软件工程导论(第五版)课件-第2、3章

第二章可行性研究 & 第三章软件需求分析一、复习要求1. 了解可行性研究的任务2. 了解软件需求的目标和任务。

3. 了解软件软件需求的获取方法。

4. 掌握结构化分析方法（数据流图、数据字典）。

二、内容提要1. 可行性研究的任务可行性研究的目标是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否可解，或者确定问题是否值得去解。

这是在软件项目计划阶段应该做的事情，包括四个方面的研究：▪经济可行性：进行成本∕效益分析。

从经济角度判断系统开发是否“合算”。

▪技术可行性：进行技术风险评价。

从开发者的技术实力、以往工作基础、问题的复杂性等出发，判断系统开发在时间、费用等限制条件下成功的可能性。

▪操作可行性：判断系统的操作方式在该用户组织内部是否可行。

▪法律可行性：确定系统开发可能导致的任何侵权、妨碍和责任。

2.软件需求分析的目标和任务软件需求分析的目标是深入描述软件的功能和性能，确定软件设计的约束和软件同其它系统元素的接口细节，定义软件的其它有效性需求。

需求分析阶段研究的对象是软件项目的用户要求。

一方面，必须全面理解用户的各项要求，但又不能全盘接受所有的要求，另一方面，要准确地表达被接受的用户要求。

只有经过确切描述的软件需求才能成为软件设计的基础。

通常软件开发项目是要实现目标系统的物理模型。

作为目标系统的参考，需求分析的任务就是借助于当前系统的逻辑模型导出目标系统的逻辑模型，解决目标系统的“做什么”的问题。

其实现步骤如图所示。

图参考当前系统建立目标系统模型具体讲，需求分析的任务就是在可行性分析的基础上，进一步了解、确定用户需求准确地回答“系统必须做什么？”的问题。

获得需求规格说明书。

还涉及到软件系统的目标、软件系统提供的服务、软件系统的约束和软件系统运行的环境。

它还涉及到这些因素和系统的精确规格说明，以及系统进化之间的关系。

3. 需求分析的过程需求分析阶段的工作，可以分成以下四个方面：(1) 问题识别首先系统分析人员要确定对目标系统的综合要求，即软件的需求。

并提出这些需求实现条件，以及需求应达到的标准。

这些需求包括功能需求、性能需求、环境需求、可靠性需求、安全保密要求、用户界面需求、资源使用需求、软件成本消耗与开发进度需求，并预先估计以后系统可能达到的目标。

此外，还需要注意其它非功能性的需求。

如针对采用某种开发模式，确定质量控制标准、里程碑和评审、验收标准、各种质量要求的优先级等，以及可维护性方面的需求。

此外，要建立分析所需要的通信途径，以保证能顺利地对问题进行分析。

分析所需的通信途径如图所示。

图软件需求分析的通信途径(2) 分析与综合问题分析和方案的综合是需求分析的第二方面的工作。

分析员必须从信息流和信息结构出发，逐步细化所有的软件功能，找出系统各元素之间的联系、接口特性和设计上的限制，判断是否存在因片面性或短期行为而导致的不合理的用户要求，是否有用户尚未提出的真正有价值的潜在要求。

