系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)概述：4 需求建模

第二階段系統(tǒng)分析

需求建模CollegeofComputerScienceandTechnologyZhejiangUniversity階段概述本階段是SDLC五個(gè)階段中的第2個(gè)階段在上一階段，系統(tǒng)規(guī)劃階段，分析員已經(jīng)做了初步的調(diào)查，了解了更多的系統(tǒng)需求，并從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和文化、進(jìn)度、資源等方面，確定了項(xiàng)目需求的合理性和可行性本階段，分析員將使用需求建模、數(shù)據(jù)和過(guò)程建模及對(duì)象建模來(lái)描述新系統(tǒng)在進(jìn)入到下一階段前，還需要考慮系統(tǒng)開發(fā)策略需求建模在需求建模的工作環(huán)節(jié)，需要采用基于團(tuán)隊(duì)的方法收集系統(tǒng)項(xiàng)目事實(shí)，準(zhǔn)備文檔以及創(chuàng)建要用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)的模型這其中需要經(jīng)歷一系列的過(guò)程，包括使用事實(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)，如會(huì)談、文檔復(fù)查、觀察、問(wèn)卷調(diào)查、抽樣和調(diào)查研究等獲取需求列出并描述需求，包括輸入、過(guò)程、輸出以及性能、控制等定義整體擁有成本做一次成功的會(huì)談最后，使用有效的文檔編制方法，產(chǎn)生系統(tǒng)需求文檔，并將此有效的文檔編制方法貫穿項(xiàng)目始終系統(tǒng)分析階段概述所謂系統(tǒng)分析，其總體目標(biāo)就是了解項(xiàng)目系統(tǒng)，確保其支持業(yè)務(wù)需求，為系統(tǒng)開發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)在這一階段，通常都會(huì)使用模型和其它文檔工具來(lái)描述和呈現(xiàn)將要建立的系統(tǒng)系統(tǒng)分析活動(dòng)系統(tǒng)分析主要包括四項(xiàng)活動(dòng)：需求建模、數(shù)據(jù)和過(guò)程建模、對(duì)象建模、開發(fā)策略考慮如圖所示，盡管瀑布模型呈現(xiàn)了順序特征，但在實(shí)際的建模過(guò)程中，每當(dāng)發(fā)現(xiàn)新的事實(shí)，或者系統(tǒng)需求有改變時(shí)，三種建模任務(wù)之間總會(huì)產(chǎn)生典型的交互行為系統(tǒng)分析階段的每一個(gè)活動(dòng)都有最終產(chǎn)品及一個(gè)或多個(gè)里程碑，大項(xiàng)目的系統(tǒng)活動(dòng)往往需要很多工作來(lái)進(jìn)行人、任務(wù)、資源、時(shí)間、預(yù)算等的協(xié)調(diào)需求建模數(shù)據(jù)和過(guò)程建模對(duì)象建模開發(fā)策略系統(tǒng)分析技術(shù)由于新的信息系統(tǒng)的開發(fā)將會(huì)涉及并影響使用該系統(tǒng)的企業(yè)的所有人，因此，采用合適的系統(tǒng)分析技術(shù)顯得尤為重要首先，需要分析員具有很強(qiáng)的分析能力和人際交往能力分析員擁有強(qiáng)的分析能力使其能夠較快確定問(wèn)題核心，評(píng)價(jià)關(guān)鍵元素，并創(chuàng)建有用的解決方案而人際交往能力對(duì)分析員來(lái)說(shuō)更為重要。因?yàn)?，分析員需要和所有工作層次的人共同工作，協(xié)調(diào)用戶的需求沖突，并最終達(dá)成對(duì)系統(tǒng)需求的共同一致另外，系統(tǒng)分析階段的工作策略也至關(guān)重要，它將影響到系統(tǒng)分析工作的順利進(jìn)行，以及系統(tǒng)需求的完整取得和眾人的一致認(rèn)同通常都會(huì)采用從系統(tǒng)分析的初始就采用面向團(tuán)隊(duì)的開發(fā)策略面向團(tuán)隊(duì)的方法和技術(shù)面向團(tuán)隊(duì)的開發(fā)方法給我們帶來(lái)的最為明顯的好處就是，系統(tǒng)需求獲取的高效以及較低的需求獲取成本另外，用戶的參與也使得需求能夠更好地貼合用戶，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可以盡早發(fā)現(xiàn)并得到糾正面向團(tuán)隊(duì)的方法和目前仍然流行的結(jié)構(gòu)化方法有較大的不一樣，后者當(dāng)且僅當(dāng)需要用戶的輸入或確認(rèn)時(shí)，才和用戶溝通基于團(tuán)隊(duì)的開發(fā)模式事實(shí)是已經(jīng)存在一段時(shí)間了，其中常見(jiàn)的一種就是所謂的聯(lián)合應(yīng)用程序開發(fā)(JAD)——進(jìn)行事實(shí)發(fā)現(xiàn)和需求建模的面向用戶開發(fā)技術(shù)另一種流行的方法是快速應(yīng)用程序開發(fā)(RAD)，用戶可以參與開發(fā)過(guò)程的每一步JAD通常只集中于事實(shí)發(fā)現(xiàn)和需求決策上，而RAD則針對(duì)系統(tǒng)開發(fā)任務(wù)的整個(gè)過(guò)程提供了一種快速跟蹤的方法，包括計(jì)劃、設(shè)計(jì)、構(gòu)建和實(shí)施聯(lián)合應(yīng)用程序開發(fā)在JAD中，用戶可以作為一個(gè)積極的參與者參與開發(fā)過(guò)程目前典型的用戶參與策略是JAD團(tuán)隊(duì)技術(shù)，就是將用戶、經(jīng)理、IT專業(yè)人員組成任務(wù)團(tuán)隊(duì)，一起收集信息，討論并定義新系統(tǒng)需求下表是典型的JAD參與者及其任務(wù)JAD參與者任務(wù)JAD項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)制定JAD會(huì)議議程并主持會(huì)議高層管理者為項(xiàng)目提供企業(yè)級(jí)授權(quán)和支持經(jīng)理為項(xiàng)目提供部門級(jí)支持，了解項(xiàng)目如何支持業(yè)務(wù)功能和需求用戶在當(dāng)前操作中，提供期望的日常任務(wù)流程的操作需求描述系統(tǒng)分析員為JAD成員提供技術(shù)幫助和資源記錄員為JAD會(huì)議創(chuàng)建文檔，和分析員一起創(chuàng)建新系統(tǒng)模型

