第2章可行性分析

第2章可行性分析2.1可行性研究的任務(wù)2.2可行性研究過程2.3系統(tǒng)流程圖2.4數(shù)據(jù)流圖2.5數(shù)據(jù)字典2.6成本/效益分析傳統(tǒng)的軟件工程方法學(xué)采用結(jié)構(gòu)化分析技術(shù)完成系統(tǒng)分析(問題定義、可行性研究、需求分析)的任務(wù)。

要點：采用自頂向下功能分解的主法；強調(diào)邏輯功能而不是實現(xiàn)功能的具體主法；使用圖形(最主要的是數(shù)據(jù)流圖)進行系統(tǒng)分析的結(jié)果。目的：用最小的代價在盡可能短的時間內(nèi)研究并確定客戶提出來出的問題是否有行得通的解決辦法。必須分析幾種主要的候選解法的利弊，從而判斷原定的系統(tǒng)目標和規(guī)模是否現(xiàn)實，系統(tǒng)完成后所能帶來的效益是否大到值得投資開發(fā)這個系統(tǒng)的程度。2.1可行性研究的任務(wù) 對每種可能的解決方案都應(yīng)該仔細研究它的可行性。通常，至少從下述三方面研究每種解決方案的可行性：(1)技術(shù)可行性：使用現(xiàn)有技術(shù)能實現(xiàn)這個系統(tǒng)嗎？(2)經(jīng)濟可行性：這個系統(tǒng)的經(jīng)濟效益能超過它的開發(fā)成本嗎？(3)操作可行性：這個系統(tǒng)的操作方式在該項客戶組織內(nèi)行得通嗎？實質(zhì)上是要進行一次大大壓縮和簡化了的系統(tǒng)分析和設(shè)計過程，也就是在較高層次上以較抽象的方式進行的系統(tǒng)分析和設(shè)計過程。2.2可行性研究過程典型的可行性研究過程有下述步驟：(1)復(fù)查系統(tǒng)規(guī)模和目標；(2)研究目前正在使用的系統(tǒng)；(3)導(dǎo)出新系統(tǒng)的高層邏輯模型；(4)進一步定義問題；(5)導(dǎo)出和評價供選擇的解法；(6)推薦行動方針；(7)草擬開發(fā)計劃；(8)書寫文檔提交審查。在進行可行性研究時，需要了解和分析現(xiàn)有的系統(tǒng)，并以概括的形式表達對現(xiàn)有系統(tǒng)的認識；

在可行性研究及設(shè)計階段，需要把設(shè)想的新系統(tǒng)邏輯模型轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢砟Ｐ?，因此必須描繪未來的物理系統(tǒng)的概貌。2.3系統(tǒng)流程圖2.3.1概念系統(tǒng)流程圖是概括地描繪物理系統(tǒng)的傳統(tǒng)工具，它用圖形符號以黑盒子形式描繪組成系統(tǒng)的每個具體部件。包括程序、文檔、數(shù)據(jù)庫和人工過程等。它表達了數(shù)據(jù)在系統(tǒng)各部件之間的流動情況。系統(tǒng)流程圖表達的是，數(shù)據(jù)在系統(tǒng)各部件之間流動的情況，而不是對數(shù)據(jù)進行加工處理的控制過程，因此，它是物理數(shù)據(jù)流程圖而不是程序流程圖。2.3.2系統(tǒng)流程圖的作用

(1)描述物理系統(tǒng)(2)表達系統(tǒng)中各個元素之間信息流動的情況(3)反映系統(tǒng)的處理流程(4)可以描述概要設(shè)計和建議系統(tǒng)的物理模型2.3.3系統(tǒng)流程圖的符號基本符號系統(tǒng)符號案例:某裝配廠有一座零件倉庫，倉庫中現(xiàn)有各種零件的數(shù)量以及每種零件的庫存量臨界值等數(shù)據(jù)記錄在庫存清單主文件中。如果哪種零件的庫存量少于它的臨界值時，則應(yīng)報告給采購部門以便定貨。規(guī)定每天向采購部門送一次定貨報告。裝配廠使用一臺小型計算機處理更新庫存清單主文件和產(chǎn)生定貨報告的任務(wù)。倉庫中的每一項業(yè)務(wù)都通過CRT終端輸入到計算機中；系統(tǒng)中的庫存清單程序負責對事務(wù)進行處理，更新存儲在磁盤上的庫存清單主文件；必要的定貨信息寫在磁帶上；每天由報告生成程序讀一次磁帶，生成并打印出定貨報告；庫存清單程序；報告生成程序；注意：系統(tǒng)流程圖的習慣畫法是使信息在圖中從頂向下或從左向可流動。庫存清單系統(tǒng)的系統(tǒng)流程圖