剔除其不合理的部分，增加其需要部分。

最终综合成系统的解决方案，给出目标系统的详细逻辑模型。

(3) 编制需求分析阶段的文档已经确定下来的需求应当得到清晰准确的描述。

通常我们把描述需求的文档叫做软件需求说明书。

同时，为了确切表达用户对软件的输入输出要求，还需要制定数据要求说明书及编写初步的用户手册。

(4) 需求分析评审作为需求分析阶段工作的复查手段，应该对功能的正确性、文档的一致性、完备性、准确性和清晰性，以及其它需求给予评价。

为保证软件需求定义的质量，评审应以专门指定的人员负责，并按规程严格进行。

评审结束应有评审负责人的结论意见及签字。

除分析员之外，用户／需求者，开发部门的管理者，软件设计、实现、测试的人员都应当参加评审工作。

4. 结构化分析方法结构化分析方法是一种建模技术。

它建立的分析模型如图所示。

图 分析模型的结构在模型的核心是数据词典，它描述了所有的在目标系统中使用的和生成的数据对象。

围 绕着这个核心的有三种图：实体—关系图(ERD)描述数据对象及数据对象之间的关系； 数据流图(DFD)描述数据在系统中如何被传送或变换，以及描述如何对数据流进行变换 的功能（子功能）；状态—迁移图(STD)描述系统对外部事件如何响应，如何动作。

因此，ERD 用于数据建模，DFD 用于功能建模，STD 用于行为建模。

(1) 功能建模和数据流 最初，结构化分析方法仅讨论数据流建模。

目标系统被表示成如图2.6所示的数据变换 流程图。

系统的功能体现在核心的数据变换中。

图2.6 数据流图（DFD ）功能建模的思想就是用抽象模型的概念，按照软件内部数据传递、变换的关系，自顶向下逐层分解，直到找到满足功能要求的所有可实现的软件为止。

数据流图数据流图的基本图形元素有四种。

实体— 关系图数据 词典状态—迁移图数据流图数据对象描述控制规格说明 加工规格说明外部实体外部实体外部实体外部实体目标 系统输入信息输入信息输出信息输出信息图DFD的基本图形符号(2) 数据词典数据词典精确地、严格地定义了每一个与系统相关的数据元素，并以字典式顺序将它们组织起来，使得用户和分析员对所有的输入、输出、存储成分和中间计算有共同的理解。

·词条描述在数据词典的每一个词条中应包含以下信息：①名称：数据对象或控制项、数据存储或外部实体的名字。

②别名或编号。

③分类：数据对象？加工？数据流？数据文件？外部实体？④描述：描述内容或数据结构等。

⑤何处使用：使用该词条（数据或控制项）的加工。

加工规格说明加工规格说明用来说明DFD中的数据加工的加工细节。

加工规格说明描述了数据加工的输入，实现加工的算法以及产生的输出。

另外，加工规格说明指明了加工（功能）的约束和限制，与加工相关的性能要求，以及影响加工的实现方式的设计约束。

必须注意，写加工规格说明的主要目的是要表达“做什么”，而不是“怎样做”。

因此它应描述数据加工实现加工的策略而不是实现加工的细节。

目前用于写加工规格说明的工具有结构化英语、判定表和判定树。

三、例题分析一、选择题1. 需求分析的主要目的是( Ｂ、Ｃ)。

2个A) 系统开发的具体方案B) 进一步确定用户的需求C) 解决系统是“做什么的问题”D) 解决系统是“如何做的问题”2. 需求分析的主要方法有( Ｃ、Ｄ)。

2个A) 形式化分析方法B) PAD图描述C) 结构化分析(SA)方法D) OOA法3. ＳＡ法的主要描述手段有( Ｂ)。

A) 系统流程图和模块图B) ＤＦＤ图、数据词典、加工说明C) 软件结构图、加工说明D) 功能结构图、加工说明4. 画DFD图的主要目的是( A 、D )。

2个A) 作为需求分析阶段用户与开发者之间交流信息的工具B) 对系统的数据结构进行描述C) 对目标系统的层次结构进行描述D) 作为分析的工具5. 数据字典是数据流图中所有元素的定义的集合，一般由以下四类条目组成。

( C )A) 数据说明条目、控制流条目、加工条目、数据存储条目B) 数据流条目、数据项条目、文件条目、加工条目C) 数据源条目、数据流条目、数据加工（处理）条目、数据文件条目D) 数据流条目、数据文件条目、数据池条目、加工条目6、软件需求分析阶段的工作，可以分为以下4个方面：对问题的识别、分析与综合、编写需求分析文档以及( C )。

