软件系统可行性研究

第二章可行性研究我们在做任何工作以前，必须明确工作的性质、任务、制定完成任务的计划。显然完成一个软件系统的开发，也应解决好类似的问题。明确软件开发系统的任务，完成任务的价值，制定出完成任务的计划，是软件系统可行性研究的目的。2.1可行性研究2.1.1可行性研究的任务如果不限时间、不限资源、则任何研制项目都是可行的!然而在开发以计算机为基础的系统时，需要用最小的代价，在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。这种可行性研究的目的是确定我们所研究的问题是否值得去解，系统完成后所能带来的效益是否大到值得投资开发这个系统的程度。可行性研究的实质就是要进行一次压缩，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方式进行系统分析和系统设计的过程，可行性研究应着重考虑如下五个方面。1.技术可行性。是指使用现有的技术能否实现这个系统。它包括开发风险——在限制条件范围内达到必需的功能与性能；资源配置——指现有的技术人员是否胜任，开发系统的软、

硬件资源是否能如期得到；技术——指现有的技术是否已发展到这样的水平，能够支持系统

的研制。2.经济可行性。指新系统的经济效益能否超过开发成本。包括评价经济的合理性，权衡支出的费用和收到的利益，正确估计开发费用以及最终从所开发的系统获得的收入和利益。其中经济的合理性包括成本/效益分析，长期的总体的经营策略，对其他获利中心或获利产品

的影响，开发工作需用资源的购置费用、潜在的市场等等。3.运行可行性。指为新系统规定的运行方式是否可行。如果新系统是建立在原来已担负其他任务的计算机系统上，就不能要求它在实时在线状态下运行，以免与原有的任务相矛盾。

4.操作可行性。指系统的操作方式在这个用户组织内是否行得通。它包括人事政策，科技政策和必要的管理措施。5.法律可行性。指新系统的开发是否会侵犯他人、集体或国家的利益，是否违反了国家的法律，并由此而承担法律责任。可行性研究并不保证一个系统经济上明显合理、技术风险低，很少法律问题，而且不存在其他合理方案。然而，我们之所以要进行可行性研究，其目的是对以后的行动方针提出建议。如果问题没有可行的解，那么分析员应该建议停止这项开发工程，以避免时间、资源、人力和金钱的浪费。如果问题值得解，那么分析员应该推荐一个较好的解决方案，并为工程制定一个初步计划。可行性研究需要的时间长短取决于系统的规模。一般来说，可行性研究的成本只是预期工程总成本的5～10%。2.1.2可行性研究的步骤1.复查系统规模和目标。要仔细阅读和分析分析员在问题定义阶段书写的关于系统目标和规模的报告书，确定报告书的内容，修改不确切的叙述，清晰地描述对目标系统的一切限制和约束，确保分析员提交的报告书确实是用户要求解决的问题。2.研究现有的系统。现有系统是信息的重要来源，现有系统要完成的工作，就是新系统所必须具备的功能。现有系统存在的缺点，新系统必须加以改进。现有系统所不具备的功能，

又是用户必须的，则新系统一定要预以增加。现有系统所需要的费用是新系统的一个重要的

投资依据。这样的调查研究，是了解一个陌生应用领域的最快方法。既可以使新系统脱胎而

生，又不全盘照抄。另外还要注意现有系统与其他系统之间的通信接口，这是新系统设计的

重要约束条件。3.导出新系统的高层逻辑模型。软件工程设计总是从现有的物理系统出发，导出现有物理系统的逻辑模型；再以现有物理系统的逻辑模型为基础，设计出新系统的高层逻辑模型；最后根据高层逻辑模型建造新的物理系统。依据新系统的功能和约束条件，我们可以使用数据流图(DFD图)来描绘数据在系统中流动和处理的情况，使用数据字典来定义系统中使用的数据，从而完成新系统的逻辑模型。至于物理系统采用系统流程图来表示。4.重新定义问题。新系统的逻辑模型是否能满足用户的要求，分析员和用户应该一起进行复审。复审以数据流图和数据字典为依据，对问题的定义、工程模型和目标进行审查。如果有分岐和遗漏等问题，应立即进行改正。上述可行性研究步骤实质上是一个循环，即定义系统目标—→复查系统目标和规模—→研究现有系统—→设计新系统—→再定义系统目标。重复这个循环过程，直到提出的新系统逻辑模型完全符合系统目标和规模为止。5.提出供选择的方案。从系统的逻辑模型出发，以系统要求为目标，利用在数据流图上划分自动化边界的方法，我们可以提出若干种较高层次的物理解法供用户选择。针对多种供选方案，用户应从如下三个方面进行筛选：(1)从技术角度排除那些不现实的方案；(2)从操作角度去掉那些操作方式或操作过程用户不能接受的方案；(3)从经济角度估算每个可能系统的成本/效益。一般来说，只有投资预计能带来利润的系统才值得开发。只有在技术、操作经济等方面都可行的系统，我们才为其制定实现进度表。此进度表不需要很详细，只是要估计生存周期每个阶段的工作量。6.推荐建议方案。在对上一步提出的各种可行方案的分析、比较的基础上，向用户提出推荐的方案，在推荐方案中应清楚地表明(1)本项目的开发价值；(2)推荐这个方案的理由；(3)制定实现项目的进度表。7.决策。使用部门的负责人根据经济实力及分析员在可行性研究阶段对开发此项工程成本/效益情况的分析结论，决定是否继续这项开发工程。8.制定开发计划。分析员应为推荐的系统制定一份开发计划，它包括工程的进度、人材资源的需求及使用、设备资源的需求及使用(软、硬件工具)、估算生存周期每个阶段的成本等，最后给出下一阶段(需求分析)的详细进度表和成本估计。9.书写文档提交审查。把上述可行性研究各个步骤的结果写成清晰的文档，请用户和使用部门的负责人仔细审查，也可以召开论证会。论证会成员由用户、使用部门负责人及有关方面的专家组成，负责对提出的方案进行论证，最后由论证会成员签署意见，指明该开发计划是否通过。2.1.3可行性论证报告的主要内容1.系统概述。是对问题的简单陈述，包括系统的开发目的、目标、业务对象和范围，新系统和它的各子系统的功能与特性，新系统与当前系统的比较，所需资源以及费用和进度的概况等。2.可行性分析。这是报告的主体部分，包括新系统在经济上、技术上、操作上、运行上、

