軟件工程課后答案

1、軟件工程作業(yè)及答案1- 1 什么是軟件危機(jī) ?它有哪些典型表現(xiàn) ?為什么會(huì)出現(xiàn)軟件危機(jī) ?答: 軟件危機(jī)是指在計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)和維護(hù)過(guò)程中所遇到的一系列嚴(yán)重問(wèn)題。概括地說(shuō)，軟件危機(jī)包含 下述兩方面的問(wèn)題：如何開(kāi)發(fā)軟件，以滿足對(duì)軟件日益增長(zhǎng)的需求；如何維護(hù)數(shù)量不斷膨脹的已有軟件。軟件危機(jī)典型表現(xiàn)：對(duì)軟件開(kāi)發(fā)成本和進(jìn)度的估計(jì)常常很不準(zhǔn)確。用戶對(duì)“已完成的”軟件系統(tǒng)不滿意 的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。軟件產(chǎn)品的質(zhì)量往往靠不住。軟件常常是不可維護(hù)的。軟件通常沒(méi)有適當(dāng)?shù)奈臋n資料。 軟件成本在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總成本中所占的比例逐年上升。軟件開(kāi)發(fā)生產(chǎn)率提高的速度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上計(jì)算機(jī)應(yīng) 用迅速普及深入的趨勢(shì)。產(chǎn)生軟件危機(jī)的原因：

2、 一方面與軟件本身的特點(diǎn)有關(guān)， 另一方面也和軟件開(kāi)發(fā)與維護(hù)的方法不正確有關(guān)。 軟件不同于硬件，它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的邏輯部件而不是物理部件。管理和控制軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程相當(dāng)困難。軟 件是規(guī)模龐大，而且程序復(fù)雜性將隨著程序規(guī)模的增加而呈指數(shù)上升。目前相當(dāng)多的軟件專業(yè)人員對(duì)軟件 開(kāi)發(fā)和維護(hù)還有不省糊涂觀念，在實(shí)踐過(guò)程中或多或少地采用了錯(cuò)誤的方法和技術(shù)，這是使軟件問(wèn)題發(fā)展 成軟件危機(jī)的主要原因。1- 2 假設(shè)你是一家軟件公司的總工程師， 當(dāng)你把圖 1.1 給手下的軟件工程師們觀看， 告訴他們及早發(fā)現(xiàn)并改 正錯(cuò)誤的重要性時(shí)，有人不同意你的觀點(diǎn)，認(rèn)為要求在錯(cuò)誤進(jìn)入軟件之前就清除它們是不現(xiàn)實(shí)的，并舉例 說(shuō)： “如果

3、一個(gè)故障是編碼錯(cuò)誤造成的，那么，一個(gè)人怎么能在設(shè)計(jì)階段清除它呢?”你怎么反駁他 ?1-3 什么是軟件工程 ?它有哪些本質(zhì)特性 ?怎樣用軟件工程消除軟件危機(jī) ?答: 軟件工程是指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)的一門(mén)工程學(xué)科。采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法來(lái) 開(kāi)發(fā)與維護(hù)軟件，把經(jīng)過(guò)時(shí)間考驗(yàn)而證明正確的管理技術(shù)和當(dāng)前能夠得到的最好的技術(shù)方法結(jié)合起來(lái)，以 經(jīng)濟(jì)地開(kāi)發(fā)出高質(zhì)量的軟件并有效地維護(hù)它。軟件工程本質(zhì)特性： 1、軟件工程關(guān)注于大型程序的構(gòu)造； 2、軟件工程的中心課題是控制復(fù)雜性； 3、 軟件經(jīng)常變化； 4、開(kāi)發(fā)軟件的效率非常重要； 5、和諧地合作是開(kāi)發(fā)軟件的關(guān)鍵； 6、軟件必須有效地支持 它的用戶；