2.4數(shù)據(jù)流圖2.4.1基本概念數(shù)據(jù)流圖簡稱DFD(DataFlowDiagram)圖，它是描繪信息和數(shù)據(jù)從輸入移動到輸出的過程中所經(jīng)受的變換。反映了數(shù)據(jù)在軟件中流動和被處理的邏輯過程。數(shù)據(jù)流圖是系統(tǒng)邏輯功能的圖形表示，是一種極好的通信工具。通常用數(shù)據(jù)流圖建立軟件系統(tǒng)的功能模型。數(shù)據(jù)流圖是系統(tǒng)邏輯功能的圖形表示，圖中沒有任何具體的物理部件，僅僅描繪數(shù)據(jù)在軟件中流動和被處理的邏輯過程，不懂計算機技術(shù)的人也容易理解它，因此是分析員與用戶之間極好的通信工具。飛機票預(yù)訂系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖基本符號元素:

數(shù)據(jù)流(DataFlow)數(shù)據(jù)處理(Process)

數(shù)據(jù)存儲(DataStore)外部實體(ExternalEntity)數(shù)據(jù)流圖只有下述4種基本符號：正方形(或立方形)表示數(shù)據(jù)的源點或終點；圓角矩形(或圓形)代表變換數(shù)據(jù)的處理；開口矩形(或兩條平行橫線)代表數(shù)據(jù)存儲；箭頭線表示數(shù)據(jù)流，即特定數(shù)據(jù)的流動方向。數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)流都是數(shù)據(jù)，僅僅所處的狀態(tài)不同。數(shù)據(jù)存儲是處于靜止狀態(tài)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)流是處于運動狀態(tài)的數(shù)據(jù)。2.4.2畫數(shù)據(jù)流圖在數(shù)據(jù)流圖中應(yīng)該描繪所有可能的數(shù)據(jù)流向，而不應(yīng)該描繪出現(xiàn)某個數(shù)據(jù)流的條件。千萬不要試圖在數(shù)據(jù)流圖中表示分支條件或循環(huán)，這樣做將造成混亂，畫不出正確的數(shù)據(jù)流圖。通常在數(shù)據(jù)流圖中忽略出錯處理。也不包含諸如打開或關(guān)閉文件之類的內(nèi)務(wù)處理。畫數(shù)據(jù)流圖的要點是，描繪“做什么”而不考慮“怎樣做”。畫數(shù)據(jù)流圖的基本方法是，從基本系統(tǒng)模型出發(fā)，自頂向下從抽象到具體分層次地畫。(1)繪制系統(tǒng)的輸入與輸出飛機機票預(yù)訂系統(tǒng)頂層圖(2)繪制系統(tǒng)內(nèi)部飛機機票預(yù)訂系統(tǒng)0層圖預(yù)訂機票1旅客取票2機票文件訂票單取票單機票取票通知單定貨系統(tǒng)的基本系統(tǒng)模型案例:定貨系統(tǒng)的功能級數(shù)據(jù)流圖把處理事務(wù)的功能進一步分解后的數(shù)據(jù)流圖這種劃分自動化邊界的方法暗示以批量方式更新庫存清單另一種劃分自動化邊界的方法建議以聯(lián)機方式更新庫存清單2.4.3畫數(shù)據(jù)流圖的原則確定系統(tǒng)的源點和終點；確定系統(tǒng)的輸入和輸出數(shù)據(jù)流。保持分解前后輸入/輸出數(shù)據(jù)流必須相同；用“自頂向下”的方法，逐層畫出數(shù)據(jù)流圖。每張數(shù)據(jù)流圖中加工(處理)的個數(shù)不能超過9個(7加減2原則)；將必要的存儲與加工(處理)相匹配；在畫數(shù)據(jù)流圖時應(yīng)避免線條交叉，必要時可使用重復(fù)的外部項(源點或終點)或數(shù)據(jù)存儲符號；畫出出錯及例外條件處理情況。

2.5數(shù)據(jù)字典關(guān)于數(shù)據(jù)的信息的集合，也就是對數(shù)據(jù)流圖中包含的元素的定義的集合。作用：在軟件分析和設(shè)計的過程中提供關(guān)于數(shù)據(jù)的描述信息。數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)流圖共同構(gòu)成系統(tǒng)的邏輯模型。數(shù)據(jù)字典定義數(shù)據(jù)的方法：對數(shù)據(jù)自頂向下地分解，當分解到不需要進一步定義，每個和工程有關(guān)的人也者清楚其含義的元素時，這種分解過程就結(jié)束了。