法律上的可行性，以及对新系统的主客观条件的分析。若存在多种方案，则应对各种方案进

行比较，指明推荐的方案。3.限制。指对系统开发有影响的管理方面和技术方面的限制，包括项目的外部环境、接口、设计与实现、资源、费用或进度等。4.费用。估算软、硬件费用，制定出费用限额并注明。5.拟定开发计划。它包括工程进度表，人员配备情况，资源配备情况，估算出每个阶段的成本、约束条件等。6.结论意见。综上分析，说明新系统是否可行，其结论分为以下三类：(1)可立即进行；(2)推迟进行；(3)不能或不值得进行。2.2系统流程图系统流程图是描绘物理系统的传统工具。它的基本思想是用图形符号以黑盒子形式描绘系统里面的每个部件。包括程序、文件、数据库和各种表格、人工过程等。它表达了信息在系统各部件之间的流动情况。请读者注意它与程序流程图之间的区别。2.2.1符号国家标准(GB1526-89)《信息处理——数据流程图、程序流程图、系统流程图、程序网络图和系统资源图的文件编制符号及约定》为我们推荐了一套标准符号和使用约定。该标准是与国际标准化组织公布的标准ISO5807-85Informationprocessingdocumentationsymbols

andconventionsfordata,programandsystemflowcharts,programnetworkcharts

andsystemresourcescharts相一致。系统流程图含有5种基本符号，如图2-1所示。11

种系统符号如图2-2所示。符号名称说明处理能改变数据值或数据位置的加工或部件，例如，程序、处理机、人工加工等都是处理。输入/输出表示输入或输出(或既输入又输出)，是一个广义的不指明具体设备的符号。连接指出转到图的另一部分或从图的另一部分转来，通常在同一页上。换页连接指出转到另一页图上或由另一页图转来。数据流用来连接其他符号，指明数据流动方向。图2-1基本符号符号名称说明穿孔卡片表示用穿孔卡片输入或输出，也可表示一个穿孔卡片文件。文档通常表示打印输出，也可表示用打印终端输入数据。磁带磁带输入/输出，或表示一个磁带文件。联机存储表示任何种类的联机存储，包括磁盘、磁鼓、软盘和海量存储器件等。磁盘磁盘输入/输出，也可表示存储在磁盘上的文件或数据库。磁鼓磁鼓输入/输出，也可表示存储在磁鼓上的文件或数据库。显示CRT终端或类似的显示部件，可用于输入或输出，也可既输入又输出。人工输入人工输入数据的脱机处理，例如，填写表格。人工操作人工完成的处理，例如，会计在工资支票上签名。辅助操作使用设备进行的脱机操作。通信链路通过远程通信线路或链路传送数据。图2-2系统符号2.2.2应用系统流程图是一种极好的设计工具，它有助于开发人员和用户交流信息，利用系统的每个具体物理元素可以更准确地估计成本和制定系统的开发进度。下面通过例子来说明系统流程图的使用。例某工厂有一座零件仓库，仓库中现有各种零件的数量以及每种零件的库存量临界值等数据记录在库存清单主文件中。当仓库中零件数量发生变化时，应及时修改库存清单主文件。当某种零件的库存量少于它的库存量临界值时，则应报告给采购部门以便定货。规定每天向采购部门送一次定货报告。工厂使用一台微机处理更新库存清单主文件和产生定货报告的任务。仓库中的每一项业务都通过CRT终端输入到计算机中。系统中的库存清单程序负责对事务进行处理，更新存储在磁盘上的库存清单主文件，把必要的定货信息写在磁带上。每天由报告生成程序读一次磁带，生成并打印出定货报告。如图2-3所示。图中的箭头确定了信息流动的途径，对于复杂的系统，可以采用分层描述的方法来描绘整个系统。用一张高层次的系统流程图描绘系统总体概貌，然后分别把每个关键功能扩展到适当的详细程度，便于阅读者按照从抽象到具体的过程逐步深入地了解一个复杂系统。图2-3库存清单系统的系统流程图〖HT〗2.3数据流图数据流图简称DFD(DataFlowDiagram)图，它是描述数据处理过程的有力工具。数据流图从数据传送、加工的角度，以图形方式刻画数据处理系统的工作状况。数据流图描绘系统的逻辑模型，它是一种极好的通信工具。2.3.1符号数据流图有四种基本符号，如图2-4(a)所示。有六种附加符号，如图2-4(b)所示。数据的源点/终点表示该系统数据的外部来源或去处，不受系统控制，是系统以外的人或事

