軟件工程（第4版）-需求分析

需求分析3.1需求分析的任務3.2結構化分析步驟本章內容3.3需求分析的圖形工具3.4數據字典3.5軟件需求分析舉例3.6需求分析文檔3.1需求分析的任務需求分析是發(fā)現、逐步求精、建立模型、需求規(guī)格說明和復審的過程。發(fā)現，就是盡可能準確地了解用戶當前的情況和需要解決的問題逐步求精就是指“為了能集中精力解決主要問題，盡量推遲對細節(jié)問題的考慮建立模型，就是描述用戶需求，以幫助分析人員更好地理解軟件系統(tǒng)的信息、功能和行為軟件需求分析階段要求用需求規(guī)格說明表達用戶對系統(tǒng)的要求軟件需求分析的結果要經過嚴格的審查3.1.1確定目標系統(tǒng)的具體要求目標系統(tǒng)的具體要求01OPTION目標系統(tǒng)的運行環(huán)境要求目標系統(tǒng)的性能要求目標系統(tǒng)功能3.1.1確定目標系統(tǒng)的具體要求實例分析02OPTION【例3.1】某高校醫(yī)療費管理系統(tǒng)的需求分析某高校醫(yī)療費分為校內門診費、校外門診費、住院費、子女醫(yī)療費4類，要求在數據庫中存放每個職工的職工號、姓名、所屬部門，職工報銷時填寫所屬部門、職工號、姓名、日期、醫(yī)療費類別和數額。該校規(guī)定，每年每個職工的醫(yī)療費報銷有限額（如480元），限額在年初時確定，每個職工一年內報銷的醫(yī)療費不超過限額時可全部報銷，超過限額時，超出部分只可報銷90%，職工個人負擔10%；職工子女的醫(yī)療費報銷也有限額（如240元），超出部分可報銷50%。醫(yī)療費管理系統(tǒng)每天記錄當天報銷的若干職工或職工子女的醫(yī)療費的類別和金額，并存放到數據庫中。當天下班前由系統(tǒng)自動結賬、統(tǒng)計當天報銷的醫(yī)療費總額，供出納員核對。每筆賬要保存?zhèn)洳?，各個職工及職工子女每天所報銷的費用要和已報銷的醫(yī)療費金額累計起來，以便檢查哪些職工或職工子女已超支。系統(tǒng)要設計適當的查詢功能。年終結算、下一年度開始時，要對數據庫文件進行初始化，每個職工的初始余額為醫(yī)療費限額，凡是前一年度醫(yī)療費有余額的職工，可將上年余額累加到新年度的余額中。職工調離本單位、調入本單位或在本單位內部各部門間調動時，數據庫文件要及時進行修改。3.1.2建立目標系統(tǒng)的邏輯模型需求分析實際上就是建立系統(tǒng)模型的活動。邏輯模型是為了理解事物而對事物做出的一種抽象，是對事物的無歧義的書面描述。系統(tǒng)邏輯模型由一組圖形符號和組成圖形的規(guī)則組成。描述用戶需求為軟件的設計奠定基礎定義一組需求，用以驗收軟件產品。3.1.2建立目標系統(tǒng)的邏輯模型軟件系統(tǒng)的邏輯模型分為數據模型、功能模型和行為模型，用層次的方式來細分數據模型、功能模型和行為模型。數據模型數據模型表示問題的信息域。數據模型用實體-聯系圖來描述數據對象之間的聯系1功能模型描述數據在系統(tǒng)中移動時如何變換描述變換數據流的功能和子功能2行為模型行為模型表示軟件的行為，用狀態(tài)轉換圖來描述系統(tǒng)的各種行為模式（狀態(tài)）和不同狀態(tài)間的轉換33.1需求分析的任務3.2結構化分析步驟本章內容3.3需求分析的圖形工具3.4數據字典3.5軟件需求分析舉例3.6需求分析文檔3.2.1進行調查研究調查研究的目的01OPTION調查研究的目的是了解用戶的真正需要。用戶是信息的唯一來源，因此要對用戶進行認真的調查研究，并且要讓用戶起積極主動的作用，這對于需求分析的成功是至關重要的。