軟件工程ch2系統(tǒng)工程基礎與可行性研究

1、2.1 基于計算機的系統(tǒng)基本結構：基于計算機的系統(tǒng)基本結構：定義為一些元素的一個集合。定義為一些元素的一個集合。 計算機程序、數(shù)據(jù)結構和文檔指計算機系統(tǒng)中提供計算能力的電子設備硬件和軟件的操作員和用戶信息的有組織的集合手冊、表格和其它描述性信息每種元素特定的使用步驟或系統(tǒng)主流的過程性環(huán)境第第2章章 系統(tǒng)工程基礎與可行性研究系統(tǒng)工程基礎與可行性研究 2.1 基于計算機的系統(tǒng)基于計算機的系統(tǒng)n關注于一系列的元素，關注于如何按一個系統(tǒng)來分析、設計和組織那些元素：o軟件是指計算機程序、數(shù)據(jù)結構和描述所需邏輯方法、過程或控制的文檔；o硬件是指計算機系統(tǒng)中提供計算能力的物理電子設備；人指硬件和軟件的操作員

2、和用戶；o數(shù)據(jù)庫是一個大型的有組織信息的集合，它通過軟件進行數(shù)據(jù)加工與存取，是系統(tǒng)功能的一個主要部分；o文檔是指手冊、表格和其他用以描述系統(tǒng)使用和操作的描述性信息；n該系統(tǒng)可以是針對信息變換或控制的產(chǎn)品、服務或者技術的。當工程工作的前后環(huán)境著重于商業(yè)企業(yè)時，系統(tǒng)工程過程被稱為是信息工程；當一個產(chǎn)品被建造時，該過程稱之為產(chǎn)品工程。o計算機軟件工程、計算機硬件工程都是計算機軟件工程、計算機硬件工程都是“計算機系統(tǒng)工程計算機系統(tǒng)工程”內(nèi)的內(nèi)的活動（元素），這些活動的目的都是要按照一定的次序開發(fā)基于活動（元素），這些活動的目的都是要按照一定的次序開發(fā)基于計算機的系統(tǒng)。計算機的系統(tǒng)。 o由于軟件危機的客

3、觀存在，由于軟件危機的客觀存在，軟件成為計算機系統(tǒng)中最困難、最不軟件成為計算機系統(tǒng)中最困難、最不易成功、管理最具風險的系統(tǒng)元素易成功、管理最具風險的系統(tǒng)元素。但是隨著計算機系統(tǒng)在數(shù)量。但是隨著計算機系統(tǒng)在數(shù)量上、應用范圍上、復雜程度上的不斷增長和擴大，對軟件的需求上、應用范圍上、復雜程度上的不斷增長和擴大，對軟件的需求與日俱增。因此采用先進的工程方法，開發(fā)出高品質的軟件產(chǎn)品，與日俱增。因此采用先進的工程方法，開發(fā)出高品質的軟件產(chǎn)品，已經(jīng)成了基于計算機的系統(tǒng)進一步發(fā)展的關鍵。已經(jīng)成了基于計算機的系統(tǒng)進一步發(fā)展的關鍵。第第2 2章章 系統(tǒng)工程基礎與可行性研究系統(tǒng)工程基礎與可行性研究計算機系統(tǒng)工程計

4、算機系統(tǒng)工程 ：是一個是一個問題求解活動問題求解活動。通過與通過與用戶用戶的協(xié)商揭示并分析客觀的功能需求的協(xié)商揭示并分析客觀的功能需求;把需求整體把需求整體化整為零化整為零（大（大-小，復雜小，復雜-簡單）簡單）;分配給計算機系統(tǒng)中的分配給計算機系統(tǒng)中的各要素各要素（軟件、硬件、人、數(shù)（軟件、硬件、人、數(shù)據(jù)庫、文檔、過程）去完成。據(jù)庫、文檔、過程）去完成。項目計劃階段41系統(tǒng)分析員系統(tǒng)分析員從界定目標與約束條件從界定目標與約束條件開始，導出針對本系統(tǒng)的功能、開始，導出針對本系統(tǒng)的功能、性能、接口、環(huán)境、數(shù)據(jù)結構的表示，并據(jù)此選擇必要的元性能、接口、環(huán)境、數(shù)據(jù)結構的表示，并據(jù)此選擇必要的元素，進