物。例如，仓库的管理员、工厂的采购员、供货单位、售票处等。也可以是另外一个数据处

理系统向该系统提供数据或接收该系统向它发出的数据。加工(处理)并不一定是一个程序，它可以代表一系列程序，单个程序或者程序的一个模块，也可以代表用穿孔机穿孔或目视检查数据正确性等人工处理过程。数据存储不是指数据保存的物理地点或物理存储介质，而是对数据存储的逻辑描述。数据存储并不等同于一个文件，它可以表示一个文件，文件的一部分，数据库的元素或记录的一部分等等。数据可以存储在磁盘、磁带、主存、微缩胶片等介质上。数据存储有四种形式，即把一个数据存入数据存储；用一个数据去修改数据存储中的数据；从数据存储中读出一个数据；从数据存储中检索出一批数据。图2-4数据流图的符号数据流表示数据在系统中的流动方向，一般分单向数据流和双向数据流两种。它可以由某一个外部项产生，也可以由某一个处理逻辑产生，还可以来自某一个数据存储。附加符号中的星号(*)表示数据流之间是“与”关系；加号(+)表示数据流之间是“或”关系；符号表示只能从数据流中选一个(互斥关系)。2.3.2应用举例例1一家工厂的采购部每天需要一张定货报表，报表按零件编号排序，列出所有需要再次定货的零件。对于需要订货的零件列出其零件编号、零件名称、定货数量、单价、供应者。零件入库或出库称为事务，通过放在仓库中的CRT终端把事务报告给定货系统。当某种零件的库存量少于临界值时就应该再次定货。下面用软件工程的方法画出该系统的数据流图。分析过程如下：第一步首先确定系统的源点和终点，本题仓库管理员是数据的源点，采购员是数据的终点。其次是加工(处理)，本题应该完成定货系统这样一个功能。最后考虑数据流，事务需从仓库送到系统中，显然事务是一个数据流；系统要把定货报表送给采购部，定货报表也是一个数据流。依据以上三点我们画出定货系统的基本数据流图，如图2-5所示。图2-5定货系统基本数据流图第二步首先将加工(处理)——定货系统进行功能分解，变成事务处理和产生报表两部分。其次要考虑有关数据的存储问题，在本题中涉及到存储的信息有：库存清单、定货信息。依据图2-5和以上两点，我们画出定货系统功能级数据流图，见图2-6所示。图2-6定货系统功能级数据流图第三步将事务处理进一步分解为接收事务，更新库存清单、处理定货三部分。依据本分析和图2-6我们可以画出定货系统功能分解后的数据流图。见图2-7所示。其中1.1、1.2、1.3是图2-6中功能1的分解编号。图2-7定货系统功能分解后的数据流图例2银行取款系统的数据流图(活期储蓄)。分析过程如下：第一步源点和终点都是储户。加工(处理)是完成取款的功能。数据流是取款单、存折、现款。依据以上三点画出银行取款系统的基本数据流图，如图2-8所示。图2-8取款系统基本数据流图第二步取款工作实际上是由储户资格审查、登录、付款三部分组成。数据存储部分涉及储户的帐卡和存折上数据的更新。依据图2-8及以上二点分析，我们可以画出取款系统的功能级数据流图，如图2-9所示。图2-9取款系统功能级数据流图读者可以根据自己的需要，将图2-9进一步细化，本书不再给出分解后的数据流图。例3病员监视系统的数据流图。该系统监视病房中的每个病人的重要病情信号，更新及管理病人的病历，若出现问题立即通知护理人员，并且在需要时给出某一病人的有关报告。分析过程如下：第一步源点来自于病人本身或护士。终点是护士，因为一切报告和告警信息应汇集到护士处。加工(处理)是病员监视系统。数据流包括病情信号、报告、告警信息和要求报告。数据存储是指病员病历。依据以上分析，我们画出病员监视系统的基本数据流图，如图2-10所示。图2-10病员监视系统基本数据流图第二步对系统分析后，划分出四种功能，即通过一个床边监视器实现本地监视，在护士办公室实现中央监视，病人病历的更新，护士办公室提出报告。依据图2-10和以上分析，我们画出病员监视系统功能级数据流图，如图2-11所示。图2-11病员监视系统功能级数据流图第三步将中央监视系统划分为四个处理部分，包括分解病员信号，检查是否超出界限，产生告警信息，整理病员数据。依据图2-11和本次功能分解，我们可以画出病员监视系统功能分解后的数据流图，如图2-12所示。图2-12病员监视系统功能分解后的数据流图

2.3.3画数据流图的原则1.确定系统的源点和终点，对于数据流图而言它是系统的外部项。2.确定系统的输入和输出数据流。随着加工(处理)的细化，功能也就越来越具体，数据流也就越来越多，输入和输出也会相应地增加，但要保持分解前后输入/输出数据流必须相同。3.用“自顶向下”的方法，逐层画出数据流图。每张数据流图中加工(处理)的个数不能超过9个。4.将必要的存储与加工(处理)相匹配。5.在画数据流图时应避免线条交叉，必要时可使用重复的外部项(源点或终点)或数据存储符号。6.画出出错及例外条件处理情况。2.3.4数据流图的用途1.作为交流信息的工具。系统分析人员把他对系统的认识或对目标系统的设想用数据流图描绘出来，供有关人员审查确认。由于数据流图中使用的符号不含任何物理实现细节，所以大多数用户都可以理解和评价它。2.作为分析和设计的工具。分析员在研究现有的系统，描绘其功能时常用数据流图表达他们对现有系统的认识，这种描绘方法形象、具体，它不同于系统流程图，使系统的功能和实现每个功能的具体方案区别开来。3.数据流图可以辅助物理系统的设计。在数据流图上依据不同处理的定时要求，可以画出许多组自动化边界，每组自动化边界就是一个不同的物理系统。例题1中的图2-7，由于自动化边界的划分方法不同，产生了两种不同的物理系统，即批处理方式和联机方式，见图

