《系統(tǒng)的調(diào)查與分析》課件

系統(tǒng)的調(diào)查與分析系統(tǒng)調(diào)查和分析是軟件開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，用于深入了解用戶需求，并確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)的范圍和目標(biāo)。課程大綱系統(tǒng)概念涵蓋系統(tǒng)定義、基本特征和分類，為理解系統(tǒng)分析奠定基礎(chǔ)。系統(tǒng)分析方法介紹整體分析法、功能分析法、層次分析法和度量分析法等常用方法。信息收集與分析討論信息收集方式、定性與定量分析方法，以及分析工具應(yīng)用。需求分析、系統(tǒng)建模、系統(tǒng)評(píng)估與改進(jìn)講解需求識(shí)別、層次、建模、沖突識(shí)別等內(nèi)容，并介紹系統(tǒng)建模、評(píng)估和改進(jìn)方法。一、系統(tǒng)概念系統(tǒng)是一個(gè)由相互關(guān)聯(lián)的元素組成的集合，這些元素共同協(xié)作以實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)。系統(tǒng)可以是簡單的，也可以是復(fù)雜的，范圍可以從單個(gè)機(jī)器到整個(gè)組織。1.系統(tǒng)的定義相互關(guān)聯(lián)的元素系統(tǒng)是由多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的元素組成的，它們共同作用以實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)。整體性系統(tǒng)作為一個(gè)整體，其功能和性能取決于各個(gè)元素之間的協(xié)作和配合。目的性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)作都是為了實(shí)現(xiàn)特定的目標(biāo)，例如提高效率、解決問題或提供服務(wù)。2.系統(tǒng)的基本特征整體性系統(tǒng)是由相互聯(lián)系、相互作用的多個(gè)要素組成的有機(jī)整體。系統(tǒng)各部分之間相互依存、相互制約，共同完成系統(tǒng)目標(biāo)。目的性系統(tǒng)是為了實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)而存在的，是人們?yōu)榱诉_(dá)到某種目的而設(shè)計(jì)構(gòu)建的。系統(tǒng)目標(biāo)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行和改進(jìn)的依據(jù)。環(huán)境性系統(tǒng)不是孤立存在的，而是處于一定的外部環(huán)境之中。系統(tǒng)必須適應(yīng)環(huán)境的變化，并與環(huán)境相互影響、相互作用。層次性系統(tǒng)可以分解為多個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)又可以繼續(xù)分解為更小的子系統(tǒng)，形成層次結(jié)構(gòu)。層次結(jié)構(gòu)有利于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、管理和控制。3.系統(tǒng)的分類11.按功能分類例如：控制系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)等。22.按結(jié)構(gòu)分類例如：簡單系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)、開放系統(tǒng)等。33.按性質(zhì)分類例如：自然系統(tǒng)、人工系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)等。44.按規(guī)模分類例如：小型系統(tǒng)、大型系統(tǒng)、超大型系統(tǒng)等。系統(tǒng)分析的基本方法系統(tǒng)分析方法是系統(tǒng)調(diào)查的基礎(chǔ)。通過對(duì)系統(tǒng)的分析，深入了解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。1.整體分析法系統(tǒng)整體視角從整體出發(fā)，把握系統(tǒng)目標(biāo)、結(jié)構(gòu)、功能等關(guān)鍵要素。相互關(guān)系分析分析系統(tǒng)各組成部分之間的相互作用和依賴關(guān)系。系統(tǒng)邊界識(shí)別明確系統(tǒng)與外部環(huán)境的界限，確定系統(tǒng)的輸入、輸出和約束條件。整體方案設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)需求和目標(biāo)，制定整體架構(gòu)和設(shè)計(jì)方案。2.功能分析法11.功能分解將系統(tǒng)分解成多個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)完成特定的功能。功能分解可以采用樹狀結(jié)構(gòu)，層層分解，直到每個(gè)子系統(tǒng)都足夠簡單易懂。22.功能描述對(duì)每個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)描述，包括輸入、輸出、處理過程以及功能邏輯。33.功能關(guān)系分析分析各個(gè)子系統(tǒng)之間相互聯(lián)系和依賴關(guān)系，包括數(shù)據(jù)流、控制流以及調(diào)用關(guān)系。44.功能建模使用圖表和模型來描述系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)，例如數(shù)據(jù)流圖、功能結(jié)構(gòu)圖、狀態(tài)圖等。3.層次分析法分解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)將復(fù)雜系統(tǒng)分解為多個(gè)層次，每個(gè)層次包含特定功能的子系統(tǒng)。