3.2.1進行調查研究調查研究的方法02OPTION訪談訪談有正式訪談和非正式訪談1分發(fā)調查表采用分發(fā)調查表的方法時，要列出需要了解的內容，讓用戶書面回答問題2開會討論采用開會—討論—確認的方法。開會之前，要讓每位與會者預先做好充分的準備33.2.2分析和描述系統(tǒng)的邏輯模型建立目標系統(tǒng)的邏輯模型01OPTION系統(tǒng)的邏輯模型表示方式：用數據模型、數據字典描述軟件使用或產生的所有數據對象，用實體-聯系圖描述數據對象之間的聯系，用數據流圖描述數據在系統(tǒng)中如何變換，用狀態(tài)轉換圖描述系統(tǒng)的各種行為模式（狀態(tài)）和不同狀態(tài)間的轉換。3.2.2分析和描述系統(tǒng)的邏輯模型沿數據流圖回溯02OPTION目標系統(tǒng)的數據流圖畫好以后，要分析輸出數據是由哪些元素組成的、每個輸出數據元素又是從哪里來的，沿數據流圖的輸出端往輸入端回溯，此時有關的算法也就初步定義了。在沿數據流圖回溯時，有的數據元素可能在數據流圖中還沒有描述，或具體算法還沒有確定，需要進一步向用戶請教或進一步研究算法。5G3.2.3對需求分析進行復審需求分析階段結束時應提供的文檔有修正后的項目開發(fā)計劃、軟件需求規(guī)格說明書、實體-聯系圖、詳細的數據流圖、數據字典、狀態(tài)轉換圖和一些簡明的算法描述、數據要求說明書、初步的測試計劃、初步的用戶手冊等1324

完整性現實性有效性一致性3.1需求分析的任務3.2結構化分析步驟本章內容3.3需求分析的圖形工具3.4數據字典3.5軟件需求分析舉例3.6需求分析文檔3.3.1實體-聯系圖1342屬性定義了數據對象的性質。應根據對要解決的問題的理解，來確定數據對象的屬性。關鍵字屬性簡稱E-R圖，由矩形框、菱形框、圓形或圓角矩形框及連線組成實體-聯系圖一對一（1∶1）聯系一對多（1∶N）聯系多對多（M∶N）聯系聯系數據對象是軟件中必須理解的、具有一系列不同性質或屬性的事物數據對象3.3.2數據流圖數據流圖的基本符號01OPTION數據流圖的基本符號如圖所示。圖中的矩形或長方體表示數據的源點或終點；圓角矩形或圓形表示數據處理；兩端用同向圓弧封口的平行線或一端用線段封口、一端開口的平行線表示數據存儲；箭頭表示數據流，即數據流動的方向。3.3.2數據流圖數據流圖的附加符號02OPTION*：表示數據流之間是“與”關系（同時存在）。＋：表示數據流之間是“或”關系。⊕：表示只能從幾個數據流中選一個（互斥關系）。3.3.2數據流圖畫數據流圖的步驟03OPTION畫頂層數據流圖列出系統(tǒng)的全部數據源和數據終點，將系統(tǒng)處理過程作為一個整體，就可得頂層數據流圖1畫分層數據流圖把系統(tǒng)處理過程自頂向下逐步進行分解，畫出每層數據流圖2畫總的數據流圖對用戶了解整個系統(tǒng)很有幫助，但要根據實際情況來決定總圖的布局33.3.2數據流圖注意事項04OPTION一張數據流圖中所含的處理不要太多數據流圖細化原則一個數據處理不一定是一個程序一個數據存儲不一定是一個文件數據存儲和數據流都是數據，只是所處的狀態(tài)不同3.3.3狀態(tài)轉換圖什么情況下要畫狀態(tài)轉換圖01OPTION并不是所有系統(tǒng)都需要畫狀態(tài)轉換圖，有時系統(tǒng)中的某些數據對象在不同狀態(tài)下會呈現不同的行為方式，此時應分析數據對象的狀態(tài)，畫出狀態(tài)轉換圖，以正確地認識數據對象的行為，并定義它的行為。找出數據對象的所有狀態(tài)。分析在不同狀態(tài)下，數據對象的行為規(guī)則有無差別，若無差別，則將它們合并為一種狀態(tài)。