但JAD方法也有缺點(diǎn)，如資源開銷會(huì)比傳統(tǒng)的方法更大。不過(guò)與用戶參與帶來(lái)的好處，如用戶對(duì)新系統(tǒng)的支持度提高、新系統(tǒng)更容易成功等好處相比，大多數(shù)情況下，開銷的增加還是值得的快速應(yīng)用程序開發(fā)這是一種基于團(tuán)隊(duì)的技術(shù)，能夠加速信息系統(tǒng)的開發(fā)，產(chǎn)生機(jī)能信息系統(tǒng)和JAD不同的是，JAD的最終產(chǎn)品是需求模型，而RAD作為一個(gè)完整、擁有4個(gè)階段的生命周期，其最終產(chǎn)品則是新的信息系統(tǒng)RAD非常依賴原型的創(chuàng)建和用戶的參與允許用戶盡可能早地檢查工作模型，以確定是否滿足他們的需求，并提出修改建議根據(jù)用戶的輸入修改原型，反復(fù)交互直至用戶滿意項(xiàng)目組使用CASE工具構(gòu)建原型，并創(chuàng)建一系列連續(xù)的文檔RAD階段和活動(dòng)RAD模型由四個(gè)階段組成：需求計(jì)劃、用戶設(shè)計(jì)、構(gòu)建和驗(yàn)收注意用戶設(shè)計(jì)和構(gòu)建階段之間連續(xù)的交互過(guò)程

