軟件工程學概述：可行性研究

1、第第2章章 可行性研究可行性研究（Feasibility Study） 本章主要介紹可行性研究階段的任務、過程、本章主要介紹可行性研究階段的任務、過程、使用工具以及成本效益的分析。使用工具以及成本效益的分析。 問題定義是軟件定義時期的第一個階段。問題定義是軟件定義時期的第一個階段。 問題定義階段的問題定義階段的目的目的是：弄清用戶需要計算機解決的是：弄清用戶需要計算機解決的問題，以及所需的資源和經(jīng)費。問題，以及所需的資源和經(jīng)費。 問題定義階段的問題定義階段的任務任務是：在用戶溝通的基礎上，編寫是：在用戶溝通的基礎上，編寫系統(tǒng)目標與范圍說明書系統(tǒng)目標與范圍說明書的文檔，經(jīng)用戶確認后作為的文檔，經(jīng)

2、用戶確認后作為可行性研究階段的依據(jù)?？尚行匝芯侩A段的依據(jù)。 首先首先對問題定義進行概要的分析研究，初步確定項目對問題定義進行概要的分析研究，初步確定項目的規(guī)模和目標，確定項目的約束和限制，把它們清楚地的規(guī)模和目標，確定項目的約束和限制，把它們清楚地列舉出來。列舉出來。然后然后進行簡要的需求分析，抽象出該項目的進行簡要的需求分析，抽象出該項目的邏輯結構，建立邏輯模型。從邏輯模型出發(fā)，經(jīng)過壓縮邏輯結構，建立邏輯模型。從邏輯模型出發(fā)，經(jīng)過壓縮的設計，的設計，探索探索出若干種可供選擇的主要解決方案，對每出若干種可供選擇的主要解決方案，對每一種方案都要研究其可行性。一種方案都要研究其可行性。1. 任任

3、務務 必須分析各種候選解決方案的利弊，從而判斷原定的必須分析各種候選解決方案的利弊，從而判斷原定的系統(tǒng)目標和規(guī)模系統(tǒng)目標和規(guī)模是否現(xiàn)實是否現(xiàn)實，系統(tǒng)完成后所能帶來的，系統(tǒng)完成后所能帶來的效益效益是否大到值得投資開發(fā)是否大到值得投資開發(fā)這個系統(tǒng)的程度。這個系統(tǒng)的程度。2. 可行性研究過程可行性研究過程1、復查系統(tǒng)規(guī)模和目標、復查系統(tǒng)規(guī)模和目標 解決老系統(tǒng)問題解決老系統(tǒng)問題老系統(tǒng)老系統(tǒng)功功 能能新增新增功能功能 新系統(tǒng)效益新系統(tǒng)效益 老系統(tǒng)效益老系統(tǒng)效益 ? ?注意注意： 只了解老系統(tǒng)做什么，而不只了解老系統(tǒng)做什么，而不管怎樣做；管怎樣做； 注意了解與其它系統(tǒng)的接口；注意了解與其它系統(tǒng)的接口； 用

4、高層系統(tǒng)流程圖描述現(xiàn)有用高層系統(tǒng)流程圖描述現(xiàn)有系統(tǒng)。系統(tǒng)。 可行性研究實質(zhì)上是在較高層次上以較抽象的方式進可行性研究實質(zhì)上是在較高層次上以較抽象的方式進行的系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設計的過程。行的系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設計的過程。? ?復查定義，明確限制約束。我們認為用戶要的復查定義，明確限制約束。我們認為用戶要的 用戶要的用戶要的2、研究目前正在使用的系統(tǒng)、研究目前正在使用的系統(tǒng)2. 過過 程程3、導出新系統(tǒng)的高層邏輯模型、導出新系統(tǒng)的高層邏輯模型(conceptual design)抽象抽象實現(xiàn)實現(xiàn)改進改進老系統(tǒng)老系統(tǒng)模型模型新模型新模型新系統(tǒng)新系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖和和數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典共同定義新系統(tǒng)的邏輯模

5、型。共同定義新系統(tǒng)的邏輯模型。應該告訴用戶應該告訴用戶“What” ，而不是，而不是“How” 邏輯模型邏輯模型重新定義重新定義 復查定義復查定義4、進一步定義問題、進一步定義問題 注意注意： 分析員與用戶一起再次復查問題定義、工程規(guī)模和目標；分析員與用戶一起再次復查問題定義、工程規(guī)模和目標； 前前4個步驟實質(zhì)上構成一個循環(huán)；個步驟實質(zhì)上構成一個循環(huán)； 此時合同未簽，應考慮成本，不宜反復太多次。此時合同未簽，應考慮成本，不宜反復太多次。5、導出和評價供選擇的解法、導出和評價供選擇的解法2. 過過 程程進度表（工作量）進度表（工作量）經(jīng)濟上合算經(jīng)濟上合算技術上可行技術上可行操作上可行操作上可行技

