第02章软件工程的需求分析课件

软件工程第02章软件项目的需求分析可行性研究1需求分析的任务2结构化分析与建模4需求规格 说明书 房屋状态说明书下载罗氏说明书下载焊机说明书下载罗氏说明书下载GGD说明书下载 6MicrosoftOfficeVisio5需求分析的步骤3一、可行性研究1、可行性研究的任务可行性研究的目的是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。也就是说，可行性研究的目的不是解决问题，而是确定问题是否可解，是否值得去解。一般来说，可行性研究应该从以下几个方面进行：（1）技术可行性分析：使用现有技术能否实现系统（2）经济可行性分析：开发投入与经济效益（3）操作可行性分析：系统操作方式在该组织内是否可行，是否存在社会问题（4）法律可行性分析：开发过程中涉及的各种 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 、侵权、责任以及其他同法律相抵触的内容存在问题的解决：引入资金、引入人员、合作最后给出问题是否可解，是否值得解决一、可行性研究8）草拟开发 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 任务分解，确定负责人进度规划财务预算风险分析与对策：市场、技术、政策9）书写文档提交审查进行可行性研究，需要对软件项目的开发进行宏观的把握，一般是由技术、财务、人事等多个部门组成的小组来进行的。一、可行性研究2）系统流程图的符号一、可行性研究一、可行性研究4、可行性研究报告主要内容一、可行性研究4、可行性研究报告主要内容一、可行性研究4、可行性研究报告主要内容一、可行性研究4、可行性研究报告主要内容一、可行性研究4、可行性研究报告主要内容一、可行性研究4、可行性研究报告主要内容二、需求分析的任务由当前系统建立目标系统模型需求分析需要借助于当前系统的逻辑模型导出目标系统的逻辑模型，解决系统做什么的问题二、需求分析的任务1、确定对系统的综合需求1）系统功能要求应该划分出系统必须完成的所有功能。2）系统性能要求如联机系统的响应时间、系统需要的存储容量以及后援存储、重新启动和安全性等方面的考虑都属于性能要求。3）运行要求这类要求集中表现为对系统运行时所处环境的要求.例如,支持系统运行的系统软件是什么,采用哪种数据库管理系统,需要什么样的外存储器和数据通信接口等。4）将来可能提出的要求应该明确地列出那些虽然不属于当前系统开发范畴,但是据分析将来很可能会提出来的要求.这样做的目的是在设计过程中对系统将来可能的扩充和修改预做准备,以便一旦需要时能比较容易地进行这种扩充和修改。二、需求分析的任务2、分析系统的数据要求任何一个软件系统本质上都是信息处理系统,系统必须处理的信息和系统应该产生的信息在很大程度上决定了系统的面貌,对软件设计有深远影响,因此,必须分析系统的数据要求,这是软件需求分析的一个重要任务.分析系统的数据通常采用建立概念模型的方法。复杂的数据由许多基本的数据元素组成,数据结构表示数据元素之间的逻辑关系.利用数据字典可以全面准确地定义数据,但是数据字典的缺点是不够形象直观.为了提高可理解性,常常利用图形工具辅助描绘数据结构.常用的图形工具有层次方框图和Warnier图。软件系统经常使用各种长期保存的信息,这些信息通常以一定方式组织并存储在数据库或文件中,为减少数据冗余,避免出现插入异常或删除异常,简化修改数据的过程,通常需要把数据结构规范化。二、需求分析的任务3、导出系统的逻辑模型综合上述两项分析的结果可以导出系统的详细的逻辑模型,通常用数据流图,数据字典和主要的处理算法描述这个逻辑模型.4、修正系统开发计划根据在分析过程中获得的对系统的更深入更具体的了解,可以比较准确地估计系统的成本和进度,修正以前制定的开发计划.5、开发原型系统建立原型系统作的策略主要理由如下:(1)由于人类认识能力的局限,不能预先指定所有要求;(2)在用户和系统分析员之间存在固有的通信鸿沟;(3)用户需要一个"活的"系统模型,以便获得实践经验;(4)在开发过程中重复和反复是必要的和不可避免的;(5)目前有快速建立原型系统的工具可供选用.三、需求分析的步骤2、分析与综合分析员从数据流和数据结构出发，逐步细化所有的软件功能，找出系统各元素之间的联系、接口特性和设计上的限制，分析它们是否满足功能要求，是否合理。根据功能需求、性能需求、运行环境需求等，删除不合理部分，增加需要部分，组中综合成系统的解决方案，给出目标系统的详细逻辑模型。