RAD的目標(biāo)就是通過(guò)用戶參與來(lái)縮減資源消耗

RAD的優(yōu)點(diǎn)是高效、低成本缺點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)，而可能忽略企業(yè)戰(zhàn)略上的業(yè)務(wù)需求另外，加速開發(fā)會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量等目標(biāo)被忽略需求計(jì)劃構(gòu)建用戶設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換任務(wù)

用戶、經(jīng)理和IT職員對(duì)企業(yè)需求、項(xiàng)目范圍和系統(tǒng)需求達(dá)成一致意見(jiàn)獲得批準(zhǔn)繼續(xù)任務(wù)

用戶參與構(gòu)建模型和原型進(jìn)行嚴(yán)密的JAD型會(huì)議任務(wù)

程序和應(yīng)用開發(fā)編碼單元、集成和系統(tǒng)測(cè)試任務(wù)

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換全面測(cè)試系統(tǒng)變更用戶培訓(xùn)建模工具和技術(shù)

建模包括用來(lái)在各個(gè)開發(fā)階段描述系統(tǒng)的方法，包括圖、表、形式表達(dá)及非技術(shù)語(yǔ)言模型往往會(huì)有助于用戶、項(xiàng)目相關(guān)人員、管理人員等理解系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，而建模描述工具可以幫助這樣的理解，以及有利于用戶與系統(tǒng)的交互常用的工具主要有：CASE工具、功能分解圖、數(shù)據(jù)流圖、統(tǒng)一建模語(yǔ)言等CASE工具在CASE工具環(huán)境下，分析員可以交替使用建模和事實(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)：首先，將事實(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)果轉(zhuǎn)變成模型然后，研究模型，以確定是否需要更多的事實(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)分析員通常都會(huì)使用功能分解圖和統(tǒng)一建模語(yǔ)言來(lái)幫助理解系統(tǒng)需求功能分解圖功能分解圖(FDD)是一種自頂向下描述業(yè)務(wù)功能和過(guò)程的方法使用FDD，分析員可以顯示業(yè)務(wù)功能，并將這些功能分解成更低層的功能和過(guò)程。下圖是系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程工作分解的示意圖RequirementsDefinitionSystemDevelopmentSystemTestingDocumentationSystemDesignEquipmentHistoryModuleSparePartsInventoryControlModuleDataDictionaryDevelopmentScreen&ReportDesignLogicDiagramsCodeDevelopmentModuleTestingWorkOrderControlModule數(shù)據(jù)流圖FDD之后，分析員可以創(chuàng)建數(shù)據(jù)流圖(DFD)來(lái)描述系統(tǒng)存儲(chǔ)、處理和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的過(guò)程在稍大規(guī)模的系統(tǒng)中，DFD都應(yīng)該是分層結(jié)構(gòu)的一個(gè)用PAD圖繪制的描述某算法的DFD開始結(jié)束aj