6、術上不可行技術上不可行用戶用戶不不可可能能操操作作不合算不合算若干物理解法若干物理解法 分析員從建議的邏輯模型出發(fā)，從技術角度，通過分析員從建議的邏輯模型出發(fā)，從技術角度，通過自動化邊界的劃分或組合的方法，導出若干個較高層次自動化邊界的劃分或組合的方法，導出若干個較高層次的物理解法。的物理解法。6、推薦行動方針、推薦行動方針Yes or No?NoYesWhy?Which one is the best?Why? (cost / benefit) 任務分解，確定負責人任務分解，確定負責人 大致進度規(guī)劃大致進度規(guī)劃 財務預算財務預算 風險分析及對策風險分析及對策8、文檔的審查、存檔、文檔的審查、

7、存檔7、草擬開發(fā)計劃（粗略）、草擬開發(fā)計劃（粗略）2. 過過 程程 形成清晰的文檔，供用戶審查和決策形成清晰的文檔，供用戶審查和決策3. 系統(tǒng)流程圖系統(tǒng)流程圖( (System Flow Diagram) ) 系統(tǒng)流程圖是描繪物理系統(tǒng)的傳統(tǒng)工具。用圖形符系統(tǒng)流程圖是描繪物理系統(tǒng)的傳統(tǒng)工具。用圖形符號描繪系統(tǒng)中每個部件，反映信息在各部分間號描繪系統(tǒng)中每個部件，反映信息在各部分間流動流動的情的情況，不同于程序流程圖（不反映控制、處理信息）。況，不同于程序流程圖（不反映控制、處理信息）。變化變化倉庫倉庫零零 庫存量庫存量件件 臨界值臨界值庫存清單庫存清單XX ： XX ： 庫存庫存 臨臨界值界值定貨

8、報告定貨報告2. 例子：例子：P.401. 符號：符號：P.39注注：符號：符號 = 系統(tǒng)部件系統(tǒng)部件 箭頭箭頭 = 信息流動路徑信息流動路徑 對復雜的系統(tǒng)，通常采用對復雜的系統(tǒng)，通常采用分層思想分層思想事務事務庫存清單程序庫存清單程序庫存清單庫存清單主文件主文件定貨定貨信息信息報告生成程序報告生成程序定貨報告定貨報告即庫存量變化即庫存量變化3. 系統(tǒng)流程圖系統(tǒng)流程圖4. 數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖(Data Flow Diagram)1、符號：、符號：P. 41input /outputdata storagefunctiondata flow 數(shù)據(jù)流圖是系統(tǒng)邏輯功能的圖形表示，是一種圖形化技術。數(shù)據(jù)

9、流圖是系統(tǒng)邏輯功能的圖形表示，是一種圖形化技術。它以圖形的方式描繪數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中流動和被處理的邏輯過程，它以圖形的方式描繪數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中流動和被處理的邏輯過程，反映的是系統(tǒng)必須完成的邏輯功能，不考慮具體實現(xiàn)。反映的是系統(tǒng)必須完成的邏輯功能，不考慮具體實現(xiàn)。 附加：附加： * and + or mutex說明說明：u DFD與程序流程圖的區(qū)別，如箭頭（數(shù)據(jù)流、控制流）與程序流程圖的區(qū)別，如箭頭（數(shù)據(jù)流、控制流）u 數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲都表示數(shù)據(jù)（動態(tài)和靜態(tài)）數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲都表示數(shù)據(jù)（動態(tài)和靜態(tài)）u 數(shù)據(jù)存儲并不等同于一個數(shù)據(jù)文件，可以是文件或部分文件或數(shù)數(shù)據(jù)存儲并不等同于一個數(shù)據(jù)文件，可以是文件或部分