建立層次關(guān)系確定子系統(tǒng)之間的依賴關(guān)系，形成清晰的層級(jí)結(jié)構(gòu)，方便分析和理解。逐步分析各層從頂層開始，逐層分析各個(gè)子系統(tǒng)的功能和屬性，最終形成完整的系統(tǒng)模型。4.度量分析法指標(biāo)選擇選擇合適的指標(biāo)，能夠準(zhǔn)確反映系統(tǒng)的關(guān)鍵特性和性能。指標(biāo)要易于測量，并且能夠提供有價(jià)值的信息。數(shù)據(jù)收集收集與指標(biāo)相關(guān)的數(shù)據(jù)，可以使用各種方法，如問卷調(diào)查、訪談、日志分析等。數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確可靠，并能反映系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況。數(shù)據(jù)分析對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，如平均值、方差、相關(guān)系數(shù)等。分析結(jié)果可以幫助評(píng)估系統(tǒng)的性能，并發(fā)現(xiàn)問題和改進(jìn)方向。三、信息收集與分析系統(tǒng)分析的第一步，收集并分析信息。信息是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素，包含需求、約束和環(huán)境信息。對(duì)信息進(jìn)行深度挖掘和分析，才能更好地了解系統(tǒng)運(yùn)行的現(xiàn)狀，從而為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。信息收集的方式問卷調(diào)查法通過設(shè)計(jì)問卷，收集用戶對(duì)系統(tǒng)的需求，可以了解用戶期望的功能和使用習(xí)慣。訪談法與系統(tǒng)用戶進(jìn)行面對(duì)面的溝通，深入了解用戶需求，并獲取更具體的反饋信息。觀察法觀察用戶在使用系統(tǒng)的過程中，了解用戶行為和遇到的問題，從而獲取更真實(shí)的需求。文獻(xiàn)分析法通過分析相關(guān)文獻(xiàn)，了解系統(tǒng)開發(fā)的背景、目標(biāo)和需求，可以為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考。2.定性分析方法頭腦風(fēng)暴通過集體討論，激發(fā)創(chuàng)意，發(fā)現(xiàn)問題。訪談法與相關(guān)人員進(jìn)行深入訪談，獲取第一手資料。文獻(xiàn)分析收集和分析相關(guān)文獻(xiàn)，了解已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。案例分析研究類似系統(tǒng)的成功案例，學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。3.定量分析方法問卷調(diào)查法通過結(jié)構(gòu)化的問卷收集數(shù)據(jù)，可以獲得大量定量信息。統(tǒng)計(jì)分析法利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，揭示系統(tǒng)特征和規(guī)律。實(shí)驗(yàn)法通過控制變量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，獲得系統(tǒng)性能指標(biāo)的定量數(shù)據(jù)。4.分析工具應(yīng)用11.數(shù)據(jù)分析軟件例如，Excel、SPSS、R等軟件，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析和可視化，幫助系統(tǒng)分析師識(shí)別關(guān)鍵信息和趨勢。22.系統(tǒng)建模工具例如，UML建模工具、流程圖軟件，幫助系統(tǒng)分析師創(chuàng)建系統(tǒng)模型，清晰地描述系統(tǒng)架構(gòu)、功能和數(shù)據(jù)流。33.需求管理工具例如，Jira、Confluence等工具，能夠幫助系統(tǒng)分析師管理需求，追蹤需求變化，并確保需求得到滿足。44.其他工具例如，思維導(dǎo)圖軟件、協(xié)作平臺(tái)等，能夠幫助系統(tǒng)分析師進(jìn)行頭腦風(fēng)暴、溝通協(xié)作，提升分析效率。四、需求分析需求分析是系統(tǒng)開發(fā)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，直接影響系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的質(zhì)量。通過深入分析用戶需求，將抽象的概念轉(zhuǎn)化為具體可行的功能描述，確保最終系統(tǒng)能夠滿足用戶實(shí)際需求。1.需求識(shí)別用戶需求了解用戶對(duì)系統(tǒng)功能、性能、界面等方面的期望，并記錄整理。業(yè)務(wù)需求分析系統(tǒng)需要滿足的業(yè)務(wù)目標(biāo)，例如提高效率、降低成本等。技術(shù)需求確定系統(tǒng)所需的硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)條件。法律法規(guī)需求確保系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)符合相關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。2.需求層次用戶需求描述用戶對(duì)系統(tǒng)功能和性能的期望。系統(tǒng)需求描述系統(tǒng)必須滿足的功能和性能要求。軟件需求定義軟件系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)需求，并滿足用戶需求。3.需求建模數(shù)據(jù)模型描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和關(guān)系，確保數(shù)據(jù)一致性和完整性。使用實(shí)體關(guān)系圖(ERD)或UML圖表進(jìn)行可視化表示。