4、7、在軟件工程領(lǐng)域中是由具有一種文化背景的人替具有另一種文化背景的人創(chuàng)造產(chǎn)品。消除軟件危機(jī)的途徑：為了消除軟件危機(jī)，首先應(yīng)該對(duì)計(jì)算機(jī)軟件有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)。必須充分認(rèn)識(shí) 到軟件開(kāi)發(fā)不是某種個(gè)體勞動(dòng)的神秘技巧，而應(yīng)該是一種組織良好、管理嚴(yán)密、各類人員協(xié)同配合、共同 完成的工程項(xiàng)目。應(yīng)該推廣使用在實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的開(kāi)發(fā)軟件的成功的技術(shù)和方法，并且研究探索更好更 有效的技術(shù)和方法，盡快消除在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)早期發(fā)展階段形成的一些錯(cuò)誤概念和做法。應(yīng)該開(kāi)發(fā)和使用更 好的軟件工具。為了解決軟件危機(jī)，既要有技術(shù)措施（方法和工具） ，又要有必要的組織管理措施。 1-6 什么是軟件過(guò)程 ?它與軟件工程方法學(xué)有何關(guān)系 ?答

5、: 軟件過(guò)程是為了獲得高質(zhì)量軟件所需要完成的一系列任務(wù)的框架，它規(guī)定了完成各項(xiàng)任務(wù)的工作 步驟。軟件工程方法學(xué)包含軟件過(guò)程。1-7 什么是軟件生命周期模型 ?試比較瀑布模型、快速原型模型、增量模型和螺旋模型的優(yōu)缺點(diǎn)，說(shuō)明每種 模型的適用范圍。答: 生命周期模型簡(jiǎn)潔地描述軟件過(guò)程，規(guī)定了把生命周期劃分成哪些階段及各個(gè)階段執(zhí)行順序。瀑布模型歷史悠久、廣為人知，它的優(yōu)勢(shì)在于它是規(guī)范的、文檔驅(qū)動(dòng)的方法；這種模型的問(wèn)題是，最 終開(kāi)發(fā)出的軟件產(chǎn)品可能并不是用戶真正需要的?？焖僭湍Ｐ驼菫榱丝朔俨寄Ｐ偷娜秉c(diǎn)而提出來(lái)的。它通過(guò)快速構(gòu)建起一個(gè)可在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的 原型系統(tǒng)，讓用戶試用原型并收集用戶反饋意見(jiàn)的辦

6、法，獲取用戶的真實(shí)需求。增量模型具有可在軟件開(kāi)發(fā)的早期階段使投資獲得明顯回報(bào)和較易維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，但是，要求軟件具有 開(kāi)放的結(jié)構(gòu)是使用這種模型時(shí)固有的困難。風(fēng)險(xiǎn)驅(qū)動(dòng)的螺旋模型適用于內(nèi)部開(kāi)發(fā)的大型軟件項(xiàng)目，但是，只有在開(kāi)發(fā)人員具有風(fēng)險(xiǎn)分析和排除風(fēng) 險(xiǎn)的經(jīng)驗(yàn)及專門(mén)知識(shí)時(shí)，使用這種模型才會(huì)獲得成功?？焖僭湍Ｐ停哼m合小型軟件；螺旋模型：適合內(nèi)部開(kāi)發(fā)的大規(guī)模軟件項(xiàng)目。2- 1 在軟件開(kāi)發(fā)的早期階段為什么要進(jìn)行可行性研究?應(yīng)該從哪些方面研究目標(biāo)系統(tǒng)的可行性 ?答: 可行性研究的目的，就是用最小的代價(jià)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)確定問(wèn)題是否能夠解決。至少應(yīng)該從下述 三方面研究每種解法的可行性： （1）技術(shù)可行性； （2