10、文件或數(shù)據(jù)庫等據(jù)庫等u 加工處理并不一定是一個程序，可以是系列程序、一個程序、或加工處理并不一定是一個程序，可以是系列程序、一個程序、或一個程序中的模塊等一個程序中的模塊等u 在在DFD中，數(shù)據(jù)源點和終點可能相同，為清晰畫成兩個，數(shù)據(jù)存中，數(shù)據(jù)源點和終點可能相同，為清晰畫成兩個，數(shù)據(jù)存儲與加工處理之間可以用雙向箭頭表示讀寫，應把所有可能的數(shù)儲與加工處理之間可以用雙向箭頭表示讀寫，應把所有可能的數(shù)據(jù)流畫出，數(shù)據(jù)存儲和加工處理應加上編號，便于識別、引用。據(jù)流畫出，數(shù)據(jù)存儲和加工處理應加上編號，便于識別、引用。4. 數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖4. 數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖2、DFD的畫法：的畫法： 畫畫DFD的的方法

11、方法是：從系統(tǒng)的基本模型（把整個系是：從系統(tǒng)的基本模型（把整個系統(tǒng)看作一個加工處理）開始，逐層地對系統(tǒng)進行分解統(tǒng)看作一個加工處理）開始，逐層地對系統(tǒng)進行分解（將復雜問題劃分為較小問題），每分解一次，系統(tǒng)（將復雜問題劃分為較小問題），每分解一次，系統(tǒng)的加工處理數(shù)量就多一些，每個加工的功能更具體一的加工處理數(shù)量就多一些，每個加工的功能更具體一些，重復這種分解，直到所有的加工都足夠簡單，不些，重復這種分解，直到所有的加工都足夠簡單，不必再分解（復雜性降低到可以掌握的程度）為止。必再分解（復雜性降低到可以掌握的程度）為止。4. 數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖畫畫DFD的的步驟步驟：（1）從問題描述中提?。膯栴}描述

12、中提取DFD的的4種成分種成分數(shù)據(jù)源點和終點、加工處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)源點和終點、加工處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)流（2）畫頂層）畫頂層DFD 畫系統(tǒng)的基本輸入輸出，即基本系統(tǒng)模型。畫系統(tǒng)的基本輸入輸出，即基本系統(tǒng)模型。（3）畫系統(tǒng)內(nèi)部，即畫下層）畫系統(tǒng)內(nèi)部，即畫下層DFD 采用自頂向下、由外向內(nèi)的原則。畫第二層時，一般根據(jù)當采用自頂向下、由外向內(nèi)的原則。畫第二層時，一般根據(jù)當前系統(tǒng)工作分組情況，并根據(jù)外部功能分解成若干子系統(tǒng)；再下前系統(tǒng)工作分組情況，并根據(jù)外部功能分解成若干子系統(tǒng)；再下一層一般沿著數(shù)據(jù)流方向，根據(jù)數(shù)據(jù)流組成及值的變化情況進行一層一般沿著數(shù)據(jù)流方向，根據(jù)數(shù)據(jù)流組成及值的變化情況進

13、行分解。分解。4. 數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖畫畫DFD的例子：的例子：（1）從問題描述中提取）從問題描述中提取DFD的的4種成分種成分從描述問題的信息中提取數(shù)據(jù)源點和終點、加工處理、數(shù)據(jù)從描述問題的信息中提取數(shù)據(jù)源點和終點、加工處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)流存儲、數(shù)據(jù)流4. 數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖畫畫DFD的例子：的例子：（2）畫頂層）畫頂層DFD任何計算機系統(tǒng)實質(zhì)上都是信息處理系統(tǒng)，本質(zhì)上都是把輸任何計算機系統(tǒng)實質(zhì)上都是信息處理系統(tǒng)，本質(zhì)上都是把輸入數(shù)據(jù)變換成輸出數(shù)據(jù)，其基本系統(tǒng)模型都是由若干個數(shù)據(jù)源點入數(shù)據(jù)變換成輸出數(shù)據(jù)，其基本系統(tǒng)模型都是由若干個數(shù)據(jù)源點/終點及一個加工處理組成。終點及一個加工處理組成。 基本

14、系統(tǒng)模型（頂層基本系統(tǒng)模型（頂層DFD）4. 數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖畫畫DFD的例子：的例子：（3）畫系統(tǒng)內(nèi)部，即畫下層）畫系統(tǒng)內(nèi)部，即畫下層DFD 從基本系統(tǒng)模型出發(fā)，細化分解加工處理，直到進一步分解從基本系統(tǒng)模型出發(fā)，細化分解加工處理，直到進一步分解將涉及如何具體地實現(xiàn)一個功能時就不再分解。將涉及如何具體地實現(xiàn)一個功能時就不再分解。 第二層第二層DFD 第三層第三層DFDExample : 摘自摘自Fundamentals of Software Engineering Information System of a Public Library IF user requests a book

