軟件工程課后參考答案

第一章課后參考答案

1.什么是軟件危機(jī)？它們有哪些典型表現(xiàn)？為什么會出現(xiàn)軟件危機(jī)？

“軟件危機(jī)”是指計算機(jī)軟件的“開發(fā)”和“維護(hù)”過程中所遇到的一系

列“嚴(yán)峻問題”。這些問題決不僅僅是不能正常運行的軟件才具有的，事

實上，幾乎“全部軟件”都不同程度地存在這些問題。

“軟件危機(jī)”包含兩方面的問題：

(1)如何開發(fā)軟件，以滿足對軟件日益增長的需求；

(2)如何維護(hù)數(shù)量不斷膨脹的已有軟件。

它們有以下表現(xiàn)：

(1)對軟件開發(fā)成本和進(jìn)度的估計常常很不精確；

(2)用戶對“已完成的”軟件系統(tǒng)不滿足的現(xiàn)象常常發(fā)生；

(3)軟件產(chǎn)品的質(zhì)量往往靠不?。?/p>

(4)軟件常常是不行維護(hù)的；

(5)軟件通常沒有適當(dāng)?shù)奈臋n資料；

(6)軟件成本在計算機(jī)系統(tǒng)總成本中所占的比例逐年上升；

(7)軟件開發(fā)生產(chǎn)率提高的速度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上計算機(jī)應(yīng)用普及深化的趨

勢。

出現(xiàn)軟件危機(jī)的緣由

(1)開發(fā)人員及客戶相識之間的沖突

(2)開發(fā)人員實力及開發(fā)目標(biāo)之間的沖突

(3)預(yù)估及實際工作量之間的沖突

(4)客戶相識的提高及軟件維護(hù)之間的沖突

(5)遺產(chǎn)系統(tǒng)及實施軟件之間的沖突

2.假設(shè)自己是一家軟件公司的總工程師，當(dāng)把圖1.1給手下的軟件工程

師們觀看，告知他們剛好發(fā)覺并改正錯誤的重要性時，有人不同意這個觀點,

認(rèn)為要求在錯誤進(jìn)入軟件之前就清晰它們是不現(xiàn)實的，并舉例說：“假如一

個故障是編碼錯誤造成的，那么，一個人怎么能在設(shè)計階段清除它呢？”應(yīng)

當(dāng)怎么反對他？

答：在軟件開發(fā)的不同階段進(jìn)行修改付出的代價是很不相同的，在早

期引入變動，涉及的面較少，因而代價也比較低；在開發(fā)的中期，軟

件配置的很多成分已經(jīng)完成，引入一個變動要對全部已完成的配置成

分都做相應(yīng)的修改，不僅工作量大，而且邏輯上也更困難，因此付出

的代價劇增；在軟件“已經(jīng)完成”是在引入變動，當(dāng)然付出的代價更

高。一個故障是代碼錯誤造成的，有時這種錯誤是不行避開的，但要

修改的成本是很小的，因為這不是

整體構(gòu)架的錯誤。

3.什么是軟件工程？它有哪些本質(zhì)特征？怎么用軟件工程消退軟件危

機(jī)？

軟件工程是指導(dǎo)知道計算機(jī)軟件開發(fā)和維護(hù)的一門工程學(xué)科。采納工程的

概念、原理、技術(shù)和方法來開發(fā)及維護(hù)軟件，把經(jīng)過時間考驗而證明正確

的管理技術(shù)和當(dāng)前能夠得到的最好技術(shù)方法結(jié)合起來，以經(jīng)濟(jì)地開發(fā)出高

質(zhì)量的軟件并有效地維護(hù)它，這就是軟件工程。

本質(zhì)特征：

(1)軟件工程關(guān)注于大型軟件的構(gòu)造

(2)軟件工程的中心課題是限制困難性

(3)軟件常常變更

(4)開發(fā)軟件的效率特別重要

(5)和諧地合作是開發(fā)軟件的關(guān)鍵

(6)軟件必需有效支持它的用戶

(7)在軟件工程領(lǐng)域通常由一種文化背景的人替代具有另一種文化背景

的人創(chuàng)建產(chǎn)品

消退軟件危機(jī)的原理：

(1)用分階段的生命周期支配嚴(yán)格管理

(2)堅持進(jìn)行階段評審

(3)實行嚴(yán)格的產(chǎn)品限制

(4)采納現(xiàn)代程序設(shè)計技術(shù)