7、）經(jīng)濟(jì)可行性；（3）操作可行性。2- 5 北京某高校可用的電話號(hào)碼有以下幾類： 校內(nèi)電話號(hào)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(hào)碼 （第 1 位不是 0）。請(qǐng)用 2.5.2 小節(jié)講述的定義數(shù)據(jù)的方法，定義上述的電話號(hào)碼。答 : 電話號(hào)碼校內(nèi)電話 | 本市電話 | 外地電話非零數(shù)字字符 =1|2|3|4|5|6|7|8|9校內(nèi)電話 =非零數(shù)字字符 +3 數(shù)字 3本市電話 =0+非零數(shù)字字符 +7 數(shù)字7外地電話 =0+區(qū)碼

8、 +非零數(shù)字字符 +7 數(shù)字73- 1 為什么要進(jìn)行需求分析 ?通常對(duì)軟件系統(tǒng)有哪些需求 ?答: 為了開(kāi)發(fā)出真正滿足用戶需求的軟件產(chǎn)品，首先必須知道用戶的需求。對(duì)軟件需求的深入理解是 軟件開(kāi)發(fā)工作獲得成功的前提條件，不論我們把設(shè)計(jì)和編碼工作做得如何出色，不能真正滿足用戶需求的 程序只會(huì)令用戶失望，給開(kāi)發(fā)者帶來(lái)煩惱。確定對(duì)系統(tǒng)的綜合要求： 1、功能需求； 2、性能需求； 3、可靠性和可用性需求； 4、出錯(cuò)處理需求； 5、接口需求； 6、約束； 7、逆向需求； 8、將來(lái)可以提出的要求，分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求。3- 2 怎樣與用戶有效地溝通以獲取用戶的真實(shí)需求 ?答: 與用戶溝通獲取需求的方法：訪談；面

9、向數(shù)據(jù)流自頂向下求精；簡(jiǎn)易的應(yīng)用規(guī)格說(shuō)明技術(shù)；快速建立 軟件原型3-3 銀行計(jì)算機(jī)儲(chǔ)蓄系統(tǒng)的工作過(guò)程大致如下：儲(chǔ)戶填寫(xiě)的存款單或取款單由業(yè)務(wù)員鍵入系統(tǒng)，如果是存 款則系統(tǒng)記錄存款人姓名、住址 （或電話號(hào)碼 ） 、身份證號(hào)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(chǔ)戶；如果是取款而且存款時(shí)留有密碼，則系統(tǒng)首先核對(duì)儲(chǔ)戶密碼，若密 碼正確或存款時(shí)未留密碼，則系統(tǒng)計(jì)算利息并印出利息清單給儲(chǔ)戶。請(qǐng)用數(shù)據(jù)流圖描繪本系統(tǒng)的功能，并用實(shí)體 -聯(lián)系圖描繪系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)對(duì)象。答:4- 2 在什么情況下應(yīng)該使用形式化說(shuō)明技術(shù) ?使用形式化說(shuō)明技術(shù)時(shí)應(yīng)遵守哪些準(zhǔn)則 ? 答: 在開(kāi)發(fā)大型

10、軟件系統(tǒng)的過(guò)程中應(yīng)該使用形式化說(shuō)明技術(shù)。應(yīng)用形式化方法的準(zhǔn)則： （ 1）應(yīng)該選用適當(dāng)?shù)谋硎痉椒ā?（2）應(yīng)該形式化，但不要過(guò)分形式化。 （3） 應(yīng)該估算成本。 （4）應(yīng)該有形式化方法顧問(wèn)隨時(shí)提供咨詢。 （5）不應(yīng)該放棄傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法。 （6）應(yīng)該建 立詳盡的文檔。 （7）不應(yīng)該放棄質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 （ 8）不應(yīng)該盲目依賴形式化方法。 （ 9）應(yīng)該測(cè)試、測(cè)試再測(cè)試。 （10）應(yīng)該重用。5- 4 美國(guó)某大學(xué)共有 200 名教師，校方與教師工會(huì)剛剛簽訂一項(xiàng)協(xié)議。按照協(xié)議，所有年工資超過(guò) 26 000（含 26 000） 的教師工資將保持不變，年工資少于 26 000 的教師將增加工資，所增加的工資數(shù)按下