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x3c統(tǒng)一建模語(yǔ)言統(tǒng)一建模語(yǔ)言(UML)是一種可以使軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)可視化并能為其組織文檔的方法UML提供了各種圖形工具，如用例圖和順序圖。在需求建模過(guò)程中，分析員可以利用UML從用戶角度出發(fā)來(lái)描述信息系統(tǒng)如圖，是用UML表示某個(gè)事實(shí)存在的基本方法ShapeShapePolygonCircleSpline……PolygonCircleSpline……系統(tǒng)需求審核列表在需求建模過(guò)程中，分析員必須確定并清晰描述所有的系統(tǒng)需求作為信息系統(tǒng)包含的特征的系統(tǒng)需求，必須既能滿足系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求，又能為用戶所接受作為衡量一個(gè)已完成系統(tǒng)總體可接受性的基準(zhǔn)，系統(tǒng)需求由五大類組成：輸入輸出過(guò)程性能控制教材P.81對(duì)上述每一類，都給出了一些實(shí)例示范未來(lái)增長(zhǎng)、成本和效益在項(xiàng)目系統(tǒng)的系統(tǒng)分析階段，一個(gè)優(yōu)秀的分析員不僅關(guān)注系統(tǒng)的需求，同時(shí)還必須關(guān)注需求以外的許多方面。如，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、整體擁有成本系統(tǒng)可擴(kuò)展性決定了一個(gè)系統(tǒng)未來(lái)處理自身增長(zhǎng)和需求的能力整體擁有成本包括系統(tǒng)交付用戶后的運(yùn)作和支持費(fèi)用這兩者可能會(huì)直接影響項(xiàng)目系統(tǒng)今后的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和被接受程度換句話說(shuō)，一個(gè)系統(tǒng)能否被市場(chǎng)所接受，并不僅僅由技術(shù)和功能、性能所決定，還取決于許多非技術(shù)因素可擴(kuò)展性可擴(kuò)展性是指系統(tǒng)處理未來(lái)增加的業(yè)務(wù)量和交易的能力可擴(kuò)展性好的系統(tǒng)意味著可以使用更長(zhǎng)的時(shí)間，以及能夠更好地適應(yīng)用戶需求和市場(chǎng)的變化，因此更能夠?yàn)槭袌?chǎng)所歡迎，系統(tǒng)的初期投資也能有更多的回報(bào)系統(tǒng)擴(kuò)展通常包括重要的系統(tǒng)功能和性能的增加和改進(jìn)由于系統(tǒng)能力的擴(kuò)展往往還意味著系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理量的增大，以及系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)吞吐量的增加因此，為了對(duì)系統(tǒng)可擴(kuò)展性進(jìn)行評(píng)價(jià)，需要分析員盡早掌握系統(tǒng)將來(lái)可能的輸入、輸出和過(guò)程的業(yè)務(wù)量信息這就需要分析員對(duì)項(xiàng)目系統(tǒng)今后服務(wù)的領(lǐng)域有深入的理解和預(yù)見(jiàn)整體擁有成本如果系統(tǒng)開發(fā)費(fèi)用可以被視作開發(fā)系統(tǒng)的直接費(fèi)用，那么系統(tǒng)服務(wù)、支持、運(yùn)行、維護(hù)、日常開支等費(fèi)用就是相對(duì)于直接費(fèi)用的間接費(fèi)用作為系統(tǒng)從開發(fā)到運(yùn)行、維護(hù)的全部費(fèi)用，整體擁有成本(TCO)應(yīng)該是直接成本和間接成本的總和在有多個(gè)方案選擇的時(shí)候，對(duì)TCO的估算就顯得特別重要由于間接費(fèi)用通常都是不那么明顯的，許多起初看上去并不昂貴的系統(tǒng)，最后往往會(huì)成為費(fèi)用最多的選擇因此，對(duì)間接費(fèi)用的估算，往往是對(duì)分析員最大的考驗(yàn)，分析員必須盡力確定間接費(fèi)用因?yàn)椋词咕唧w的效益很難量化，還是應(yīng)該體現(xiàn)IT投資的戰(zhàn)略角色好在微軟已經(jīng)開發(fā)了一種度量總成本和效益的方法，即快速經(jīng)濟(jì)合理性論證(REJ)，可以幫助分析員優(yōu)化IT投資的框架事實(shí)發(fā)現(xiàn)事實(shí)發(fā)現(xiàn)就是采用合適的事實(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)收集項(xiàng)目系統(tǒng)需求相關(guān)的信息，為需求建模提供資料事實(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)包括面談、文檔復(fù)查、觀察、調(diào)查、問(wèn)卷調(diào)查、抽樣和研究等事實(shí)發(fā)現(xiàn)概述雖然目前已經(jīng)有一些工具可以幫助分析員收集、整理和分析事實(shí)，但實(shí)際的事實(shí)發(fā)現(xiàn)過(guò)程還是需要分析員自己完成分析員通?？