(5)結(jié)果應(yīng)能清晰地審查

(6)開發(fā)小組的人員應(yīng)當(dāng)少而精

(7)承認(rèn)不斷改進(jìn)軟件工程實踐的必要性

5.依據(jù)歷史數(shù)據(jù)可以做出如下的假設(shè)：

對計算機(jī)存儲容量的需求大致按下面公式描述的趨勢逐年增加：

4()8()e0.28(1960)

存儲器的價格按下面公式描述的趨勢逐年下降：Pl=o.3X0.725(美分/

位)

假如計算機(jī)字長為16位，則存儲器價格下降的趨勢為：P2=0.048X

0.72岫（美元/字）

在上列公式中Y代表年份，M是存儲容量（字?jǐn)?shù)），P1和P2代表價格。

基于上述假設(shè)可以比較計算機(jī)硬件和軟件成本的變更趨勢。要求計算：

1）在1985年對計算機(jī)存儲容量的需求估計是多少?假如字長為16位，這

個存儲器的價格是多少？

（2）假設(shè)在1985年一名程序員每天可開發(fā)出10條指令，程序員的平均工

資是每月4000美元。假如一條指令為一個字長，計算使存儲器裝滿程序

所需用的成本。

（3）假設(shè)在1995年存儲器字長為32位，一名程序員每天可開發(fā)出30條

指令，程序員的月平均工資為6000美元，重復(fù)（1）、（2）題。

?（1）在1985年對計算機(jī)存儲容量的需赤，估計是

=4（）80e028a98—960）。=4080/。=4,474,263（/：）

?如果字長為16位，則這不存福器的蕩格是

P=0.048x0.7219881974x4474263=5,789（美）七）

?（2）如果一條指令的長度為一個字，則使存儲器裝滿程序共

需4474263條指令。

?在1985年一名程序員每天可開發(fā)出10條指令，如果每月

有20個工作日，則每人每月可開發(fā)出10x20條指令。

?為了開發(fā)出4474263條指令以裝滿存儲器，需要的工作量

是:4474263

22,371（人月）

200

?程序員的月平均工資是4000美元，開發(fā)出4474263條指

令的成本是22371x4000=89,484,000（美元）

?（3）在1995年對存儲容量的需求估計為：

八/=408（曉28（199"1960）=73,577,679（字）=4080e98

?如果字長為32位，則這個存儲器的價格是：

>=0.003x32x0.721995-1974x73577679=7,127（美元）

?如果一條指令為一個字長，則為使存儲器裝滿程序共需

73,577,679條指令。

?在1995年一名程序員每天可開發(fā)出30條指令，每月可開

發(fā)出600條指令，為了開發(fā)出可裝滿整個存儲器的程序，

需要的工作量為73577679,

--------?122,629（人lh”）

600

6什么是軟件過程?它及軟件工程方法學(xué)有何關(guān)系？

軟件過程是為了開發(fā)出高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品所需完成的一系列任務(wù)的

框架，它規(guī)定了完成各項任務(wù)的工作步驟。

軟件過程定義了運用技術(shù)方法的依次、應(yīng)當(dāng)交付的文檔資料、為保

證軟件質(zhì)量和協(xié)調(diào)軟件變更必需實行的管理措施，以及標(biāo)記完成了相應(yīng)開

發(fā)活動的里程碑。

軟件過程是軟件工程方法學(xué)的3個重要組成部分之一。

7.什么是軟件生命周期模型？試比較瀑布模型、快速模型、增量模型和螺

旋模型的優(yōu)缺點，說明每種模型的適用范圍。

通俗的說，簡潔地描述軟件過程的模型叫做軟件生命周期模型，生

命周期模型規(guī)定了把生命周期花費成哪些階段及各個階段執(zhí)行的依次。

模型名稱比較特點適用范圍

方法學(xué)角度應(yīng)用角度

面對結(jié)面型對象外部項內(nèi)部產(chǎn)

構(gòu)目品

瀑布模型基礎(chǔ)模型、廣是是

泛運用、標(biāo)準(zhǔn)