2-13、2-14所示。4.数据流图对详细设计也有帮助，它是面向数据流设计(SD)方法的基础。图2-13这种划分自动化边界的方法暗示以批量方式更新库存清单图2-14另一种划分自动化边界的方法暗示以联机方式更新库存清单2.4数据字典数据字典是对数据流图中包含的所有元素定义的集合，即对数据流图中出现的所有名子(数据流、文件、数据单项、基本加工)进行定义。它的主要用途是供人们查阅对不了解条目的解释，在软件分析和设计过程中给人提供关于数据的描述信息。数据流图和数据字典共同构成系统的逻辑模型。数据流图描述了系统的“分解”，它表明系统由哪些部分组成。数据字典则为数据流图中出现的每一部分都给出“严格定义”，二者的

有机配合，完整地描述了系统。2.4.1数据字典的内容及定义方法一般来说，数据字典应该由如下四类元素组成，它们是数据流、文件、数据单项、基本加工(处理)。在组成数据字典时，要注意避免冗余，遵循有关数据流向在数据流图中描述，有关数据的组成在数据字典中描述，有关数据的加工细节在数据字典中描述的三原则。要尽量避免遗漏，如果确有遗漏发生，应该补充，这对于设计、编码、调试、维护会带来方便。同时应及时沟通，设法消除不一致性，减少别名的出现。1.数据流数据流通常有一个名字，它是由一组数据项组成的。数据流可以从加工流向加工，也可以从源点流向加工，或从加工流向终点。数据流还可以从加工流向文件，或从文件流向加工。任意两者之间可有一股或多股数据流，同一数据流图上不能有两股数据流同名。描述数据流时，要用到下述符号：=表示等价于(或定义为)；+表示与；［／］表示或；｛｝〗表示重复；()表示选择；m…n表示界域。例如运动员成绩=运动员号码+项目名+成绩+破记录课程=课程名+教员+教材名+课程表课程表=星期几+第几节课+教室2.文件文件是用来存储数据的，每个文件都有一个名子。文件的形式可以是数据库，也可以是规定结构的数据组织。指向文件的数据流可理解为写入文件，从文件引出的数据流可理解为自文件中读出数据。在分层的数据流图中，文件一般局部于某一层或某几层。例如定期存款=帐号+户名+地址+款额+存期存期［１／３／５／８］3.数据单项数据单项是指不可再分的数据项。例如帐号=000000——999999学生=姓名+年龄+性别+班级4.基本加工(处理)基本加工是加工的分量，是数据流图中不能再分解的加工。基本加工由基本加工的小说明和相应的描述构成。小说明集中描述一个加工“做什么”，目前小说明一般用自然语言、判定表和判定树来描述。用结构化自然语言描述小说明结构化自然语言是介于形式语言与自然语言之间的一种语言。结构化自然语言的语法通常分为内外两层，外层语法描述操作的控制结构——顺序、选择、循环等，这些控制结构将加工中各个操作连接起来；内层语法一般没有限制。小说明的形式如下：加工编号：在数据流图中某个加工的编号加工名：在数据流图中某个加工的名字加工逻辑：此加工中实行的操作有关信息：执行此加工的条件例如有一个加工为统计房产的功能可写为：加工编号：3.4加工名：统计房产加工逻辑：〖ZK()读房产文件，按面积分类，统计已分和未分配的住房数，输出统计表有关信息：有统计要求时执行此加工(2)用判定表描述小说明判定表是用来描述一些不易用语言表达清楚的加工。它由条件类别、条件组合、操作、操作执行四部分组成。例某旅游预订票系统规定，在旅游旺季7、8、9、12月份，如果订票数超过100张，则优惠票价的20%；100张以下，优惠10%。在旅游淡季，1至6月份、10、11月份，若订票数超过50张，则优惠25%；50张以下优惠10%。判定表的一般形式如表2-1所示。表2-1旅游预订票系统判定表(3)用判定树描述小说明判定树本质上与判定表没什么两样，只不过它是图形表示法，更为人们熟悉和易于理解，上面的预订票系统，用判定树表示见图2-15所示。图2-15旅游预订票系统的判定树基本加工(处理)可用语言、表格、图形等多种形式来描述，也可将它们组合起来使用。2.4.2数据字典的用途数据字典是分析阶段的工具，它有助于分析员和用户之间的交流与通信，它可以消除许多可能的误解与不一致性，是开发数据库系统的第一步。一般来说，中小规模的数据处理系统建立一个人工的数据字典就够了，对于大规模的数据处理系统，则应建立一个自动的数据字典。无论哪一种数据字典都应由专人管理，目的是保持其字典内容的一致与完整性，通常数据字典有如下五种用途。1.按要求列表，从数据字典中检索出所需要的信息，具有列全表、摘要列表、专项列表三种。2.修改和补充数据流图。数据流图初步画好后，相应的数据字典也随着建立起来。随着分析、设计的深入，修改和优化是再所难免的。对任何数据单项或数据结构，可通过数据字典找出使用该内容的项目，进行必要的修改，一般不会出现遗漏。3.可以由描述内容检索名称。若只知道一个数据单项的内容，而不知道它的名称，可通过内容检索知其名。4.保证一致性和完整性。根据数据字典，可以查出没有指明来源或去处的数据流，可以查出没有指明数据存储的数据单项和没有指明所属数据流的数据单项，可以指明没有被加工(