11、述方法計(jì)算： 給每個(gè)由此教師所贍養(yǎng)的人 （包括教師本人 ） 每年補(bǔ)助 100，此外，教師有一年工齡每年再多 補(bǔ)助 50，但是，增加后的年工資總額不能多于 26 000。教師的工資檔案儲(chǔ)存在行政辦公室的磁帶上，檔案中有目前的年工資、贍養(yǎng)的人數(shù)、雇用日期等信息。需 要寫(xiě)一個(gè)程序計(jì)算并印出每名教師的原有工資和調(diào)整后的新工資。要求：（1）畫(huà)出此系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖；（2）寫(xiě)出需求說(shuō)明；（3）設(shè)計(jì)上述的工資調(diào)整程序 （ 要求用 HIPO圖描繪設(shè)計(jì)結(jié)果 ），設(shè)計(jì)時(shí)請(qǐng)分別采用下述兩種算法， 并比較這 兩種算法的優(yōu)缺點(diǎn)：（a） 搜索工資檔案數(shù)據(jù)，找出年工資少于 26 000 的人，計(jì)算新工資，校核是否超過(guò) 26 0

12、00 ，儲(chǔ)存新工 資，印出新舊工資對(duì)照表；（b） 把工資檔案數(shù)據(jù)按工資從最低到最高的次序排序，當(dāng)工資數(shù)額超過(guò) 26 000 時(shí)即停止排序，計(jì)算新工資，校核是否超過(guò)限額，儲(chǔ)存新工資，印出結(jié)果。 答:1) 數(shù)據(jù)流圖：1任務(wù)概述：對(duì)于年工資未超過(guò)2600的教師漲工資 : 每贍養(yǎng) 1人補(bǔ)助 $100, 每有一年2工齡補(bǔ)助 $50, 漲工資上限為數(shù)據(jù)描述 :2600;2600的教師漲工資 : 每贍養(yǎng) 1人補(bǔ)助 $100, 每有一年數(shù)據(jù)庫(kù)描述 : 工資表、功能需求：對(duì)于年工資未超過(guò)工齡補(bǔ)助 $50, 漲工資上限為2600;3)a)種算法 .(4) 所畫(huà)的流程圖適合6- 8 畫(huà)出下列偽碼程序的流圖，計(jì)算它的

13、環(huán)形復(fù)雜度。你覺(jué)得這個(gè)程序的邏輯有什么問(wèn)題嗎 C EXAMPLELOOP:DO WHILE Z0A=B+1IF A10THEN X=AELSE Y=ZEND IFIF Y0THEN PRINT CELSE PRINT KENDIFSTOP答: 對(duì)應(yīng)的流圖2,3Y=2環(huán)形復(fù)雜度： V（ G）=E-N+2=17-13+2=6存在的邏輯問(wèn)題： 1）當(dāng) Z0 時(shí)易形成死循環(huán) . 2） 條件 Y5 包含條件 6-9 把統(tǒng)計(jì)空格程序的 Jackson 圖（ 下圖 ） 改畫(huà)為等價(jià)的程序流程圖和盒圖。答:盒圖 （N-S 圖 ）文件不是文件尾 ?讀一個(gè)字符串換行 ,輸出字符串 , 換行統(tǒng)計(jì)空格數(shù)并輸出取下一個(gè)字

14、符串換行 ,輸出空格總數(shù)7- 8 對(duì)一個(gè)包含 10000 條機(jī)器指令的程序進(jìn)行一個(gè)月集成測(cè)試后，總共改正了 15 個(gè)錯(cuò)誤，此時(shí) MTTF=10h; 經(jīng)過(guò)兩個(gè)月測(cè)試后，總共改正了 25 個(gè)錯(cuò)誤(第二個(gè)月改正了 10個(gè)錯(cuò)誤 ) ， MTTF=15h。要求： (1) 根據(jù)上述數(shù)據(jù)確定 MTTF與測(cè)試時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系，畫(huà)出 MTTF與測(cè)試時(shí)間 的關(guān)系曲線。在 畫(huà)這條曲線時(shí)做了什么假設(shè) ?(2) 為做到 MTTF=100h，必須進(jìn)行多長(zhǎng)時(shí)間的集成測(cè)試 ?當(dāng)集成測(cè)試結(jié)束時(shí)總共改正了多少個(gè)錯(cuò)誤，還有多 少個(gè)錯(cuò)誤潛伏在程序中 ?答:(1) 所做假設(shè) :1) 單位長(zhǎng)度里的錯(cuò)誤數(shù)近似為常數(shù) ;2)失效率正比于軟