通常使用下列符號來定義數(shù)據(jù)：=

意思是等價于(或定義為)；+

意思是和(即順序連接兩個分量)；[]

意思是或(即，從方括號內(nèi)列出的若干個分量中選擇一個)，通常“|”號分隔開供選擇的分量；{}

意思是重復(fù)(即，重復(fù)花括號內(nèi)的分量)；()

意思是可選(即，圓括號里的分量可有可無)。常常使用上限和下限進一步注釋表示重復(fù)的花括號。一種注釋方法是，在開括號的左邊用上角標和下角標分別標明重復(fù)次數(shù)的上限和下限；另一種注釋方法是，在開括號左側(cè)標明重復(fù)次數(shù)的下限，在閉括號的右側(cè)標明重復(fù)次數(shù)的上限。

數(shù)據(jù)字典的用途：作為分析階段的工具用于開發(fā)小組之間的通信可控制程序和模塊的改變是開發(fā)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)

數(shù)據(jù)字典的實現(xiàn)：開發(fā)小系統(tǒng)時可建立卡片為每個要定義的名字準備一張卡片；在卡片上注明名字、別名、描述、定義、位置、控制信息、使用特點；寫名子的定義；將所有卡片按一定方式排序，如英文字母順序或漢字筆畫多少等。

2.6成本/效益分析2.6.1成本估計軟件開發(fā)成本主要表現(xiàn)為人力消耗，也就是以人日、人月或人年為單位的工作量。把開發(fā)軟件所需用的工作量乘以平均工資則得到開發(fā)費用。最簡單的成本估計技術(shù)是代碼行技術(shù)、任務(wù)分解技術(shù)和自動估計成本技術(shù)。1．代碼行技術(shù)首先估計實現(xiàn)軟件的源代碼行數(shù)，然后用每行代碼的平均成本乘以行數(shù)就可以得出軟件的成本。每行代碼的平均成本主要取決于軟件的復(fù)雜程度和工資水平。2．任務(wù)分解技術(shù)首先把軟件開發(fā)工程分解為若干個相對獨立的任務(wù)，然后分別估計完成每個開發(fā)任務(wù)的成本，最后累加起來得出軟件的總成本。估計完成每項任務(wù)的成本時，通常先估計完成該項任務(wù)需要的工作量，再乘以平均工資就可得出該項任務(wù)的成本。2.6.2成本/效益分析方法首先，估計開發(fā)新系統(tǒng)的成本和新系統(tǒng)將帶來的經(jīng)濟效益(增加的收入與節(jié)省的運行費用之和)。然后比較新系統(tǒng)的開發(fā)成本和經(jīng)濟效益，以便從經(jīng)濟角度判斷是否值得投資開發(fā)這個系統(tǒng)。但是，投資是現(xiàn)在進行的，效益是將來獲得的，應(yīng)該考慮貨幣的時間價值。1．貨幣的時間價值通常用利率的形式表示貨幣的時間價值。假設(shè)年利率為i，若現(xiàn)在存入P元，則n年后可得到的錢數(shù)為這也就是P元錢在n年后的價值。反之，如果n年后能收入F元錢，則這些錢的現(xiàn)在價值是

2．投資回收期投資回收期就是，使累計的經(jīng)濟效益等于最初的投資所需要用的時間。3．純收入純收入就是，在整個生命周期內(nèi)系統(tǒng)的累計經(jīng)濟效益(折合成現(xiàn)在值)與投資之差。習題2-1目前住院病人主要由護士護理，這樣做不僅需要大量護士，而且由于不能隨時觀察危重病人的病情變化，還會延誤搶救時機。某醫(yī)院打算開發(fā)一個以計算機為中心的患者監(jiān)護系統(tǒng)，請分層次地畫出描述本系統(tǒng)功能的數(shù)據(jù)流圖。醫(yī)院對患者監(jiān)護系統(tǒng)的基本要求是隨時接收每個病人的生理信號(脈搏、體溫、血壓、心電圖等)，定時記錄病人情況以形成患者日志，當某個病人的生理信號超出醫(yī)生規(guī)定的安全范圍時向值班護士發(fā)出警告信息，此外，護士在需要時還可以要求系統(tǒng)印出某個指定病人的病情報告。2-2北京某高校可用的電話號碼有以下幾類：校內(nèi)電話號碼由4位數(shù)字組成，第1位數(shù)字不是0；校外電話又分為本市電話和外地電話兩類，撥校外電話需先撥0，若是本市電話則再接著撥8位數(shù)字(第1位不是0)，若是外地電話則撥3位區(qū)碼再撥8位電話號碼(第1位不是0)。請用定義數(shù)據(jù)字典的方法，定義