处理)引用的数据单项，可以指明被加工(处理)引用而在输入数据流或输出数据流中未曾出

现的数据单项等。5.数据定义可以直接使用在编程上。用户可以使用数据字典中的数据定义，对程序里的有关记录进行描述，帮助程序员进行程序设计。2.4.3数据字典的实现方法数据字典的实现方法有三种，全人工过程、全自动化过程和混合过程。1.全人工过程(1)为每个要定义的名字准备一张卡片；(2)在卡片上注明其类型，即数据流、文件、数据单项、基本加工(处理)四种类型之一；(3)写名子的定义；(4)写该名子的其他特性或限制；(5)将所有卡片按一定方式排序，如英文字母顺序或汉字笔画多少等。2.全自动化过程此类字典一般容量较大，有专门的计算机程序来管理，该管理程序本身应具有如下功能：(1)规定字典的条目格式，条目指数据流、文件、数据单项等；(2)接受按规定格式的字典条目的输入；(3)具有查错措施，如报告非法输入、语法和重复定义错误等；(4)具有编辑功能，对字典的条目能进行插、删、改等；(5)能输出按次序的字典条目清单；(6)能产生各类查阅报告。3.混合过程是将上述两种技术有机地结合在一起，形成数据字典的过程。其中字典的共性部分用全自动化过程完成，字典的某些个性部分用全人工过程来完成。具体实现不详述。但全人工过程一般适合于小系统，全自动化过程一般适合于大系统，混合过程一般适合于中等大小的系统或某些专门用途的系统。2.5成本/效益分析开发一个系统实质上是一种投资，而投资的目的是为了在将来获得更大的经济效益。成本/效益分析从经济角度揭示了开发一个新系统是否划算，也为使用部门的负责人决策是否投资于某项开发工程提供了依据。2.5.1成本估计成本估计是一种不精确的方法，使用时应该用几种不同的估计技术相互校验。下面介绍三类成本估算技术。1.代码行技术是一种比较简单定量的估算方法，把开发每个软件功能的成本和实现这个功能需要用的源程序代码行数联系起来，若有历史数据作参考的话，这种方法还是有效的。设T——软件成本；N——软件源代码行数；A——每行源代码的平均成本。则有：T=A·N其中A取决于软件的复杂程度和工资水平。2.任务分解技术把软件系统分解为若干个独立的任务，然后再分别估计每个单独开发任务的成本，最后累加起来得到软件系统的总成本。设T——软件总成本；B——每个单独开发任务的成本；α——系数。则有：T=∑αB(1)又C——完成每个单独任务所需的人力(月)；D——每人每月的平均工资。则有B=C·D(2)由(1)和(2)得T=∑α·C·D在典型环境下，各个阶段要使用的人力如表2-2所示。3.估算模型采用经验公式来计算软件的成本已有许多种方法，但到目前为止还没有任何一种估算模型能适用于所有各种软件和各种开发环境，而且大多数模型的一些经验数据都是从有限的项目样本中得出的，因此估算模型必须审慎地使用。(1)参数方程大多数资源模型是根据过去的经验，并通过大量的统计和分析推导出来的。它们揭示了在一定条件下资源花费和软件规模的内在关系。1)静态单变量静态单变量模型的一般形式如下：资源=C1·(估计特点)·eC2表2-2典型环境下各个开发阶段需要使用人力的百分比任务人力%可行性研究5需求分析10设计25编码和单元测试20综合测试及维护40总计100其中资源——通常指人力、开发工作所需的工作量，以人/月或人/日、人/年为单位计算。也可以是工程期限，需要的人数或文档数量等；C1、C——经验数据；估计特点——源代码行数。例Doty在1977年发表的估算开发工作量的算法列在表2-3中。表2-3估算开发工作量的算法应用范围目标码源代码全部MM=4.790I0.991MM=5.258I1.057命令和控制MM=4.573I1.228MM=4.089I1.263科学计算MM=4.495I1.068MM=7.054I1.019商业MM=2.895I0.784MM=4.495I0.781实用程序MM=12.039I0.719MM=10.078I0.811表中MM——是开发所需要用的人力，包括分析、设计、编码、测试、调试等工作，以月为单位计算；I——是估计的程序长度，单位以千条(或千行)计算。2)静态多变量静态多变量模型是根据历史数据导出的经验公式，公式的典型形式为：资源=c11·e1·ec12+c21·e2·ec22+……其中ei——软件的第i个特点；ci1,ci2——与第i个特点有关的经验常数。3)动态多变量是1979年putnam在软件开发生存期雷利(Rayleigh)曲线模型的基础上提出的SLIM商业化成本估算模型。这类模型把资源需求看作是开发时间的函数，则有：L=Ck·K1/3·td4/3(9-1)其中L——源代码行数；K——开发所需用的人力，以人年为单位；td——开发所需用的时间，以年为单位；Ck——技术水平常数，它的典型值为：对于差的开发环境Ck=2500对于好的开发环境Ck=10000对于优越的开发环境Ck=12500从方程(9-1)可以解出开发所需要的工作量〗K=L3·Ck-3·td-44)IBM模型是由IBM公司的Waston和Felix在1977年总结了IBM联合系统中60个项目的数据而得出来的估算公式：E=5.2·L0.91D=4.1·L0.36=2.47·E0.85S=0.54·E0.6DOC=49·L1.01其中E——工作量，单位为人/月；D——项目持续时间，单位为月；DOC——估算的源代码行数。从而有生产率L=∑[DD(;)29[]i=1[DD]]WjXi其中Xi——取值为-1，0，+1，取决于第i个因素对项目的影响情况；Wj——加权值，具体的计算为：Wj=0.5log10(PCi)其中PCi——生产率比值，与第i个项目成本因素有关系。