理分析了解实际业务活动状况，特别对一些活动要点进行分析明确在这些要点之间什么东西在流动，如何进行流动对物理流量进行分析对其模型化，得到实际业务系统（当前系统）的物理模型功能分析决定系统应具备的功能(工作域)分析功能的结构：功能展开和功能分配分析各功能之间的关系，整理它们之间传递的信息利用数据流图，描述信息在系统流动与处理的情况信息分析调查系统的输入、输出、保存信息明确信息的结构及各信息之间的关系调查各信息的信息量调查各种报表和文件的格式建立粗略的数据词典，定义系统中使用的数据动态分析系统内每一部分有几种状态各种状态转换的条件同步产生的条件与同步后状态的变化确立系统方案，进行各种估算粗略地估算成本估算可能取得的效益提出可能需要的资源，包括人员、硬件、软件等提出大概的进度安排模型评审将目标系统的逻辑模型提出管理部分与用户进行评审复查问题定义、工程规模和系统目标成本－效益分析的目的是从经济角度评价开发一个新的软件项目是否可行。2.6.1成本估计

2.6.2成本/效益分析的方法

2．6成本/效益分析

2.6.1成本估计1、代码行技术2、任务分解技术3、自动估计成本技术成本－效益分析首先是估算将要开发的系统的开发成本，然后与可能取得的效益进行比较和权衡。效益分有形效益和无形效益两种。有形效益可以用货币和时间价值、投资回收期、纯收入等指标进行度量；无形效益主要从性质上、心理上进行衡量，很难直接进行量的比较。系统的经济效益等于因使用新和系统而增加的收入加上使用新系统可以节省的运行费用。运行费用包括操作人员人数、工作时间、消耗的物资等。2.6.2成本/效益分析的方法1、货币的时间价值2、投资回收期3、纯收入4、投资回收率货币的时间价值成本估算的目的是对项目投资。经过成本估算后，得到项目开发对需要的费用，该费用就是项目的投资。项目开发后，应得相应的效益，有多少效益才合算？这就要考虑货币的时间价值。设年利率为i，现存入P元，n年后得钱数为F，若不计复利则F＝P*（1＋n*i）若计复利则：F＝P*(1+i)^nF就是P元在n年