5、行功能分配、設計元素間的關聯(lián)關系。也就是針對用素，進行功能分配、設計元素間的關聯(lián)關系。也就是針對用戶的需求進行基于計算機的系統(tǒng)設計戶的需求進行基于計算機的系統(tǒng)設計 。1.硬件和硬件工程硬件和硬件工程選擇某種選擇某種硬件元素的組合硬件元素的組合構成基于計算機系統(tǒng)的硬件部分。構成基于計算機系統(tǒng)的硬件部分。 2.軟件和軟件工程軟件和軟件工程 在系統(tǒng)工程中，把部分功能和性能要求分配給軟件來實現(xiàn)。在系統(tǒng)工程中，把部分功能和性能要求分配給軟件來實現(xiàn)。3.人與人機工程：人與人機工程：人機工程學是應用心理學和方法論導出的知識來確定人機工程學是應用心理學和方法論導出的知識來確定和設計高質量人機對話界面和設計高質

6、量人機對話界面HCI (Human Conversation Interface)的多學科活動。的多學科活動。 活動分析、語義分析和設計、語法和詞法設計、用戶環(huán)境設計、原型化4.數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫工程數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫工程 ：數(shù)據(jù)庫工程的目標可以簡要地歸納為：數(shù)據(jù)庫工程的目標可以簡要地歸納為“明確加明確加工對象和輸出結果的數(shù)據(jù)結構特征工對象和輸出結果的數(shù)據(jù)結構特征”。 軟件項目計劃評審 需求分析或原型評審項目計劃需求規(guī)格說明原型分配給軟件的功能軟件工程的計劃階段軟件工程的開發(fā)階段數(shù)據(jù)與結構設計評審過程設計評審程序編碼評審概要設計規(guī)格說明原型詳細設計規(guī)格說明源程序代碼軟件工程的運行維護階段調(diào)試交付與銷售

7、QA評審運行維護評審操作過程用戶文檔修改的文檔修改的源代碼單元測試集成測試確認測試因缺陷可能導致返回到前面的步驟測試計劃測試過程測試結果第第2 2章章 系統(tǒng)工程基礎與可行性研究系統(tǒng)工程基礎與可行性研究 _ 3_ 32.2 系統(tǒng)需求識別系統(tǒng)需求識別 系統(tǒng)分析的目標包括：系統(tǒng)分析的目標包括： 1. 識別出用戶的需求識別出用戶的需求 2. 評價系統(tǒng)的可行性評價系統(tǒng)的可行性 3. 進行經(jīng)濟分析和技術分析進行經(jīng)濟分析和技術分析 4. 在明晰總體需求的前提下，將要實現(xiàn)的功能分配給硬件、軟件、人、數(shù)據(jù)在明晰總體需求的前提下，將要實現(xiàn)的功能分配給硬件、軟件、人、數(shù)據(jù)庫和其它的系統(tǒng)元素庫和其它的系統(tǒng)元素 5.

8、預測成本、進行進度設計預測成本、進行進度設計 6. 生成系統(tǒng)規(guī)格說明，用作所有有后繼工程的基礎生成系統(tǒng)規(guī)格說明，用作所有有后繼工程的基礎 系統(tǒng)分析過程系統(tǒng)分析過程 : 獲取獲取 - 表述表述 - 評審評審 - 規(guī)范規(guī)范第第2 2章章 系統(tǒng)工程基礎與可行性研究系統(tǒng)工程基礎與可行性研究 _ 4_ 42.3 可行性研究與分析可行性研究與分析 “在指定的目標和滿足質量、時間、成本約束條件前提下，問題有沒有可在指定的目標和滿足質量、時間、成本約束條件前提下，問題有沒有可行解行解”。 1. 經(jīng)濟可行性分析經(jīng)濟可行性分析 2. 技術可行性分析技術可行性分析 3. 法律可行性分析法律可行性分析 4. 方案評估

9、與推薦方案評估與推薦 5. 可行性研究的階段產(chǎn)品可行性研究的階段產(chǎn)品經(jīng)濟可行性分析經(jīng)濟可行性分析n 效益度量方法o 經(jīng)濟效益：新系統(tǒng)增加的收益節(jié)約的費用o 無形效益o 貨幣的時間效益 FP(1+i)no 投資回收期o 純收入n 成本/效益分析貨幣的時間價值貨幣的時間價值年份將來收益/萬元(1+i)n當前收益累計的當前收益19.61.059.14299.142929.61.10258.707517.851339.61.15768.292826.143249.61.21557.897934.041159.61.27637.521941.5630o本軟件投入/產(chǎn)出比： 41.5630/20 = 2.