(2)标准值法本方法主要使用开发各类程序的标准生产率，估计开发工程的总工作量。标准生产率根据以往的开发经验导出。主要从使用的程序设计语言，处理方式(批处理，实时处理)，程序难易程度，技术人员水平和开发范围几个方面来划分程序开发类型。使用标准值法估算开发工作量，首先需要确定程序的开发类型，并估计程序的规模。为了使程序规模的估计值更接近实际值，可请若干名有经验的软件工程师分别作出估计。每个人都应该估计程序的最小规模(a)，最大规模(b)和最可能的规模(m)，分别求出这三种规模的平均值a-，b-和m-之后，再用下式计算程序规模的估计值L=a-+4m-+b-]/6然后使用开发该类程序的标准生产率和适当的修正系数估算开发工作量工作量=修正系数×(程序长度/标准生产率)其中标准生产率的单位通常是每人日可开发的程序长度(源程序行数或目标指令条数)，修正系数反映其他因素对开发工作量的影响，当考虑从需求分析直到测试的开发过程时，它的算法是：修正系数=1+0.1n其中n是符合下列条款的数目：1)目标系统情况·修改文档不完备的程序·需求中有不明确的或尚未决定的内容·系统规模较大·工作带有试探性质(需多次试探)·系统接口不明确或接口复杂·联机实时系统(测试困难)·数据库需要复杂的安全措施2)项目管理和人员组成情况·中途改变项目管理人·项目组不协调(人事关系不好)·新手或初级人员比例较高·需要培训程序员·项目管理人没有数据处理经验·项目管理人没有应用领域经验·系统分析员没有应用领域经验·系统设计员没有应用领域经验·程序员没有应用领域经验3)用户情况·用户对计算机数据处理知之甚少·系统需要在不同场合使用·系统需满足使用部门的标准或手续·使用部门提供的测试数据没经过验证·使用部门不同意开发计划·开发过程中用户需求发生了变化·使用部门负责人变动4)开发环境情况·现有的操作系统功能不足·将来预定使用的计算机尚未测试·工作场所分散·主存和辅存受限制·计算机使用时间不能充分保障·计算机机房管理不善·工作中途中断(3)COCOMO模型此模型是最精确的成本估计方法之一，是由Boehm于1981年出版的《软件工程经济学》一书中提出的，命名为构造性成本模型(ConstructiveCostModel)。在这种模型中，软件开发工作量表示成据估计应该开发的代码行数的非线性函数：MM=C1·KLOCa·∏[DD(;)15[]i=1[DD]]fi〖JY〗(92)其中MM——开发工作量，以人月为单位；C1——模型系数；KLOC——估计代码行数，以千行为单位；a——模型指数；fi——成本因素，i=1到15。每个成本因素都根据它的重要程度和影响大小赋予一定数值，一般把成本因素划分成生产因素、计算机因素、人员因素和项目因素等。下面简单介绍主要的成本因素。1)生产因素①要求的软件可靠性(RELY)这个因素反映了为保证软件可靠性应作出的努力的大小。例如，软件复审的次数和正式程度；正式应用质量保证和配置管理过程的程度；运行期间软件失效的影响。②数据库规模(DATA)应该开发或集成到目标系统中的数据库的规模和复杂程度。应该考虑数据库设计、信息元素的数目、访问方法和查询技术等等。③软件产品复杂程度(CPLX)所开发的软件的逻辑和结构等方面的复杂程度。2)计算机因素①执行时间的约束(TIME)指软件需求中对程序执行时间限制的程度。一般说来，在实时应用和某些交互式系统中会遇到时间约束问题。②存储约束(STOR)对存放程序和数据时可以使用的存储容量的限制。③环境变更率(VIRT)软件外部环境(例如，计算机硬件、操作系统、数据库管理系统)在软件开发期间变动的频率和范围。④计算机换向时间(TURN)指程序设计环境的响应时间。3)人员因素①系统分析员的能力(ACAP)分析员从事分析工作的经验和专门知识的多少。②应用经验(AEXP)开发人员对他们面临的应用领域所具有的经验的多少。③程序员的能力(PCAP)程序员在程序设计方面具有的经验和专门知识的多少。④环境知识(VEXP)开发人员对所用的软件开发环境的经验和专门知识的多少。⑤语言知识(LEXP)开发人员对这个工程项目选定的程序设计语言的经验和专门知识的多少。4)项目因素①程序设计实践(MODP)在开发期间使用现代程序设计技术(自顶向下程序设计方法论，自顶向下测试技术，结构化编码方法，面向对象方法学等等)的程度。②软件工具(TOOL)软件工程每个步骤可以使用的软件工具的多少。③进度约束(SCED)对工程进度限制的程度，它影响应用软件工程技术的程度。5)其他因素①语言经验表明，汇编语言或机器语言每条指令的成本，大约是高级程序设计语言每个源语句成本的两倍。②实时应用实时软件每条指令的成本大约是一般程序每条指令成本的5倍。③软件类型操作系统每条指令的成本大约是应用程序或实用程序的2.5倍。④经验开发不熟悉的程序比开发熟悉的程序大约需要多付出50～100%的劳动。⑤文档数量经验表明，文档的成本大约占软件开发总成本的10%。⑥用户需求和开发环境的稳定程度这些是决定软件成本的重要因素，但是目前只能主观地估计它们的影响。⑦管理这是非常重要的因素，但是目前也只能主观地估计它的影响。COCOMO模型是层次型模型，按详细程度分成三级。最上层是对各种规模软件的宏观估计模型；最下层是微观模型，它具有任务分解结构和一系列阶段敏感因子。下面简单介绍中层COCOMO模型。软件开发项目可以分成组织式、半独立式和嵌入式三种模式。对组织式软件的要求通常不苛刻，开发人员经验丰富，而且对软件的使用环境很熟悉(通常是为自己所在的组织开发软件)，程序规模一般不大(小于5万行代码)。例如，简单的商业数据处理系统即属于组织式。嵌入式软件需要在很强的约束条件下运行，通常和某些硬设备紧密结合在一起(例如，空中交