模式

快速模型基本需求、原是是

形系統(tǒng)、可行

演練

增量模型需求分解、增是是

量構(gòu)件、并行

設(shè)計面對對

象

螺旋模型原形系統(tǒng)、風(fēng)是是

險分析、大規(guī)

模附帶風(fēng)險

分析的快速

原形模型

8.為什么說噴泉模型較好地體現(xiàn)了面對對象軟件開發(fā)過程無縫和迭代的

特性？

由于在整個開發(fā)過程中都運用統(tǒng)一的軟件概念“對象”，全部其他

概念（例如功能、關(guān)系、事務(wù)等）都是圍繞對象組成的，目的是保證分析

工作中得到的信息不會丟失或變更，因此，對生命周期各個階段的區(qū)分自

然也就不重要了，不明顯了。分析階段的得到的對象模型也適用于設(shè)計階

段和實現(xiàn)階段。由于各階段都運用統(tǒng)一的概念和表示符號，因此，整個開

發(fā)過程都是吻合一樣的，或者說是“無縫”連接的，這自然也就很簡單實

現(xiàn)各個開發(fā)步驟的多次反復(fù)迭代，達(dá)到相識的逐步深化。所以說噴泉模型

較好的體現(xiàn)了面對對象軟件開發(fā)過程無縫和迭代的特性。

其次章課后習(xí)題參考答案

1、在軟件開發(fā)的早期階段為什么要進(jìn)行可行性探討？應(yīng)從哪些方面探討

目標(biāo)系統(tǒng)的可行性？

(1)開發(fā)一個軟件時，須要推斷原定的系統(tǒng)模型和目標(biāo)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，假如做不

到這些，那么花費在這些工程上的任何時間、人力、軟硬件資源和經(jīng)費，

都是無謂的奢侈?？尚行蕴接懙膶嵸|(zhì)是要進(jìn)行一次大大壓縮簡化了的系統(tǒng)

分析和設(shè)計過程，就是在較高層次上以較抽象的方式進(jìn)行的系統(tǒng)分析和設(shè)

計的過程?？尚行蕴接懙哪康木褪怯米钚〉拇鷥r在盡可能短的時間內(nèi)確定

問題是否能夠解決。

(2)一般說來，至少應(yīng)當(dāng)從以下三個方面探討每種解法的可行性：

a.技術(shù)可行性。對要開發(fā)項目的功能、性能和限制條件進(jìn)行分析，確

定在現(xiàn)有的資源條件下，技術(shù)風(fēng)險有多大，項目是否能實現(xiàn)，這些即為技

術(shù)可行性探討的內(nèi)容。這里的資源包括已有的或可以搞到的硬件、軟件資

源，現(xiàn)有技術(shù)人員的技術(shù)水平和已有的工作基礎(chǔ)。

b.經(jīng)濟(jì)可行性。進(jìn)行開發(fā)成本的估算以及了解取得效益的評估，確定要開

發(fā)的項目是否值得投資開發(fā)，這些即為經(jīng)濟(jì)可行性探討的內(nèi)容對于大多數(shù)

系統(tǒng)，一般衡量經(jīng)濟(jì)上是否合算，應(yīng)考慮一個底線”，經(jīng)濟(jì)可行性探討范

圍較廣，包括成本一效益分析，長期公司經(jīng)營策略，開發(fā)所需的成本和

資源，潛在的市場前景。

C.操作可行性。有時還要探討社會可行性問題，探討要開發(fā)的項目是否存

在任何侵?jǐn)_、阻礙等責(zé)任問題。社會可行性所涉及的范圍也比較廣，它包

括合同、責(zé)任、侵權(quán)和其他一些技術(shù)人員常常不了解的陷阱等。必要時還

應(yīng)當(dāng)從法律、社會效益等更廣泛的方面探討每種解法的可行性。

2、為便利儲戶，某銀行擬開發(fā)計算機(jī)儲蓄系統(tǒng)。儲戶填寫的存款單或取

款單由業(yè)務(wù)員鍵入系統(tǒng)，假如是存款，系統(tǒng)記錄存款人姓名、住址、存款

類型、存款日期、利率等信息，并印出存款單給儲戶；假如是取款，系統(tǒng)

計算利息并打印出利息清單給儲戶。

寫出問題定義病畫出此系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖和系統(tǒng)流程圖。

問題定義：銀行業(yè)務(wù)員每天手工處理儲戶存取款業(yè)務(wù)，工作量較大，須要

業(yè)務(wù)員多。

數(shù)據(jù)流圖如下:

3、某航空公司擬開發(fā)一個機(jī)票預(yù)定系統(tǒng)。旅行社把預(yù)訂機(jī)票的旅客信息

（姓名、性別…等）輸入進(jìn)該系統(tǒng)，系統(tǒng)為旅客支配航班，印出取票通知

和賬單，旅客在飛機(jī)起飛的前一天憑取票通知和賬單交款取票，系統(tǒng)核對

無誤即印出機(jī)票給旅客。

寫出問題定義病畫出此系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖。

問題定義：某航空公司，售票工作人員每天手工處理旅客預(yù)訂票、支配航

班、取票和收款業(yè)務(wù)，工作量較大，須要工作人員多。

數(shù)據(jù)流圖如下:

4、住院病人主要由護(hù)士護(hù)理，這樣做不僅須要大量護(hù)士，而且由于不能

隨時視察危重病人的病情變更，還會延誤搶救時機(jī)。某醫(yī)院準(zhǔn)備開發(fā)一個

以計算機(jī)為中心的患者監(jiān)護(hù)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(hù)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），定時記錄病人狀況以形成患者日志，當(dāng)某

個病人的生理信號超出醫(yī)生規(guī)定的平安范圍時向值班護(hù)士發(fā)出警告信息,

此外，護(hù)士在須要時還可以要求系統(tǒng)印出某個指定病人的病情報告。

符號說明如下:

?F1-要求報告F2-生理信號F3-日期、時間

?F4-警告信息F5-平安范圍F6一日志

?P1-接收信號P2-分析信號P3-產(chǎn)生警告

?P4-定時取樣生理信號P5-更新日志P6-產(chǎn)生病情報告

?D1-患者日志D2-患者平安范圍D3-生理信息

?E1-護(hù)士E2-病人E3-時鐘

5、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）o

請用定義數(shù)據(jù)字典的方法，定義上述的電話號碼。

電話號碼式校內(nèi)電話號碼I校外電話號碼］

校內(nèi)電話號碼=非零數(shù)字+3位數(shù)字后面接著定義

校外電話號碼=［本市號碼I外地號碼］

本市號碼=數(shù)字零+8位數(shù)字

外地號碼=數(shù)字零+3位數(shù)字+8位數(shù)字

非零數(shù)字=[1|2|3|4|5|6|7|8|9]

數(shù)字零=0

3位數(shù)字=3｛數(shù)字｝33至3個數(shù)字

8位數(shù)字=非零數(shù)字+7位數(shù)字

7位數(shù)字=7｛數(shù)字｝7

數(shù)字=[0|1|2|3⑷5|6|7|8|9]

第三章課后參考答案

3、銀行計算機(jī)儲蓄系統(tǒng)的工作過程大致如下：儲戶填寫的存款單或取款

單由業(yè)務(wù)員鍵入系統(tǒng)，假如是存款則系統(tǒng)記錄存款人姓名、住址（或電話

號碼）、身份證號碼、存款類型、存款日期、到期日期、利率及密碼（可選）

等信息，并印出存單給儲戶；假如是取款而且存款時留有密碼，則系統(tǒng)首

先核對儲戶密碼，若密碼正確或存款時未留密碼，則系統(tǒng)計算利息并印出

利息清單給儲戶。

請用數(shù)據(jù)流圖描繪本系統(tǒng)的功能，并用實體-聯(lián)系圖描繪系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)對

象。

本系統(tǒng)的頂層數(shù)據(jù)流圖如下:

F5存款信息F5存款信息

D1存款信息

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖如下:

留意：不能是兩個分開的子系統(tǒng)，是相同的前臺單個處理

實體-聯(lián)系圖如下：

-本問題中共有兩類實體，分別是“儲戶”和“儲蓄所”，在

它們之間存在“存取款”關(guān)系。因為一位儲戶可以在多家儲

蓄所存取款，一家儲蓄所擁有多位儲戶，所以“存取款”是

多對多()關(guān)系。

-儲戶的屬性主要有姓名、住址、電話號碼和身份證號碼，儲

蓄所的屬性主要是名稱、地址和電話號碼，而數(shù)額、類型、

到期日期、利率和密碼則是關(guān)系類型存取款的屬性。

4、分析習(xí)題2第3題所述的機(jī)票預(yù)訂系統(tǒng)，試用實體-聯(lián)系圖描述本系統(tǒng)