3、书写文档系统需求规格说明说修正开发计划4、需求分析评审三、结构化分析与建模1、关于建模所谓模型，就是为了理解事务而对事务做出的一种抽象，是对事务的一种无歧义的书面描述。软件需求分析建立起来的模型称为需求模型，分析模型实际上是一组模型，它是一种目标系统逻辑表示技术，可以由一组图形符号和组织这些符号的规则组成。利用需求模型不仅可以把知识规范的表示出来，而且可以降低问题的复杂度，便于问题的理解和设计，同时，可以使开发人员与用户之间易于交流。模型用于描述软件目标系统所有的数据信息、处理功能、用户界面及运行的外部行为等，模型并不涉及到软件的具体实现细节。常用的方法有SA建模、Jackson建模、OO建模等。三、结构化分析与建模2、结构化分析介绍结构化分析（SA:StructuredAnalysis)是基于面向数据流的分析方法之一，是具有代表性的一种需求建模方法。结构化方法的基本思想是把系统自上向下逐层分解，逐步求精，它的基本原则是抽象与分解。在结构化分析建模活动中，核心是数据字典，围绕数据字典有3个子模型，即数据模型、功能模型、行为模型。数据模型用于描述数据对象之间的关系，通常采用“实体—关系图“（ERD：Entity-RelationshipDiagram)来描述。功能模型常用数据流图(DFD：DataFlowDiagram）来描述，数据流图符号简单实用，是结构化分析技术被广泛使用的原因之一。行为模型常用状态转换图来描述，它通过描述系统的状态以及已经引起系统状态转换的事件来表示系统的行为。三、结构化分析与建模3、数据流图3.1含义：数据流图从数据传递和加工的角度，以图形方式描述数据流从输入到输出的传输变换过程。数据流图是结构化分析的主要工具，它表示了系统内部信息的流向，并表示了系统的逻辑处理功能。3.2特征：抽象性：仅保留信息和数据存储、流动、使用以及加工的情况。概括性：数据流图把系统对各种业务的处理过程联系起来，形成一个总体，具有概括性。层次性三、结构化分析与建模数据流:用箭头描述，由一组固定的数据项组成，箭头方向表示数据的流向，作为数据在系统内的传输通道。加工:用圆或椭圆描述，又称数据处理，表示输入数据在此进行变换产生输出数据，以数据结构或数据内容作为加工对象。数据存储文件:用双杆描述，在数据流图中起保存数据的作用，又称数据存储或文件，可以是数据库文件或任何形式的数据组织。流向数据存储的数据流可以理解为写入文件或查询文件，从数据存储流出的数据流可以理解为从文件读数据或得到查询结果。数据源点或终点:用方框描述，表示数据流图中要处理数据的输入来源或处理结果要送往的地方，在图中仅作为一个符号，并不需要以任何软件的形式进行设计和实现，是系统外部环境中的实体，故称外部实体。它们作为系统与系统外部环境的接口界面，在实际的问题中可能是人员、组织、其他软硬件系统等。一般只出现在分层数据流的顶层图中。三、结构化分析与建模3.4数据流与加工之间的关系图三、结构化分析与建模3.5数据流图的画法1)确定系统的输入输出由于系统究竟包括哪些功能可能一时难于弄清楚，可使范围尽量大一些，把可能有的内容全部都包括进去。此时，应该向用户了解“系统从外界接受什么数据”、“系统向外界送出什么数据”等信息，然后，根据用户的答复画出数据流图的外围。2)由外向里画系统的顶层数据流图首先，将系统的输人数据和输出数据用一连串的加工连接起来。在数据流的值发生变化的地方就是一个加工。接着，给各个加工命名。然后，给加工之间的数据命名。最后，给文件命名。3)自顶向下逐层分解，绘出分层数据流图对于大型的系统，为了控制复杂性，便于理解，需要采用自顶向下逐层分解的方法进行，即用分层的方法将一个数据流图分解成几个数据流图来分别表示。三、结构化分析与建模3.6示例：商店业务处理系统顶层数据流图三、结构化分析与建模第一层数据流图三、结构化分析与建模销售细化三、结构化分析与建模采购细化三、结构化分析与建模4、数据字典4.1数据字典的定义数据字典是关于数据的信息的集合，对数据流程图中的各个元素做完成的定义与说明，是数据流程图的补充工具。数据流图和数据字典共同构成系统的逻辑模型，没有数据字典数据流图就不严格，没有数据流图数据字典也难于发挥作用。4.2数据字典的内容数据字典的内容主要是对数据流程图中的数据项、数据结构、数据流、处理逻辑、数据存储和外部实体等六个方面进行具体的定义。三、结构化分析与建模1、数据项的定义：数据项又称数据元素，是数据的最小单位。