通管理软件)，对这类软件系统的要求通常十分苛刻。对半独立式软件的要求通常介于上述

两类软件之间，但是这类软件的规模一般都比较大(可达30万行代码)。上述三种开发模式的

正常工作量方程列在表2-4中。所谓正常开发工作量也就是所有影响成本的因素都取正常值，即在9-2式中fi=1(i=1,2,…，15)如果某些因素不能取正常值，则需要把这些因素的实际值(称为工作量系数)乘以正常开发工

作量，才能得出对系统实际开发工作量的正确估计。表25中列出了影响软件开发成本的工作量系数。表2-4正常开发工作量方程开发模式正常开发工作量组织式MM=3.2(KLOC)1.05半独立式MM=3.0(KLOC)1.12嵌入式MM=2.8(KLOC)1.20利用表2-5中给出的工作量系数，不仅可以估计软件开发的实际成本，还可以分析比较不同开发条件的成本和效益，从而能够制定出正确的开发方针。表2-5影响软件开发成本的工作量系数成本因素级别甚低低正常高甚高特高RELY0.750.881.001.151.40DATA0.941.001.081.16CPLX0.700.851.001.151.301.65TIME1.001.111.301.66STOR1.001.061.211.56VIRT0.871.001.151.30TURN0.871.001.071.15ACAP1.461.191.000.860.71AEXP1.291.131.000.910.82PCAP1.421.171.000.860.70VEXP1.211.101.000.90LEXP1.141.071.000.95MODP1.241.101.000.910.82TOOL1.241.101.000.910.83SCED1.231.081.001.041.102.5.2效益分析我们通过一个具体的例子来说明效益分析中包含的四个重要概念，即货币的时间价值、投资回收期、纯收入、投资回收率。为了保险起见，我们以后均假定软件的生存周期为5年。例一个应用软件系统的开发成本需5000元，系统投入运行后每年可节约2500元，当年利率为12%时，计算该软件系统的投资回收期，纯收入和投资回收率。1．货币的时间价值。对于任何一个软件开发系统而言，投资是现在进行的，效益是将来获得的，不能简单地比较成本和效益，应该考虑货币的时间价值。设i——年利率；P——现在存入的钱；n——年。则n年后可以获得的钱数为F=P(1+i)n这就是P元钱在n年后的价值。反之n年后能收入F元钱，那么这些钱的现在价值为P=F/(1+i)n依据此方法计算本题，结果见表2-6所示。表2-6将来的收入折合成现在值年将来值(1+i)n现在值累计的现在值125001.122232.142232.14225001.251992.984225.12325001.401779.456004.57425001.571588.807593.37525001.761418.579011.942．纯收入。是指在整个生存周期之内系统的累计经济效益(折合成现在值)与投资之差。本题的纯收入为9011.94-5000=4011.94(元)显然，如果纯收入为零，则这顶工程单从经济观点来看是不值得投资的。如果纯收入小于零，这项工作是不值得投资的。3．投资回收期。是工程累计的经济效益等于最初投资所需要的时间。显然投资回收期越短，就能越快地获得利润，因此这项工程也就越值得投资。本题的投资回收期为2+(5000-4225.12)/1779.45=2+0.44=2.44(年)4．投资回收率。类似于把资金存入银行或贷给其他企业能够获得利息，通常用年利率衡量利息多少，这就叫投资回收率。如果投资回收率等于银行的年利率，则此系统没有必要开发，因为它不能增加收入。所以只有投资回收率大于年利率时，才考虑开发问题。投资回收率的计算方程为P=F1/(1+j)+F2/(1+j)2+…+Fn/(1+j)n其中P——现在投资额Fi——第i年年底的效益(i=1,2,…,n)n——系统使用寿命(设为5年)j——投资回收率本题的投资回收率为41～42%。以上四个方面在讨论成本与效益的关系方面致关重要，它是供使用部门的负责人来决策是否开发一项工程的经济衡量标准。