15、(title, author, users name) THEN Get a book book, and users list of books borrowed; IF user searches a book by topics THEN Search by topics list of book titles referring to the topic.4. 數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖4. 數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖Title and author of requested book; name of userBook title;user nameList of titlesreferring to

16、the topicTopicTopicTitleBookTopic request by the userShelvesList of AuthorsList of titlesList of topicsGet a bookSearch by topicsBook request by the userList of books borrowedAuthorTitleBookBook statusBook receptionDisplay of list of titlesRefinement: Book request = Find book position + Get a book注注

17、：與程序流程圖不同，：與程序流程圖不同，DFD不描述流動條件，忽略出錯處理；不描述流動條件，忽略出錯處理；命名盡可能清楚、具體。命名盡可能清楚、具體。4. 數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖Book title;user nameBookShelvesList of AuthorsList of titlesGet a bookFind book positionList of books borrowedAuthorTitleBook Title and authorof requested book;name of the userBook requestedby the userBook receptio

18、n4. 數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖3、數(shù)據(jù)流圖的用途、數(shù)據(jù)流圖的用途（1）分層）分層DFD的優(yōu)點的優(yōu)點 便于實現(xiàn)便于實現(xiàn) 便于使用便于使用（2）畫）畫DFD的目的的目的 表達軟件系統(tǒng)模型，是分析、設計的基礎表達軟件系統(tǒng)模型，是分析、設計的基礎 作為分析員與用戶、分析員與設計員之間的交流工具作為分析員與用戶、分析員與設計員之間的交流工具（3）DFD的用途的用途 DFD表述分析員對現(xiàn)有系統(tǒng)的認識及目標系統(tǒng)的設想表述分析員對現(xiàn)有系統(tǒng)的認識及目標系統(tǒng)的設想 用戶通過用戶通過DFD來評價分析員是否理解了用戶需求來評價分析員是否理解了用戶需求 DFD作為軟件進一步分析、設計的工具作為軟件進一步分析、設計的工具5.

19、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)df字典字典(Data Dictionary) 數(shù)據(jù)字典是關于數(shù)據(jù)信息的集合，即對數(shù)據(jù)字典是關于數(shù)據(jù)信息的集合，即對DFD中包含的中包含的元素的定義的集合，其作用是在軟件分析和設計的過程中元素的定義的集合，其作用是在軟件分析和設計的過程中提供關于數(shù)據(jù)的描述信息。提供關于數(shù)據(jù)的描述信息。 DD與與DFD結合，構成系統(tǒng)的邏輯模型。結合，構成系統(tǒng)的邏輯模型。 DD定義數(shù)據(jù)的方法是對數(shù)據(jù)自頂向下地分解，當分解到不需定義數(shù)據(jù)的方法是對數(shù)據(jù)自頂向下地分解，當分解到不需要進一步定義，每個和工程有關的人員都清楚其含義時，分解過要進一步定義，每個和工程有關的人員都清楚其含義時，分解過程就結束。程就結束。

20、1、DD的內(nèi)容的內(nèi)容DD由由DFD中對應中對應4類元素的定義組成：類元素的定義組成： 數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流 數(shù)據(jù)項（數(shù)據(jù)分量）數(shù)據(jù)項（數(shù)據(jù)分量） 數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲 加工處理加工處理對加工處理的定義用對加工處理的定義用IPO或或PDL等專用工具來描述。等專用工具來描述。DD具體定義某一數(shù)據(jù)應包括以下內(nèi)容：具體定義某一數(shù)據(jù)應包括以下內(nèi)容： 一般信息：名稱、別名、有關描述等一般信息：名稱、別名、有關描述等 定義：數(shù)據(jù)類型、長度、結構、取值等定義：數(shù)據(jù)類型、長度、結構、取值等 使用特點：使用范圍、方式、條件等使用特點：使用范圍、方式、條件等 控制特點：使用數(shù)據(jù)權限等控制特點：使用數(shù)據(jù)權限等 分組信息：結構組成

21、、物理位置分組信息：結構組成、物理位置記錄文件、數(shù)據(jù)庫等記錄文件、數(shù)據(jù)庫等5. 數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典5. 數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典2、定義數(shù)據(jù)的方法、定義數(shù)據(jù)的方法 = 等價于（定義為）等價于（定義為） + 順序：以確定的順序連接兩個或多個分量（成分）順序：以確定的順序連接兩個或多個分量（成分） | 選擇：從兩個或多個可能的元素（成分）中選取一個選擇：從兩個或多個可能的元素（成分）中選取一個 重復：對指定的分量（成分）重復零次或多次重復：對指定的分量（成分）重復零次或多次（）可選：指定的分量（成分）是可有可無的（）可選：指定的分量（成分）是可有可無的數(shù)據(jù)成分組成數(shù)據(jù)的方式由以下四種關系組成（符號）：數(shù)據(jù)成

