05、结构化需求分析
结构化需求分析方法
结构化分析（SA）方法结构化开发方法(Structured Developing Method)是现有的软件开发方法中最成熟，应用最广泛的方法，主要特点是快速、自然和方便。
结构化开发方法由结构化分析方法(SA法)、结构化设计方法(SD 法)及结构化程序设计方法(SP 法)构成的。
结构化分析(Structured Analysis，简称SA 法)方法是面向数据流的需求分析方法，是70 年代末由Yourdon,Constaintine 及DeMarco 等人提出和发展，并得到广泛的应用。
它适合于分析大型的数据处理系统，特别是企事业管理系统。
SA 法也是一种建模的活动，主要是根据软件内部的数据传递、变换关系，自顶向下逐层分解，描绘出满足功能要求的软件模型。
1 SA 法概述1.SA 法的基本思想结构化分析(Structured Analysis，简称SA 法)是面向数据流的需求分析方法，是70年代由Yourdon,Constaintine 及DeMarco 等人提出和发展，并得到广泛的应用。
结构化分析方法的基本思想是“分解”和“抽象”。
分解：是指对于一个复杂的系统，为了将复杂性降低到可以掌握的程度，可以把大问题分解成若干小问题，然后分别解决。
图4 是自顶向下逐层分解的示意图。
顶层抽象地描述了整个系统，底层具体地画出了系统的每一个细节，而中间层是从抽象到具体的逐层过渡。
抽象：分解可以分层进行，即先考虑问题最本质的属性，暂把细节略去，以后再逐层添加细节，直至涉及到最详细的内容，这种用最本质的属性表示一个自系统的方法就是“抽象”。
2.SA 法的步骤⑴建立当前系统的“具体模型”;系统的“具体模型”就是现实环境的忠实写照，即将当前系统用DFD 图描述出来。
这样的表达与当前系统完全对应，因此用户容易理解。
⑵抽象出当前系统的逻辑模型;分析系统的“具体模型”，抽象出其本质的因素，排除次要因素，获得用DFD 图描述的当前系统的“逻辑模型”。
软件工程概论5 ：需求分析-结构化方法-带习题
• 词条描述 ：对于在数据流图中每一个 被命名的图形元素，均加以定义，其内 容有:名字，编号，描述，定义，其它 等
（1）数据流词条描述
• 数据流名： • 说明：简要介绍作用即它产生的原因和结
果 • 数据流来源：来自何方 • 数据流去向：去向何处 • 数据流组成：数据结构 • 数据量流通量：数据量，流通量
（2）数据元素词条描述
• 数据元素名： • 类型：数字（离散值，连续值），文字（编码
类型）
• 长度： • 取值范围： • 相关的数据元素及数据结构：
（3）数据文件词条描述
• 数据文件名： • 简述：存放的是什么数据 • 输入数据： • 输出数据： • 数据文件组成：数据结构 • 存储方式：顺序，直接 • 存取频率：
• 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。
• 通常软件开发项目是要实现目标系统的 物理模型
• 目标系统的具体物理模型是由它的逻辑 模型经实例化，即具体到某个业务领域 而得到的
需求分析的过程
(1) 问题识别
从系统的角度来理解和确认软件软件范围 确定对目标系统的综合要求，即软件的需求 提出这些需求实现条件，以及需求应达到的标准
• IF_THEN_ELSE • CASE_OF • WHILE_DO • REPEAT_UNTIL等组成。
• 是一种介于自然语言和形式化语言之间 的语言
• 语言的正文用基本控制结构进行分割， 加工中的操作用自然语言短语来表示
• 其基本控制结构有三种：
– 简单陈述句结构：避免复合语句； – 重复结构：WHILE_DO 或
• 存折＝户名＋所号＋帐号＋开户日＋性质＋（印 密）＋1{存取行}50
第五章结构化分析与建模
结构化分析模型
系统模型从以下不同的角度表述系统：
从外部来看，它是对系统分析上下文或系统环境建模； 从行为上看，它是对系统行为建模； 从结构上看，它是对系统的体系结构和系统处理的数 据结构建模。
系统行为模型：
结构化的需求分析模型有：
数据流模型，用来描述系统中的数据处理过程。 状态转换模型，用来描述系统如何对事件做出响应。
数据流图举例
假设我们要开发一个学生管理系统。 其中开发小组通过进行进一步的需求调查，明 确了该系统的主要功能是进行学籍管理，包括 学生报到、入学、毕业的管理，学生上课情况 的管理。 通过详细的信息流程分析和数据收集后，生成 了该子系统的数据流图。