15、件中剩余的錯(cuò)誤數(shù), 而平均無(wú)故障時(shí)間與剩余的錯(cuò)誤數(shù)成反比 . 3) 發(fā)現(xiàn)的每一個(gè)錯(cuò)誤都立即正確地改正了 .(2) 由 Shooman公式：MTTF=IT/(K*(E T-EC(T)其中， I T=104,MTTF1=10,n 1=15,MTTF2=15,n 2=25。得： MTTF1=I T/(K*(E T-EC(T 1)10=10000/(K*(E T-15)MTTF2=I T/(K*(E T-E C(T 2)15=10000/(K*(E T-25)(1) 解得程序中固有的錯(cuò)誤總數(shù) ET=45, 此外 K=100/3 。(2) 設(shè) MTTF=100,有100=10000/( ( 100/3

16、) *(45-x)解得 x=42 。所以，當(dāng)集成測(cè)試結(jié)束時(shí)，改正了 42個(gè)錯(cuò)誤，還剩 3 個(gè)錯(cuò)誤。日日12 月月78 ) ab7-9 如對(duì)一個(gè)長(zhǎng)度為 100000 條指令的程序進(jìn)行集成測(cè)試期間記錄下下面的數(shù)據(jù)： 集成測(cè)試開(kāi)始，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤?？偣哺恼?100 個(gè)錯(cuò)誤，此時(shí) MTTF=0.4h總共改正 300 個(gè)錯(cuò)誤，此時(shí)， MTTF=2h根據(jù)上列數(shù)據(jù)完成下列各題：(1) 估計(jì)程序中的錯(cuò)誤總數(shù)；(2) 為使 MTTF達(dá)到 10h，必須測(cè)試和調(diào)試這個(gè)程序多長(zhǎng)時(shí)間 ?(3) 畫(huà)出 MTTF和測(cè)試時(shí)間 之間的函數(shù)關(guān)系線。答 : 由 Shooman公式：MTTF=IT/(K*(E T-EC(T)5其中，

17、I T=105,MTTF1=0.4,T 1=160,n 1=100,MTTF2=2,T 2=320,n 2=300。得： MTTF1=I T/(K*(E T-EC(T 1)0.4=100000/(K*(E T-100)MTTF2=I T/(K*(E T-E C(T 2)2=100000/(K*(E T-300)(1) 解得程序中固有的錯(cuò)誤總數(shù) ET=350, 此外 K=1000。(2) 設(shè) MTTF=10,有 10=100000/(1000*(350-x) 解得 x=340。由可靠性積累曲線 EC(t)=E T(1-exp (-K1t) 得： 100=350*(1-exp (-160K 1)300=350*(1-exp (-320K 1) )解得： K=0.01 。 代入 340=350*(1-exp (-K1t )= 350*(1-exp (-0.01t )， 得： t=(ln(35)/0.01=356h因此求得為使 MTTF=10 ，測(cè)試和調(diào)試該程序需要花費(fèi)365h。8- 1 軟件的可維護(hù)性與哪些因素有關(guān) ?在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)該采取哪些措施才能提高軟件產(chǎn)品的可維護(hù)性?答: 1、決定軟件可維護(hù)性的因素主要有下述5 個(gè)： 1、可理解性； 2、可測(cè)試性； 3、可修改性； 4、可移植性； 5、可重用性。在需求分析階段的復(fù)審過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)將來(lái)要改進(jìn)的部分和可能