分析從一種狀態(tài)可以轉換到其他哪幾種狀態(tài)，數據對象的什么行為能引起這種轉換。3.3.3狀態(tài)轉換圖狀態(tài)轉換圖的符號02OPTION方括號事件名后面可加方括號，方括號內填寫狀態(tài)轉換的條件橢圓表示對象的一種狀態(tài)，橢圓內部填寫狀態(tài)名實心圓指出該對象被創(chuàng)建后所處的初始狀態(tài)箭頭表示從箭頭出發(fā)的狀態(tài)可以轉換到箭頭指向的狀態(tài)內部實心的同心圓表示對象的最終狀態(tài)事件箭頭線上方可標出引起狀態(tài)轉換的事件名3.3.4IPO圖IPO圖是輸入/處理/輸出（InputProcessOutput）圖的簡稱，是美國IBM公司發(fā)展完善起來的圖形工具。IPO圖的基本形式是3個并排的方框，左邊框中列出有關的輸入數據，中間框中列出主要的處理，右邊框中列出產生的輸出數據。中間框中列出的處理按執(zhí)行的先后順序書寫。IPO圖中用空心箭頭指出數據通信的情況。3.1需求分析的任務3.2結構化分析步驟本章內容3.3需求分析的圖形工具3.4數據字典3.5軟件需求分析舉例3.6需求分析文檔3.4.1數據字典的內容數據元素01OPTION數據元素是數據的最小組成單位（不可再分的單位）。數據元素的名稱、編號，例如準考證號、身份證號數據元素的別名（不同時期或不同用戶對同一元素所用的不同名稱）數據元素的取值范圍和取值含義數據元素的長度、定義，便于定義數據庫結構數據元素的簡單描述3.4.1數據字典的內容數據流02OPTION數據流主要包括數據流的來源、去處、組成數據流的數據項以及數據流的流通量。3.4.1數據字典的內容數據存儲03OPTION數據存儲描述數據文件的結構及數據文件中記錄的存放規(guī)則。例如，在對信息管理系統(tǒng)建立關系模型時，主要分析與系統(tǒng)有關的所有數據及其相互關系，為數據庫結構的設計做準備。3.4.1數據字典的內容數據處理04OPTION數據字典可以描述數據處理的邏輯功能及其算法，如計算公式、簡明的處理描述等。但是，數據處理一般用其他工具描述會更清晰、更合適。5G3.4.2數據字典使用的符號數據字典中可采用以下符號表示系統(tǒng)中使用數據項的情況及數據項之間的相互關系。＝：表示“等價于”或“定義為”。＋：連接兩個數據元素。［］，|：表示“或”，［］中列舉的各數據元素用|分隔，表示可任選其中某一項。｛｝：表示“重復”，｛｝中的內容可重復使用。()：表示“可選”，()中的內容可選、可不選，各選擇項之間用逗號隔開。3.4.3數據字典與圖形工具數據字典與圖形工具應相輔相成、互相配合，既要互相補充，又要避免冗余。系統(tǒng)分析員在編寫數據字典和使用圖形工具時應遵守以下約定?？梢杂脠D形工具描述的內容，盡量使用圖形工具。有關數據的組成在數據字典中描述。有關加工細節(jié)在數據字典中描述。編寫數據字典時不能有遺漏和重復，要避免不一致。數據字典中條目的排列要有一定規(guī)律，要能通過名字方便地查閱條目的內容。如按英文字母表順序或按漢字筆畫順序排列，或按功能分類等。數據字典的編寫要易于更新和修改。3.1需求分析的任務3.2結構化分析步驟本章內容3.3需求分析的圖形工具3.4數據字典3.5軟件需求分析舉例3.6需求分析文檔3.5.1系統(tǒng)管理系統(tǒng)權限管理01OPTION該系統(tǒng)的用戶有商場的營業(yè)員、庫存管理員、采購員、會計、經理等各類人員，分別負責商品的銷售、庫存管理、采購、賬冊管理、系統(tǒng)管理等工作。建立商場職工數據表，存放所有職工的編號、姓名、職務、密碼等信息。系統(tǒng)建立權限設置功能，只有經理可以進行權限設置操作，使進入系統(tǒng)的各類人員各司其職。