梢蕴岢鲱愃埔韵碌膯?wèn)題來(lái)確定所需要的信息：當(dāng)前系統(tǒng)支持哪些業(yè)務(wù)功能？新系統(tǒng)必須支持什么戰(zhàn)略目標(biāo)和業(yè)務(wù)需求？目標(biāo)系統(tǒng)的收益和TCO怎么樣？系統(tǒng)將處理什么樣的交易？用戶和經(jīng)理需要從系統(tǒng)了解什么信息？新舊系統(tǒng)之間需要交互嗎？業(yè)務(wù)過(guò)程再造工程可以減少哪些手續(xù)？存在哪些安全問(wèn)題？哪些風(fēng)險(xiǎn)是可以接受的？什么樣的資金預(yù)算和時(shí)間表約束會(huì)影響系統(tǒng)開發(fā)？分析員為了順利收集到這些信息，必須首先制定策略，確定采用的事實(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)，設(shè)計(jì)必要的方法、框架或表格，執(zhí)行事實(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)Who、what、where、when、how和why事實(shí)發(fā)現(xiàn)一般都會(huì)涉及到5個(gè)熟悉的問(wèn)題：Who、what、where、when、how對(duì)于每個(gè)問(wèn)題，分析員還都必須追問(wèn)一個(gè)很重要的問(wèn)題：why下表列出了基本的問(wèn)題以及應(yīng)該在什么時(shí)候提出這些問(wèn)題，它反映的是，在需求建模過(guò)程中，隨著重點(diǎn)從當(dāng)前系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到目標(biāo)系統(tǒng)所需要提出并解答的問(wèn)題的示例當(dāng)前系統(tǒng)目標(biāo)系統(tǒng)誰(shuí)做的？為什么這個(gè)人做？應(yīng)該什么人做？做的什么？為什么做這個(gè)？應(yīng)該做什么？在什么地方做的？為什么在那里做？應(yīng)該在什么地方做？什么時(shí)候做的？為什么那個(gè)時(shí)候做？應(yīng)該什么時(shí)候做？怎樣做的？為什么用這種方法做？應(yīng)該怎樣做？面談作為最常用的事實(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)，面談是一個(gè)有計(jì)劃的會(huì)面過(guò)程，使得分析員可以有目的地從面談對(duì)象那里獲取有意義的信息想要成功地進(jìn)行面談，需要事先進(jìn)行計(jì)劃，并執(zhí)行面談?dòng)?jì)劃，最后將面談結(jié)果整理成文檔，這些都需要一定的技能在獲得前面了解的面談必要的各項(xiàng)信息后，就可以按照以下七個(gè)步驟進(jìn)行面談：確定面談對(duì)象確立面談目標(biāo)準(zhǔn)備面談內(nèi)容和確定面談方法準(zhǔn)備面談進(jìn)行面談將面談結(jié)果整理成文檔對(duì)面談進(jìn)行評(píng)價(jià)面談過(guò)程需要注意的問(wèn)題分析員在選擇面談候選人時(shí)，必須考慮組織的非正式結(jié)構(gòu)——因?yàn)檫@些人可能更有影響力或在目標(biāo)業(yè)務(wù)領(lǐng)域更有地位、學(xué)識(shí)更高面談目標(biāo)的確立應(yīng)與面談對(duì)象的角色相關(guān)，如高層對(duì)象多談宏觀層面的內(nèi)容，這樣會(huì)有利于分析員對(duì)系統(tǒng)的整體理解和把握在作面談提問(wèn)時(shí)，應(yīng)避免使提問(wèn)帶有誘導(dǎo)性，這可能使答案帶有傾向性，而使結(jié)果偏離需要，或誤導(dǎo)分析員的工作面談時(shí)間應(yīng)該盡可能限制在1小時(shí)內(nèi)，地點(diǎn)通常在被訪者辦公室或中立的第三地，這兩類面談地點(diǎn)各有好處，前者方便取得資料，而后者可以盡量避免打擾盡可能不要安排連續(xù)面談，因?yàn)榉治鰡T需要時(shí)間盡快記錄面談獲取的信息其它事實(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)文檔復(fù)查：有助于對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)如何運(yùn)作有更好的理解。需要注意的