10、0785o投資回收期： 根據(jù)上例，兩年后收入17.8513萬元，尚欠2.15萬元沒有收回成本，在第三年還需要：2.15/26.1432 = 0.259(年)，故投資回收期為2.259年。o純收入: 根據(jù)上面的計算結果，5年純收入為41.563020 = 21.5630 萬元經(jīng)濟可行性經(jīng)濟可行性的財務計算：凈現(xiàn)值、投資回的財務計算：凈現(xiàn)值、投資回收期、投資收益率收期、投資收益率經(jīng)濟可行性分析：維護經(jīng)濟可行性分析：維護成本年維護費用年維護費用金額金額網(wǎng)絡費用網(wǎng)絡費用6000060000設備維護設備維護4000040000程序設計維護支持程序設計維護支持6500065000培訓和幫助培訓和幫助280

11、0028000能源費用能源費用4800048000總計總計241000241000經(jīng)濟可行性分析：開發(fā)經(jīng)濟可行性分析：開發(fā)成本成本/效益分析信息管理系統(tǒng)可能的效益表信息管理系統(tǒng)可能的效益表改進計算與打印工作得到的效益降低每單元計算和打印成本(CR)提高計算任務的精確度(ER)有能力快速改變計算程序中的變量與值(IF)大大提高計算與打印速度(IS)改進記錄保存工作得到的效益自動為記錄收集和存儲數(shù)據(jù)(CR、IS、ER)更完全、系統(tǒng)地保存記錄(CR、ER)根據(jù)空間與成本，增加記錄保存的容量(CR)進行標準化的記錄保存(CR、IS)增加單記錄數(shù)據(jù)容量(CR)改進存儲記錄的安全性(ER、CR、MC)改進

12、記錄的可移植性(IF、CR、IS)改進記錄查找工作帶來的效益快速檢索記錄(IS)改進從大型數(shù)據(jù)庫中存取記錄的能力(IF、CR)改進變更數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的能力(IF、CR)通過遠程通信、鏈接要求查找的地點的能力(IF、IS)改進登記記錄能力，保存操作種類及操作人信息(ER、MC)審計和分析記錄查找活動的能力(MC、ER)改進系統(tǒng)重構能力帶來的效益同時變更整個記錄類的能力(IS、IF、CR)傳輸大型數(shù)據(jù)文件的能力(IS、IF)歸并其他文件生成新文件的能力(IS、IF)改進分析和模擬能力所得到的效益快速執(zhí)行復雜并發(fā)計算的能力(IS、IF、ER)模擬復雜現(xiàn)象，進行條件分析的能力(MC、IF)為輔助決策收集大

13、量數(shù)據(jù)的能力(MC、IF)改進過程和資源管理得到的效益減少在過程和資源管理方面所需的工作量(CR)改進“精細調(diào)?！狈矫娴哪芰?CR、MC、IS、ER)改進保持對可用資源進行不間斷監(jiān)控的能力(MC、ER、IF)技術可行性分析技術可行性分析o 技術風險有多大：n 預定時間/成本限制下n 已有資源條件下n 對開發(fā)系統(tǒng)進行功能、性能和限制的分析n 例：struts&Hibernate方案評估與推薦o 設計和選擇方案o 方案的選擇意味著：n 界定了構成系統(tǒng)的元素n 將系統(tǒng)功能、性能、接口需求分配給了各元素n 為建立模型提供了基礎元素第第2 2章章 系統(tǒng)工程基礎與可行性研究系統(tǒng)工程基礎與可行性研究 _ _

14、2.4 系統(tǒng)體系結構建模系統(tǒng)體系結構建模 方案確定就意味著方案確定就意味著界定了構成系統(tǒng)的元素界定了構成系統(tǒng)的元素并且將系統(tǒng)功能、性能、接口需并且將系統(tǒng)功能、性能、接口需求分配給了各個元素求分配給了各個元素。這時就能夠建立起一個模型，。這時就能夠建立起一個模型，表達系統(tǒng)元素及表達系統(tǒng)元素及它們之間的關系。它們之間的關系。并為以后的需求分析和設計工作奠定基礎。這一階并為以后的需求分析和設計工作奠定基礎。這一階段的工作就稱之為系統(tǒng)建模。段的工作就稱之為系統(tǒng)建模。系統(tǒng)結構模板：系統(tǒng)結構模板：系統(tǒng)分析人員把預定的各個元素分配到模板內(nèi)的五個處理區(qū)域，就形成了方案。用戶界面處理輸入處理處理與控制功能輸出處