一、工程概况忠县白石镇两河片区供水工程建设规模1000m3/d规模水厂一座，水源为红旗水库，经辽阴岩净水厂常规工艺处理后，用配水管道向用户供水。该项目位于白石镇华山村，主要项目有反应沉淀池、重力式无阀滤池、清水池、加氯加药房、管理用房、减压池、配水管、围墙、进场道路及厂区道路、PE100（160、140、125、110、90、75、63、50、40、32）管道约40公里等。主要解决白石镇白花村、关金村、华山村、望岩村、中坪村5个村5617人的饮水安全问题。1、建设四方建设单位：忠县水务服务中心设计单位：重庆布泽水利电力勘测设计有限公司监理单位：北京市中冠水利工程监理有限公司重庆分公司施工单位：四川山江建工集团有限公司二、工期工期：合同工期为：20**年**月**日到20**年**月**日。实际工期20**年**月**日到20**年**月**日。在建设单位的正确部署下，组织措施落实到位，以各行政村为单元，切实做好政策处理，组织平行流水施工，使得各项工作开展顺利，按时完成了本工程的施工任务。三、主要施工方法一、PE100管施工施工准备（1）施工技术人员认真熟悉图纸，领会设计意图，对图纸中发现的问题及时与业主、监理及设计人员联系。熟悉PE100管的一般性能，掌握必须的操作要点。（2）在各项预制加工项目开始前，根据设计施工图编制材料计划，将需要的材料、设备等按规格、型号准备好，运至现场。（3）材料设备要求：管材和管件的内外壁应光滑平整，无气泡、裂纹、脱皮和明显的痕纹、凹陷，色泽应基本一致。管材的端面应垂直于管材的轴线。管件应完整、无缺损、无变形。到现场的管材、管件等自检合格后并经监理、业主验明材质，核对质保书，规格、型号等，合格后方能入库，并分别作好标识。（4）材料的保存：管件和管材不应长期置于阳光下照射，为避免管子在储运时弯曲，堆放在平整的地方且堆置高度不得超过1.5米，管件逐层堆码。搬运管材和管件时，应小心轻放，避免油污，严禁剧烈撞击，与尖锐触碰和抛、摔、拖。施工现场与材料存放处温差较大时，于安装前将管件和管材在现场放置一定时间，使其温度接近施工现场环境温度。施工条件(1)施工图纸及其他技术文件齐全,进行图纸技术交底,满足施工要求。(2)施工方案、施工技术、材料机具供应等能保证正常施工。(3)施工现场满足管道施工的条件。管道裁剪及连接1、管道的裁剪切割管材须端面垂直于管轴线，切割时使用管剪或管道切割机，必要时用锋利的钢锯，对其断面去除毛边和毛刺。管径较小（De20～De40）时用管剪比较方便，管径较大时用管道切割机或钢锯裁剪管道，在裁剪前应在裁剪的位置画好印记，确保管材端面垂直于管轴线。2、管道的连接（1）同种材质的给水聚丙烯管及管配件之间安装可采用热熔连接或电熔连接，安装应使用专用热熔或热熔工具。暗敷在地坪面内的管道不得采用丝扣或法兰连接。（2）管道一般热熔连接，以下介绍热熔连接的步骤：1）接通热熔以电源，到达工作温度指示灯亮后开始操作；2）为防止可能出现的细小裂纹和管道的损伤，在操作前，将管材两端各切下4-5厘米，以去掉受损的端口。再擦拭管材与管件的端面保证清洁、干燥、无油；试压及冲洗消毒1、试压所有的安装管网都要排空并进行压力试验。冷水管试验压力应为管道系统工作压力的1.5倍，但不得小于1.6MPa；（1）试验的准备水压试验时间应在热熔管道连接24小时后进行，在管道安装完毕之后而尚未隐封起来之前，要先向管路内通水并排出气体。如果可能的话，要把压力泵按放在系统的最低处。采用能够读出变化值为0.01MPa压力的压力表，压力表要安装在被试管网的最低点。（2）试验增大压力到规定的试验压力值。一小时之后开始试验。在这个时期虽然有压力损失，也不能增大压力。试验压力变化要小于或等于0.05MPa。在工作压力的1.15倍状态下，稳压2小时，压力降不得超过0.03MPa，同时检查各连接处不得渗漏。对试压管道应采取安全有效的固定保护措施,但接头部位必须明露。此项试验在各末端开口处用管帽封堵,所有配水器具、水表均不安装。为了能正确地辨别隐蔽管道的真实位置,隐蔽后的管道应在地面用红色油漆标识管道位置,防止在土建和其他工种施工过程中破坏管道。（3）管道通水及冲洗消毒（1）管道通水水压试验全部合格后,在供水设备具备供水条件,减压装置已调至规定的数值,各用户末端的配水器具安装完毕,室内外排水系统和设施均具备使用条件的情况下,可进行全系统通水试验。其目的在于检验供水系统的供水能力、水压是否满足设计和规范规定。（2）管道冲洗消毒给水管道系统在验收前应进行通水冲洗。冲洗水流速宜>2m/s,冲洗时应不流死角,每个配水点龙头都应打开,在系统最低点设放水口,直至冲洗出口处排水水质与进水相当为止。管道冲洗完在使用前应采用游离氯浓度为20～30mg/L的水灌满管道进行消毒,含氯水在管中应静置24h以上。管道消毒后，用饮用水冲洗，并经卫生监督管理部门取样检验，水质符合现行的国家标准《生活饮用水卫生标准》后，方可交付使用。材料的节约1、管件的合理使用由于PE管配件的价格比较昂贵，在管道安装中尽量减少管配件的使用，尤其是管径较大的干立管更应注意管件的合理使用质量控制措施在施工前,先进行包括工程特点、设计要求及本工艺规定内容的施工技术交底。增强施工人员的质量意识,调集责任心强、经验丰富的人员参与施工。设立专职质检员进行过程控制。保管好各类施工机具,特别是要保证热熔焊接机处于良好的工作状态。设置严密的质量控制体系,实行分级控制,每道工序都要进行检查,合格后方可进入下道工序。一、沟槽开挖（1）沟槽开挖前工作开槽前要认真调查了解地上地下障碍物，以便开槽时采取妥善加固保护措施，根据业主方提供的地下管线资料和我公司的现场调查，统计出现况地下管线情况，采取有效措施加以保护。（2）沟槽开挖形式根据设计图中设计管道的规格及埋置深度以及规范要求来确定沟槽开挖的形式。（3）开挖方法a.土方开挖采用机械开挖，槽底预留20cm由人工清底。开挖过程中严禁超挖，以防扰动地基。对于有地下障碍物的地段由人工开挖，严禁破坏。b.沟槽开挖尽量按先深后浅顺序进行，以利排水。c.挖槽土方处置，按现场暂存、场外暂存、外弃相结合的原则进行。开槽土方凡适宜回填的土选择妥善位置进行堆放，但不得覆盖测量等标注，均暂存于现场用于沟槽回填。回填土施工前制定合理土方调配计划，作好土方平衡少土方外运及现场土方调运。d.开槽后及时约请各有关人员验槽，槽底合格后方可进行下道工序。如遇槽底土基不符合设计要求，及时与设计、监理单位及地勘部门联系，共同研究基底处理措施，方可进行下道工序。二、下管在沟槽检底后，经核对管节、管件位置无误后立即下管。下管时注意承口方向保持与管道安装