将0层 DFD中的加工“1.0报到”分解成1层DFD中的3个子 加工：“ 1.1 核对录取通知书”、“ 1.2 核对体检结果”和 “1.3同意入学”。保留0顶层DFD加工边界中的7个数据流。 随着加工的分解，新增两个数据流“已核对的录取通知书” 和“已核对的体检结果”。
数据流图举例：飞机机票预订系统：旅行社把预订机票的旅客信 息输入机票预订系统。系统为旅客安排航班，打印出取票通知单 （附应交的帐款）。旅客在飞机起飞的前一天凭取票通知等交款 取票，系统检验无误，输出机票给旅客。
旅行社
订票单 分类并检查
有效订票单 订票
航班 取票单 有效取 票单 记账文件 机票准备 账单 记账 取票通知单 航班目录
旅客
机票
机票文件
旅行社
数据流图举例（分层）
设一个工厂采购部每天需要一张定货报表。定货 的零件数据有：零件编号、名称、数量、价格、 供应者等。零件的入库、出库事务通过计算机终 端输入给定货系统。当某零件的库存数少于给定 的库存量临界值时，就应该再次定货。 数据流分析：
软件工程概述-第5章 结构化需求分析
实体 属性 联系
用矩形表示，矩形内写 明实体名
用椭圆形表示，并用无 向边将其与对应实体连 接起来
用菱形表示，并用无向 边分别与有关实体连接 起来，同时在无向边旁 标上联系的类型。
E-R 图表示图示 例 2-1 中的例子
练习
例：简单的学生选课系统：
(1)学生 属性有学号，姓名， 性别，年龄，所在系
x
1.1
1.2
1.3
1
3
2
2.1 2.3
2.2
1.1 1.3
目录
1
5.1结构化分析
2
5.2数据流图
3
5.3数据字典
4
5.4 实体关系图
5
5.5 状态转换图
数据流图
数据流图（Data Flow Diagram，DFD）是描述系统中数据 流程的图形工具，它描述了将系统的逻辑输入转换为逻辑输出 所需的加工处理过程。
(2)课程 属性有课程号，课程 名称，先修课程号，学分
实体之间的联系：
一个学生可同时选修多门 课程，而一门课程可以同时被 若干学生选修。用成绩来表示 某个学生学习某门课程的成绩 。
分解：对于一个复杂的系统，为了将复杂性降 低到可以掌握的程度，可以把大问题分解成若 干小问题，然后分别解决。
抽象：分解可以分层进行，即先考虑问题最本 质的属性，暂把细节略去,以后再逐层添加细 节，直至涉及到最详细的内容，这种用最本质 的属性表示一个系统的方法就是“抽象”
结构化分析
结构化分析方法基本思想 “分解”和“抽象”
取值范围：数据项的取值范围，例如，职工年龄 的取值范围定义为18至60岁，表示为18..60。
初始值：数据项的初始值，例如，为了操作简便， 软件定义借书日期的初始值默认为系统的当前日 期。
结构化需求分析方法
结构化分析（SA）方法结构化开发方法(Structured Developing Method)是现有的软件开发方法中最成熟，应用最广泛的方法，主要特点是快速、自然和方便。
结构化开发方法由结构化分析方法(SA法)、结构化设计方法(SD 法)及结构化程序设计方法(SP 法)构成的。
结构化分析(Structured Analysis，简称SA 法)方法是面向数据流的需求分析方法，是70 年代末由Yourdon,Constaintine 及DeMarco 等人提出和发展，并得到广泛的应用。
它适合于分析大型的数据处理系统，特别是企事业管理系统。
SA 法也是一种建模的活动，主要是根据软件内部的数据传递、变换关系，自顶向下逐层分解，描绘出满足功能要求的软件模型。
1 SA 法概述1.SA 法的基本思想结构化分析(Structured Analysis，简称SA 法)是面向数据流的需求分析方法，是70年代由Yourdon,Constaintine 及DeMarco 等人提出和发展，并得到广泛的应用。
结构化分析方法的基本思想是“分解”和“抽象”。
分解：是指对于一个复杂的系统，为了将复杂性降低到可以掌握的程度，可以把大问题分解成若干小问题，然后分别解决。
图4 是自顶向下逐层分解的示意图。
顶层抽象地描述了整个系统，底层具体地画出了系统的每一个细节，而中间层是从抽象到具体的逐层过渡。
抽象：分解可以分层进行，即先考虑问题最本质的属性，暂把细节略去，以后再逐层添加细节，直至涉及到最详细的内容，这种用最本质的属性表示一个自系统的方法就是“抽象”。
2.SA 法的步骤⑴建立当前系统的“具体模型”;系统的“具体模型”就是现实环境的忠实写照，即将当前系统用DFD 图描述出来。
这样的表达与当前系统完全对应，因此用户容易理解。