中的數(shù)據(jù)對象。

實體-聯(lián)系圖如下:

-本問題中主要有四類實體，分別是“顧客”、“旅行社”、

“飛機(jī)航班信息”和“飛機(jī)票”，

-在它們之間存在的關(guān)系有：

“顧客”和、“旅行社”有“代理”關(guān)系；因為一位顧客可以

讓多家旅行社代理，一家旅行社擁有多位顧客，所以“代理”是

多對多()關(guān)系。

“顧客”和飛機(jī)票”有“擁有”關(guān)系，是一對一(1:1)關(guān)系。

“飛機(jī)航班信息”和“飛機(jī)票”有“包括”關(guān)系，是是一對多一

(1)關(guān)系。

-顧客的屬性主要有姓名、性別、工作單位、身份證號碼、旅

行時間、旅行目的地、聯(lián)系電話。

-旅行社的屬性主要是旅行社名稱、地址和電話號碼。

-飛機(jī)航班信息的屬性主要是航班號、飛行時間、飛行路途、

票價、實時折扣信息。

-飛機(jī)票的屬性主要是航班號、座位號、座位信息、機(jī)票類型。

5、分析習(xí)題2第4題所述的患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，試用實體-聯(lián)系圖描述本

系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)對象，畫出本系統(tǒng)的頂層圖。

本系統(tǒng)的頂層圖如下:

輸入處理輸出

病

人

生

理

信

號

6、復(fù)印機(jī)的工作過程大致如下：未接到復(fù)印吩咐時處于閑置狀態(tài)，一

旦接到復(fù)印吩咐則進(jìn)入復(fù)印狀態(tài)，完成一個復(fù)印吩咐規(guī)定的工作后又

回到閑置狀態(tài)，等待下一個復(fù)印吩咐；假如執(zhí)行復(fù)印吩咐時發(fā)覺沒紙,

則進(jìn)入缺紙狀態(tài)，發(fā)出警告，等待裝紙，裝滿紙后進(jìn)入閑置狀態(tài)，準(zhǔn)

備接收復(fù)印吩咐；假如復(fù)印時發(fā)生卡紙故障，則進(jìn)入卡紙狀態(tài)，發(fā)出

警告等待修理人員來解除故障，故障解除后回到閑置狀態(tài)。

請用狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖描繪復(fù)印機(jī)的行為。

從問題陳述可知，復(fù)印機(jī)的狀態(tài)主要有“閑置”、“復(fù)印”、“缺紙”

和“卡紙”。引起狀態(tài)轉(zhuǎn)換的事務(wù)主要是“復(fù)印吩咐”、“完成復(fù)印

吩咐”、“發(fā)覺缺紙”、“裝滿紙”、“發(fā)生卡紙故障”和“解除了

卡紙故障”。

第五章課后參考答案

3、設(shè)計下列系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)

(1)儲蓄系統(tǒng)2-2

(2)機(jī)票預(yù)定系統(tǒng)2-3

(3)患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng)2-4

參考答案：運用結(jié)構(gòu)圖表示

1、

1、儲蓄系統(tǒng)

2、機(jī)票預(yù)定系統(tǒng)

機(jī)票預(yù)定系

統(tǒng)

機(jī)票發(fā)放子

機(jī)票預(yù)定子

系統(tǒng)

系統(tǒng)

取票憑證處

預(yù)定信息處打印及發(fā)放

理交款

理機(jī)票

打印取票單

安排航班據(jù)

錄入預(yù)定信

設(shè)置航班

息錄入取票憑核對取票憑

證證

3、患者監(jiān)護(hù)系統(tǒng)

患者監(jiān)護(hù)系

統(tǒng)

患者生理信監(jiān)護(hù)信息輸

監(jiān)護(hù)處理

人號獲取出

制定生理信定時取樣

接收信號更新日志

號安全范圍生理信號分析信號報警病情報告

□zO

取得時間

4、美國某高校有200名老師，校方及老師工會剛剛簽訂一項協(xié)議。

依據(jù)協(xié)議，全部年工資超過$26000(含$26000)的老師工資將保持

不變