22、分組成數(shù)據(jù)的方式由以下四種關系組成（符號）：例如例如：標示符：標示符 = 字母字符字母字符 + 字母數(shù)字串字母數(shù)字串 字母數(shù)字串字母數(shù)字串 = 0 字母或數(shù)字字母或數(shù)字 7 字母或數(shù)字字母或數(shù)字 = 字母字符字母字符 | 數(shù)字字符數(shù)字字符 3、例子：、例子：名字：定貨報表名字：定貨報表別名：定貨信息別名：定貨信息描述：每天一次送檢采購員描述：每天一次送檢采購員 的需要定貨的零件表的需要定貨的零件表定義：定義：定貨報表定貨報表=零件編號零件編號+零件名稱零件名稱 +定貨數(shù)量定貨數(shù)量+目前價格目前價格 +主要供應者主要供應者 +次要供應者次要供應者位置：輸出到打印機位置：輸出到打印機數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)結構結

23、構struct 定貨報表定貨報表 char 零件編號零件編號; char 零件名稱零件名稱; int 定貨數(shù)量定貨數(shù)量; float 目前價格目前價格; struct supplier 主要供應者主要供應者; struct supplier 次要供應者次要供應者;5. 數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典名字：零件編號名字：零件編號別名：別名：描述：唯一地標識庫存清單中描述：唯一地標識庫存清單中 一個特定零件的關鍵域一個特定零件的關鍵域定義：零件編號定義：零件編號 = 8 字符字符 8位置：定貨報表位置：定貨報表 定貨信息定貨信息 庫存清單庫存清單若修改若修改“零件編號零件編號”的定義，則受到影響的定義，則受到影

24、響的數(shù)據(jù)均列于此的數(shù)據(jù)均列于此5. 數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)字典4、DD的實現(xiàn)的實現(xiàn) 全人工過程全人工過程 全自動化過程全自動化過程 混合過程混合過程5、DD的用途的用途 DD與與DFD共同構成系統(tǒng)的規(guī)格說明；共同構成系統(tǒng)的規(guī)格說明； DD是分析階段的工具，消除用戶、開發(fā)人員間的誤解，增進開發(fā)是分析階段的工具，消除用戶、開發(fā)人員間的誤解，增進開發(fā)人員間的通訊；人員間的通訊； DD中的數(shù)據(jù)信息給出了該數(shù)據(jù)元素適用的程序（模塊），因而易中的數(shù)據(jù)信息給出了該數(shù)據(jù)元素適用的程序（模塊），因而易估計對它的改變帶來的影響；估計對它的改變帶來的影響； DD是軟件系統(tǒng)中開發(fā)數(shù)據(jù)庫和設計數(shù)據(jù)結構的基礎。是軟件系統(tǒng)中開發(fā)數(shù)據(jù)

25、庫和設計數(shù)據(jù)結構的基礎。6 成本成本/效益分析效益分析(Cost/Benefit) 成本成本/ /效益分析的效益分析的目的目的是：從經(jīng)濟的角度分析開發(fā)一個是：從經(jīng)濟的角度分析開發(fā)一個特定的新系統(tǒng)是否劃算，從而幫助用戶正確地作出是否投特定的新系統(tǒng)是否劃算，從而幫助用戶正確地作出是否投資于這項開發(fā)工程的決定。資于這項開發(fā)工程的決定。 代碼行技術代碼行技術 軟件開發(fā)成本軟件開發(fā)成本 = 源代碼行數(shù)源代碼行數(shù) 每行代碼的平均成本每行代碼的平均成本1、成本估計、成本估計(Cost Estimation) 任務分解技術任務分解技術 任務成本任務成本 = 完成任務所需的人力完成任務所需的人力(人月人月) 每人每月平均工資每人每月平均工資 經(jīng)驗公式及軟件經(jīng)驗公式及軟件 Size of the system CostantCost factors,adjustment multiplier.見常常公公式式形形如如其其中中 cT12nCost (abS ) m(x)S, a,b,c, x(x , x , x ) m 軟件：軟件：Boehms Cons