15、理維護與自測試 第第2 2章章 系統(tǒng)工程基礎與可行性研究系統(tǒng)工程基礎與可行性研究 _ 6_ 6o實例：一個實例：一個clssclss系統(tǒng)建模系統(tǒng)建模線速指示器條碼格式化報告數(shù)據(jù)傳輸線分類系統(tǒng)分配站操作員主機分類機構傳輸線條碼閱讀器分配站操作員診斷數(shù)據(jù)查詢及報告請求結構環(huán)境圖結構環(huán)境圖ACD（Architecture Context Diagram）ACD結構環(huán)境圖結構環(huán)境圖AFD結構流程圖結構流程圖AFD給出了各個專門子系統(tǒng)和重要的數(shù)據(jù)與控制信息流。給出了各個專門子系統(tǒng)和重要的數(shù)據(jù)與控制信息流。診 斷子系統(tǒng)條形碼閱讀器BCR子系統(tǒng)傳感器數(shù)據(jù)獲取子系統(tǒng)條形碼解碼子系統(tǒng)分路控制子系統(tǒng)分路控制器操作

16、員子系統(tǒng)主機通信驅動器數(shù)據(jù)庫存取子系統(tǒng)報告格式化子系統(tǒng)操作員界面操作員界面數(shù)據(jù)獲取界面數(shù)據(jù)獲取界面診斷界面診斷界面輸出界面輸出界面CLSS處理與控制處理與控制操作員請求CLSS查詢、報告、顯示條形碼獲取請求報告請求分類報告分路控制狀態(tài)條形碼原始條碼數(shù)據(jù)測速脈沖輸入傳感器狀態(tài)BCR狀態(tài)線速零件號時序位置數(shù)據(jù)分路命令格式化報告數(shù)據(jù)分路狀態(tài)通信狀態(tài)CLSS報告分類記錄關鍵碼料箱位置第第2 2章章 系統(tǒng)工程基礎與可行性研究系統(tǒng)工程基礎與可行性研究 _ 7_ 7o從基本的功能性能需求出發(fā)，o構筑頂層的結構環(huán)境模型；o再按照結構模板將高層ACD逐級分解形成結構流程圖AFD，o如此自頂向下、逐層細化，將逐步

17、構建起應用系統(tǒng)的明細層次模型。 ABC頂層結構流程圖對于A的AFD對于B的AFD對于C的AFD系統(tǒng)結構的規(guī)格說明定義系統(tǒng)結構的規(guī)格說明定義結構字典條目結構字典條目信息項名稱零 件 號信息項說明產(chǎn)品類型前綴+數(shù)字標識+成本類型類型(數(shù)據(jù)或控制)數(shù)據(jù)來源條碼解碼子系統(tǒng)去處數(shù)據(jù)庫存取子系統(tǒng)通信路徑內(nèi)部軟件接口第第2 2章章 系統(tǒng)工程基礎與可行性研究系統(tǒng)工程基礎與可行性研究 _ 8_ 82.5系統(tǒng)定義與評審系統(tǒng)定義與評審 o系統(tǒng)定義產(chǎn)品系統(tǒng)定義產(chǎn)品n是對待開發(fā)系統(tǒng)的一個全面、真實、簡略的是對待開發(fā)系統(tǒng)的一個全面、真實、簡略的定義性說明文檔定義性說明文檔。n它是硬件工程、軟件工程、數(shù)據(jù)庫工程和人機工程的

18、基礎，它是硬件工程、軟件工程、數(shù)據(jù)庫工程和人機工程的基礎，n描述了基于計算機的系統(tǒng)的功能和性能以及將制約其開發(fā)的約束條件。描述了基于計算機的系統(tǒng)的功能和性能以及將制約其開發(fā)的約束條件。第第2 2章章 系統(tǒng)工程基礎與可行性研究系統(tǒng)工程基礎與可行性研究 _ 8_ 82.5系統(tǒng)定義與評審系統(tǒng)定義與評審 o角度：系統(tǒng)定義產(chǎn)品必須從角度：系統(tǒng)定義產(chǎn)品必須從管理管理的角度和的角度和技術技術的角度進行評審，以的角度進行評審，以便評價分析的合理性與定義的正確性。便評價分析的合理性與定義的正確性。o人員：評審由開發(fā)人員和用戶代表合作進行，人員：評審由開發(fā)人員和用戶代表合作進行，o目的：為了保證目的：為了保證n正確的定義了項目的正確的定義了項目的范圍范圍、n適當?shù)囟x了適當?shù)囟x了功能功能、性能和、性能和接口接口、n通過可行性分析