具体包括： （1）数据项的名称、编号、别名和简述；（2）数据项的长度；（3）数据项的取值范围。数据项编号：ID201数据项名称：材料编号别名：材料编码简述：某种材料的代码类型及宽度：字符型，4位取值范围："0001"~"9999"三、结构化分析与建模2、数据结构的定义：数据结构描述某些数据项之间的关系。一个数据结构可以由若干个数据项组成，也可以由若干个数据结构组成，还可以由若干个数据项和数据结构组成。数据字典中对数据结构的定义包括以下内容： （1）数据结构的名称和编号；（2）简述；（3）数据结构的组成。如果是一个简单的数据结构，只需列出它所包含的数据项。如果是一个嵌套数据结构，只需列出它所包含的数据结构名称，因为这些被包含的数据结构在数据字典其他部分已有定义。DS03-01：用户订货单DS03-02：订货单标识DS03-03：用户情况DS03-04：配件情况I1：订货单编号I3：用户代码I10：配件代码I2：日期I4：用户名称I11：配件名称 I5：用户地址I12：配件规格I6：用户姓名I13：订货数量I7：电话    I8：开户银行I9：账号   数据结构定义数据结构编号：DS03-01数据结构名称：用户订货单简述：用户所填用户情况及订货要求等信息数据结构组成：DS03-02+DS03-03+DS03-04三、结构化分析与建模3、数据流的定义数据流由一个或一组固定的数据项组成。定义数据流时，不仅要说明数据流的名称、组成等，还应指明它的来源、去向和数据流量等。数据流定义数据流编号：F03-08数据流名称：领料单简述：车间开出的领料单数据流来源：车间数据流去向：发料处理模块数据流组成：材料编号+材料名称+领用数量+日期+领用单位数据流量：10份／时高峰流量：20份／时（上午9：00－11：00）三、结构化分析与建模4、处理逻辑的定义：处理逻辑的定义仅对数据流程图中最底层的处理逻辑加以说明。（常用处理逻辑说明工具有：结构式语言、判断树、判断表等）处理逻辑定义处理逻辑编号：P02-03处理逻辑名称：计算电费简述：计算应交纳的电费输入的数据流：数据流电费价格，来源于数据存储文件价格表；数据流电量和用户类别，来源于处理逻辑"读电表数字处理"和数据存储"用户文件"。处理：根据数据流"用电量"和"用户信息"，检索用户文件，确定该用户类别；再根据已确定的该用户类别，检索数据存储价格表文件，以确定该用户的收费 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，得到单价；用单价和用电量相乘得该用户应交纳的电费。输出的数据流：数据流"电费"一是去向外部用户，二是写入数据存储用户电费账目文件。处理频率：对每个用户每月处理一次。三、结构化分析与建模5、数据存储的定义：数据存储在数据字典中只描述数据的逻辑存储结构，而不涉及它的物理组织。数据存储定义数据存储编号：F03-08数据存储名称：库存账简述：存放配件的库存量和单价数据存储组成：配件编号+配件名称+单价+库存量+备注关键字：配件编号相关联的处理：P02,P03三、结构化分析与建模6、外部实体的定义：外部实体定义包括外部实体编号、名称、简述及有关数据流的输入和输出。外部实体定义外部实体编号：S03-01外部实体名称：用户简述：购置本单位配件的用户输入的数据流：D03-06,D03-08输出的数据流：D03-01三、结构化分析与建模4.3数据的定义1、数据定义的符号符号含义举例＝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..9三、结构化分析与建模2、示例：存折三、结构化分析与建模存折＝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＋复核文件名:各班学生用书表别名:组成：{系编号＋专业和班编号＋年级＋{书号}}组织：按系、专业和班编号从小到大排列存取要求:关键字是专业和班编号三、结构化分析与建模5、其他图形工具5.1判定表当数据流图的加工需要依赖于多个逻辑条件的取值时，使用判定表来描述比较合适。三、结构化分析与建模5.2层次方框图层次方框图通过树型结构的一系列多层次的矩形框描述复杂数据的层次结构，非常适合描述自顶向下的需求分析方法中数据的层次关系。系统分析员可以从对顶层信息的分类开始，沿着层次图中的每条路径逐步细化，直到确定了数据结构的全部细节为止。三、结构化分析与建模5.3IPO图IPO图能够方便地描绘输入数据、对数据的处理和输出数据之间的关系。