流程模型定義系統(tǒng)流程，包括各個(gè)步驟、參與者和信息流?？梢允褂昧鞒虉D或BPMN圖表進(jìn)行可視化。用例模型從用戶角度描述系統(tǒng)功能，包括用戶目標(biāo)、系統(tǒng)響應(yīng)以及涉及的流程。用戶界面模型展示用戶界面的結(jié)構(gòu)和交互方式，包括頁面布局、導(dǎo)航、輸入輸出方式等。4.需求沖突識(shí)別多種需求沖突系統(tǒng)開發(fā)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)不同用戶、不同功能模塊之間需求沖突的情況。優(yōu)先級(jí)排序?qū)π枨鬀_突進(jìn)行分析，根據(jù)重要性、緊迫性、可實(shí)現(xiàn)性等因素進(jìn)行排序，確定優(yōu)先級(jí)。協(xié)商與妥協(xié)通過與相關(guān)利益方溝通協(xié)商，尋求折衷方案，確保最終需求滿足大多數(shù)用戶。系統(tǒng)建模系統(tǒng)建模是將系統(tǒng)抽象為模型的過程，幫助我們更好地理解、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。通過建模，可以將復(fù)雜系統(tǒng)分解為可理解的模塊，方便團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通。概念模型建立11.抽象思維概念模型從用戶需求出發(fā)，將現(xiàn)實(shí)世界抽象成信息系統(tǒng)。22.數(shù)據(jù)建模定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，描述數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。33.業(yè)務(wù)流程建模描述系統(tǒng)功能、流程步驟和數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)。44.領(lǐng)域知識(shí)結(jié)合領(lǐng)域知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，完善概念模型。2.邏輯模型構(gòu)建數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)邏輯模型以數(shù)據(jù)為中心，描述系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、關(guān)系和約束。數(shù)據(jù)模型通常采用實(shí)體-關(guān)系圖(ERD)或其他圖形化表示來展現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的組織方式和相互聯(lián)系。流程模型設(shè)計(jì)邏輯模型還需關(guān)注系統(tǒng)處理流程，描述系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的流動(dòng)、轉(zhuǎn)換和處理方式。流程模型可以采用流程圖或其他圖形化表示來展示系統(tǒng)中不同步驟之間的關(guān)系。3.物理模型設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)選擇合適的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，定義數(shù)據(jù)表、字段和數(shù)據(jù)類型。軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)確定系統(tǒng)軟件的整體架構(gòu)，選擇合適的開發(fā)框架、編程語言和開發(fā)工具。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，選擇合適的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，確保系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性。硬件設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)需求，選擇合適的服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等硬件。六、系統(tǒng)評(píng)估與改進(jìn)系統(tǒng)評(píng)估與改進(jìn)是確保系統(tǒng)質(zhì)量和效益的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過評(píng)估可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的不足，并制定針對(duì)性的改進(jìn)措施，以提高系統(tǒng)性能、可靠性和用戶滿意度。系統(tǒng)性能評(píng)估評(píng)估指標(biāo)系統(tǒng)性能評(píng)估需要基于一系列指標(biāo)，例如響應(yīng)時(shí)間、吞吐量、資源利用率和可靠性等，具體指標(biāo)取決于系統(tǒng)類型和目標(biāo)。評(píng)估方法評(píng)估方法包括性能測試、基準(zhǔn)測試、模擬測試和負(fù)載測試等，通過模擬真實(shí)環(huán)境下的負(fù)載和壓力，評(píng)估系統(tǒng)性能表現(xiàn)。性能瓶頸評(píng)估結(jié)果可以幫助識(shí)別系統(tǒng)性能瓶頸，例如數(shù)據(jù)庫性能、網(wǎng)絡(luò)帶寬、硬件資源不足等，為系統(tǒng)優(yōu)化提供方向。2.系統(tǒng)優(yōu)化方法11.性能優(yōu)化系統(tǒng)性能優(yōu)化包括代碼優(yōu)化、數(shù)據(jù)庫優(yōu)化、緩存優(yōu)化、負(fù)載均衡等措施，提升系統(tǒng)運(yùn)行效率。22.安全性優(yōu)化系統(tǒng)安全性優(yōu)化包括身份驗(yàn)證、授權(quán)控制、數(shù)據(jù)加密、漏洞修復(fù)等，增強(qiáng)系統(tǒng)安全性。33.可擴(kuò)展性優(yōu)化系統(tǒng)可擴(kuò)