經理可進入系統(tǒng)的所有模塊，其他人員只能進入與本職工作有關的模塊，不能進入其他職權的模塊。3.5.1系統(tǒng)管理經理的職責02OPTION經理可進入系統(tǒng)管理功能模塊，進行員工管理、商品管理、供應商管理。員工管理有新增職工、修改職工信息、刪除職工等功能商品管理有刪除商品、調整商品價格等功能由于商品的供應商往往相對固定，因此要建立供應商數據表存放供應商的名稱、地址、電話、聯系人等信息3.5.2商品信息管理通過調查研究、分析可知，商品銷售管理系統(tǒng)需要編制商品目錄表，為所有商品編號，將與商品有關的信息存放到數據表里。商品目錄表含編號、名稱、單價、進價、計量單位、安全庫存量、型號、規(guī)格、貨號及供應商編號等。這些數據在一段時間里保持不變。每一種商品可能很多次進貨、很多次銷售，商品在進貨、銷售時，數量是不斷變化的。建立商品庫存量表，存放每種商品的編號和數量，通過和商品目錄表的鏈接，在每次銷售或進貨時，只需輸入商品編號、數量，不必輸入商品的名稱、進價、型號、規(guī)格等信息。3.5.3商品供銷存管理銷售01由營業(yè)員進行，要記錄銷售經手人、銷售日期、商品編號、數量等庫存管理02每次銷售某種商品時，計算機要自動將該商品的庫存量減去銷售量，得到的結果是銷售后的實際庫存量采購03當某種商品在銷售過程中庫存量少于或等于其安全庫存量時，應及時提醒采購員進貨、補充貨源賬冊管理04商品的銷售、采購等情況要及時存放到賬冊數據庫里售后服務05商場都會設置售后服務功能，可根據顧客的要求進行商品的修理、退貨或換貨服務3.5.4商品銷售管理系統(tǒng)的數據流圖商品銷售管理系統(tǒng)需要建立商品目錄表、商品銷售表、商品庫存量表、供應商表、職工表等數據表。為了使數據流圖簡單一些，供應商表和職工表不在本數據流圖中畫出。3.5.5數據字典本系統(tǒng)的數據項定義01OPTION職工＝{職工號＃＋姓名＋性別＋年齡＋聯系地址＋郵編＋電話＋職務＋密碼}。供應商＝{供應商編號＃＋生產廠家＋地址＋郵編＋電話＋聯系人＋職務＋聯系人電話}。商品目錄＝{商品編號＃＋名稱＋單價＋進價＋計量單位＋安全庫存量＋型號＋規(guī)格＋貨號＋供應商編號}。銷售＝{商品編號＃＋單價＋數量＋日期＋經手人}。庫存＝{商品編號＃＋庫存量}。缺貨＝{商品編號＃＋數量＋日期}。進貨＝{商品編號＃＋進價＋數量＋供應商編號＋日期＋經手人}。換貨＝{商品編號＃＋數量＋換貨原因＋日期＋經手人}。維修＝{商品編號＃＋數量＋維修原因＋日期＋經手人}。退貨＝{商品編號＃＋數量＋退貨原因＋日期＋經手人}。明細賬＝{［銷售｜進貨｜換貨｜退貨｜維修］}。3.5.5數據字典處理算法02OPTION采購員需要統(tǒng)計缺貨商品。每種商品在庫存量小于或等于安全庫存量時，為缺貨，需要進貨。對每天每個營業(yè)員經手的銷售額進行統(tǒng)計，可以考察營業(yè)員的業(yè)績。對商場所有銷售額也可按日、月、年進行統(tǒng)計。盈虧：統(tǒng)計某個時間段（月或年）內商品銷售表中所有商品的“單價×數量”之和，以及商品進貨表中所有商品的“進價×數量”之和，若前者值大，則盈利；否則虧損。3.1需求分析的任務3.2結構化分析步驟本章內容3.3需求分析的圖形工具3.4數據字典3.5軟件需求分析舉例3.6需求分析文檔3.6.1軟件需求規(guī)格說明書引言01OPTION系統(tǒng)參考文獻經核準的計劃任務書、合同或上級批文、引用的標準、資料和規(guī)范等1軟件項目描述項目名稱、與其他系統(tǒng)的關系、委托單位、開發(fā)單位和主管領導2整體描述目標和運行環(huán)境33.6.1軟件