三、结构化分析与建模6、实体关系图（E-R图）E-R(Entity-Relation)方法，即实体—联系方法是目前最常用的数据建模方法，可以用于在需求分析阶段清晰地表达目标系统中数据之间的联系及其组织方式，建立系统的实体数据模型(E-R模型)。实体模型可以根据需要在软件实现时转换成各种不同数据库管理系统所支持的数据物理模型。实体模型由实体、联系和属性三个基本成分组成。(1)实体：指客观世界存在的且可以相互区分的事物。实体可以是人，也可以是物，还可以是抽象概念。如职工、计算机、产品都是实体。(2)属性：有时也称性质，是指实体某一方面的特征。一个实体通常由多个属性值组成。如学生实体具有学号、姓名、专业、年级等属性。(3)联系：指实体之间的相互关系。实体之间的联系可主要划分为三类：一对一(1:1)、一对多(1:n)和多对多(m:n)。联系也可以具有属性。为了便于实现，在进行数据库设计时通常将多对多的联系转换为一对多的联系。三、结构化分析与建模E-R模型中的基本符号符号含义表示实体表示实体间的联系，与实体间的连线上需用数字标明具体的对应关系表示与实体有关的属性用于实体、属性及联系的连接三、结构化分析与建模学生和课程之间的E-R模型学生和课程之间的多对多联系E-R模型；(b)将多对多联系转换为一对多联系E-R模型三、结构化分析与建模库房管理系统的E－R图7、结构化分析实例：教材购销管理系统问题描述：学校教材科根据业务的需要，建立一个学校教材购销管理系统，提高教材采购、销售和信息管理的效率。学生张秘书购书申请王会计李出纳赵保管学生购书证明购书发票领书单书学生审查有效性购书单开发票开领书单发书学生有效购书单发票领书单书学生审查并开发票购书单开领书单发书学生发票领书单书2）去掉具体模型中的非本质因素，抽象出当前系统的逻辑模型1）通过对现实环境的调查研究，获得当前系统的具体模型3）分析当前系统与目标系统的差别，建立目标系统的逻辑模型。三、结构化分析与建模三、结构化分析与建模4）对目标系统进行补充和完善，并写出完整的需求说明。学生审查并开发票购书单开领书单学生发票领书单无效书单学生1审查并开发票购书单2开领书单学生发票领书单无效书单各班学生用书表教材存量表5）对需求说明进行复审，直到确认文档齐全，并且符合用户的全部需求为止学生教材购销管理系统书库保管员1.教材购销管理系统的顶层DFD购书单领书单缺书单进书 通知 关于发布提成方案的通知关于xx通知关于成立公司筹建组的通知关于红头文件的使用公开通知关于计发全勤奖的通知 学生书库保管员2.第二层DFD图—教材购销系统购书单领书单1销售2采购进书通知F2:缺书登记表F1:教材存量表缺书单进书通知三、结构化分析与建模1.1审查有效性1.2开发票有效购书单1.3领书并开领书单发票1.4登记缺书1.5补售教材F2:缺书登记表学生学生无效书单领书单领书单F3:各班学生用书表F4:售书登记表补售书单暂缺书单采购F1:教材存量表进书通知3.第三层DFD图—销售子系统三、结构化分析与建模3.第三层DFD图—采购子系统2.3修改教材库存和待购量2.1按书号汇总缺书F2:缺书登记表销售子系统书库保管员F1:教材存量表进书通知2.2按出版社统计缺书F5:待购教材表F6:教材一览表进书通知缺书单三、结构化分析与建模数据字典（DataDirectory-DD)领书单=学院+专业+班级+学号+姓名+{书号+[书名]+数量}+日期有效购书单=领书单发票=学号+姓名+{书号+[书名]+单价+数量+总价}+书费合计教材存量表={书号+单价+数量}暂缺书单=学号+姓名+{书号+数量}补售书单=学号+姓名+{书号+数量}三、结构化分析与建模五、MicrosoftOfficeVisioVisio本质上是一个绘图工具软件，也是MicrosoftOffice家族的新成员。Visio的软件和系统开发模板提供了流程图、数据流图、E-R图、UML（统一建模语言）图等许多图形符号，为系统分析和设计人员建立软件工程中的各种系统模型提供了很好的支持。一、基本操作模板、模具以及图形查找放大、缩小绘图页：扫视和缩放窗口；滚轮+Ctrl添加文本：直接添加；文本工具连接形状设置形状格式属性二、应用示例流程图、数据流图、网络图、网站图三、其他创建模具和模板共享与发布：WEB，OFFICE五、MicrosoftOfficeVisio五、MicrosoftOfficeVisio五、MicrosoftOfficeVisio六、需求规格说明书六、需求规格说明书Clicktoeditcompanyslogan.