A) 总结B) 阶段性报告C) 需求分析评审D) 以上答案都不正确7、在结构化分析方法中，用以表达系统内数据的运动情况的工具有( A )。

A）数据流图B）数据词典C）结构化英语D）判定表与判定树9、可行性研究中，可以从不同的角度对软件进行研究，其中是从软件的功能可行性角度考虑的是（ B ）A) 经济可行性B) 技术可行性C) 操作可行性D) 法律可行性二、判断题1. 在进行了可行性分析后，需求分析就只需要解决目标系统的设计方案。

(×)2. ＳＡ法是面向数据流，建立在数据封闭原则上的需求分析方法。

(√)3. 加工说明是对系统流程图中的加工进行说明。

(×)4. 判定表的优点是容易转换为计算机实现，缺点是不能够描述组合条件。

(×)5. 需求分析的主要方法有SD法、OOA法及HIPO法等。

(×)6. 分层的DFD图可以用于可行性分析阶段，描述系统的物理结构。

(×)三、问答题1. 需求分析阶段的任务是什么？答：需求分析是当前软件工程中的关键问题，需求分析阶段的任务是：在可行性分析的基础上，进一步了解、确定用户需求。

准确地回答“系统必须做什么？” 的问题。

获得需求规格说明书。

还涉及到软件系统的目标、软件系统提供的服务、软件系统的约束和软件系统运行的环境。

它还涉及到这些因素和系统的精确规格说明，以及系统进化之 间的关系。

2. M 公司的软件产品以开发实验型的新软件为主。

用瀑布模型进行软件开发已经有 近十年了，并取得了一些成功。

若你作为一名管理员刚加入M 公司，你认为快速原 型 法对公司的软件开发更加优越，请向公司副总裁写一份报告阐明你的理由，切记：副总 裁不喜欢报告长度 超过一页(B5)。

参考答案提示： 应先简述瀑布模型的缺点，它已不适宜开发实验型的软件。

根据快速原型法的特点，说 明它特别适合于开发探索型、实验型的软件。

3. 如何画分层数据流图？ 答：总的原则是：至顶而下，逐层分解(画分层数据流图)。

比较复杂的系统不能画在一张纸上，逐层分解的画法可以控制每一层的复杂度。

顶层：将整个系统作为一个加工，描述系统边界(输入与输出)。

中间层：表示某个加工分解为一组子加工，其中的子加工还需进一步分解。

底层：由不再进行分解的基本加工组成。

4. 加工说明有哪些描述方法？ 答：● 结构化语言：介于自然语言和形式语言(如谓词逻辑)之间。

● 结构化英语：通常由外层和内层结构组成。

● 判定表：适用于表述比较复杂的加工逻辑，如具有多项选择条件的操作。

● 判定树：本质上与判定表相同，图形表示更易于理解。

5、考务处理系统的分层数据流图如下图所示。

该考务处理系统有如下功能：① 对考生送来的报名表进行检查； ② 对合格的报名表编好准考证号码后将准考证送给考生，并将汇总后的考生名单送给 阅卷站； ③ 对阅卷站送来的成绩表进行检查，并根据考试中心指定的合格标准审定合格者； ④ 填写考生通知单（内容包含考试成绩及合格∕不合格标志），送给考生； ⑤ 按地区、年龄、文化程度、职业、考试级别等进行成绩分类统计及试题难度分析， 产生统计分析表。

(1) 图(c)中，加工1.1的输入数据流是( A )，输出数据流是( B )，图(b)中，加工 2的输出数据流是( C )，它是由( D )和( E )组成。

供选择的答案： A E. ① 统计分析表 ② 报名表 ③ 准考证 ④ 考生通知单 ⑤ 合格报名表 ⑥ 难度分析表 ⑦ 错误成绩表 ⑧ 分类统计表考生考试中心考务处 理系统不合格报名表 报名表 统计分析表合格标准(2) 图(d)中的文件“试题得分表”是否在图(b)中漏掉了？ 回答是( F )。