⑵抽象出当前系统的逻辑模型;分析系统的“具体模型”，抽象出其本质的因素，排除次要因素，获得用DFD 图描述的当前系统的“逻辑模型”。
结构化需求分析
外部实体
外部实体指系统以外又与系统有联系的人或事物。 它表达了该系统数据的外部来源和去处。例如：人、组 织、外部系统等等。 • 外部实体是数据的来源（谁提供了最初始的数据？） • 外部实体是数据的去处（数据对谁有价值？）
读者
图书 管理员
馆长
读者
图书 管理员
加工（数据处理）
处理指对数据的逻辑处理功能，也就是对数据的变 换功能。 别名：功能、处理过程，数据加工
数据流图的图形符号
或 或
加工。对输入数据进行变换以产生输出数据，其中要注明加工的名字。 外部实体，即数据输入源（Source）或数据输出汇点（Sink）。其中要注明数 据源或数据汇点的名字。
或
数据存储。要用名词或名词性短语为数据存储命名。 数据流。描述被加工数据及传递方向。箭头旁边要注明数据流的名字，可用名 词或名词性短语命名。
环境图（顶层数据流图）
环境图（context diagram）也称为顶层数据流图 （或0层数据流图），它仅包括一个数据处理过程， 也就是要开发的目标系统。 环境图的作用是确定系统在其环境中的位置，通过确 定系统的输入和输出与外部实体的关系确定其边界。
招生系统需求描述
学校首先公布招生条件，考生根据自己的条件报名，之后 系统进行资格审查，并给出资格审查信息； 对于资格审查合格的考生可以参加答卷，系统根据学校提 供的试题及答案进行自动判卷，并给出分数及答题信息， 供考生查询； 最后系统根据学校的录取分数线进行录取，并将录取信息 发送给考生。
储 户
密码
实例研究——第一层数据流图
+
实例研究——第二层“存款”数据流图
对一层图中的“处理存款”及“处理取款”进行进一步分 解，得到二层数据流图，即处理存款的数据流图和处理取 款的数据流图。
[精品]结构化的需求分析与建模
![[精品]结构化的需求分析与建模](https://img.taocdn.com/s3/m/23c981d9856a561253d36f1b.png)
本章结构
4.1 需求建模概述与结构化建模 4.2 数据模型与ER图 4.3 功能模型－数据流图 4.4 行为模型－状态转换图 4.5 数据字典 4.6 判定表和判定树
引言与要点
“化学制品跟踪系统”的项目开发组正在进行第 一次软件需求规格说明的评审。参加者有Dave（项目 经理），Lori（需求分析者），Helen(高级程序员)， Ramesh (测试专家)，Tim(化学制品的产品代表者)， 还有Roxanne (化学制品仓库的产品代表者)。 Tim开始说：“我阅读过整个软件需求规格说明。 大部分都符合我的需求，但是有几个部分我很难同意。 我不能确信在化学制品请求过程中，我们是否确定了 这些步骤。”Ramesh又补充说：“当一个请求通过系 统时，我很难想象用于覆盖该请求状态变化的所有测 试用例。我发现许多关于状态变化的需求散布在整个 软件需求规格说明中，但我无法确定是否有一些需求 遗漏了或存在不一致性。”
3.1 开解信号
病员
病员 数据
病员数据
脉搏
病员极限 生理信号 极限值
护士
格式化 病员数据 4
血压
体温
3.2 计算超过 极限值否
超过极限值 日期 时钟 时间 3.4
2 护士 生成报告 日志数据
更新日志
3.3 产生 报警信息
病员日志
报警
格式化 病员数据
格式化 病员数据
多层数据流图实例－商店业务处理系统
医院病房监护系统
监视病情
产生 病情报告
经过初步的需求分析，得到系统功能要求： 1 、监视病员的病症（血压、体温、脉搏等）。 2、定时更新病历。 3、病员出现异常情况时报警。 4、随机地产生某一病员的病情报告。
结构化需求分析
完整性和一致性，我们应努力追求高度形式 化的表示法。
7．可修改性
如果一个SRS的结构和风格在需求有必要改变时是 易于实现的、完整性的、一致的，那么这个SRS就 是可以修改的。可修改性要求SRS具备以下条件：
a. 具有一个有条不紊的易于使用的内容组织，具有目录表， 索引和明确的交叉引用表； b. 没有冗余。即同一需求不能在SRS中出现多次。
1．正确性
正确性指的是SRS中陈述的每个需求都表达
了将要构造的系统的某种要求。 目前尚不存在有效的技术来保证这个质量， 因为它完全依赖于当前的应用系统。 例如，如果软件必须在5秒钟内对所有的按键 事件作出相应，而SRS中陈述“软件应在10 秒钟内对所有的按键事件作出响应”，则该 需求描述是不正确的。
3．完整性
如果一个SRS能满足下列要求， 则该SRS就是完整的： （1）期待未来系统所做的任何 事情都包括在SRS的陈述中。
如果一个SRS既是完整的又是正
SRS规约完整 则为空
确的，那么区域A和C同时为空， 两个原是重合的。 完整性是所有属性中最难以保证 的，原因是不完整意味着有些东 西不在SRS中，这样检查材料很 难发现其中不存在的东西 诊断不完整性的一个有效技术就 是开发原型。
例如： “产品应有易于使用的用户界面”
使用不可度量的量
结构化分析方法
结构化分析方法结构化分析方法一、需求分析与需求分析方法需求阶段是软件开发的关键阶段。
需求分析的任务：准确地定义未来系统的目标，确定为了满足用户的需求系统必须做什么；用《需求规格说明书》规范的形式准确地表达用户的需求。
需求分析阶段的工作（四方面）：◆需求获取：确定系统各方面需求；全面地提炼出系统的功能性与非功能性需求。
◆需求分析：对获取的需求分析和综合，给出系统解决方案和逻辑模型。
◆编写需求规格说明书：为用户、设计人员的交流提供方便，还可作为控制软件开发进程的依据。
◆需求审评：复审需求分析阶段的工作，验证需求文档的一致性、可行性等。
1、需求获取的目的清楚地理解所要解决的问题、完整地获取用户需求。
2、需求获取的内容用户需求分类：（1）功能性需求定义了系统做什么（描述系统必须支持的功能和过程）。
（2）非功能性需求（技术需求）定义了系统工作时的特性（描述操作环境和性能目标）。
3、需求分析的步骤4、需求分析过程示意（1）通过对现实环境的调查，获得当前系统的物理模型。
（2）去掉具体模型中的非本质因素，抽象出当前系统的逻辑模型。
（3）分析当前系统与目标系统的差别，建立目标系统的逻辑模型。
5、需求分析的方法结构化分析（传统建模方法）、面向对象分析。
二、结构化分析方法1、结构化分析方法（Structure Analysis---SA）（1）定义是面向数据流进行需求分析的方法，采用自顶向下，逐层分解，建立系统的处理流程，以数据流图和数据字典为主要工具，建立系统的逻辑模型。
（2）结构化分析的主要步骤通过对用户的调查，以软件的需求为线索，获取当前系统的具体模型；去掉具体模型中非本质因素，抽象出当前系统的逻辑模型；根据计算机的特点分析当前系统与目标系统的差别，建立目标系统的逻辑模型；完善目标系统并补充细节，写出目标系统的软件需求规格说明。
2、结构化分析方法使用的常用工具（1）数据流图（DFD—Data Flow Diagram ）①作用从数据传递和加工的角度，在需求分析阶段以图形的方式描述数据流从输入到输出的移动变换过程，为系统建立逻辑模型。
系统分析师 结构化需求分析 范文
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引言在当今信息时代，系统分析师扮演着至关重要的角色，他们负责确保软件开发项目的顺利进行。
结构化分需求分析
结构化分需求分析结构化简单说，就是把一个问题拆解成一个个能解决的部分；拿需求分析举例，当下面的需求该做的时候：比如有一个业务部门提了一个数据需求，提取某个数据指标，按照需求的框架来说：一个需求包含背景、场景、解决的问题，比如需求的背景是有个客户需要查看这个数据，需求的场景这里分为了两个部分，一个部分是业务同学的场景是客户提出要数据的时候，另一个部分是客户什么时候有要数据需求，举个例子，比如客户每个月月底做周报的时候需要用到这个数据，需求解决的问题也分为两个部分，一部分是业务同学满足客户的需求，另一部分客户满足了自身的汇报需求；当从背景、场景、解决的问题这三个方向寻找答案的时候，会得出很多的解决方案：从背景的角度上分析：能否让这个需求的背景不成立，直接把数据指标面向客户；从场景的角度上分析：把不舒服的场景转换为舒服的场景，业务角度上的场景是客户要数据，能否转换为定时给客户发送数据指标；客户角度上的场景是写周报的时候要用到，能否转换为把这个指标变为客户时刻关注的指标；从解决的问题角度上分析：如果问题可以消除，最好是消除，如采用把数据指标面向客户，那么业务侧的这个问题也就不存在了；如果问题无法消除，则应减少解决问题的步骤，简化流程，客户提供数据的这一页如果数据指标固定，可否改为一键下载报表去替代手工填写；总结解决方案：（1）把数据指标做成功能，直接面向客户；（2）定时发送数据指标给到客户；（3）研发周报或报表功能；（4）人工数据库拉数据，业务侧发送；初步方案总结好后，接下来就是方案的可行性判断：基于上述的需求和方案，可行性判断主要在于两方面，一方面是价值，一方面是成本；从价值角度来说有三个方面：（1）需求本身：需求刚需程度（高、中、低）、用户使用频次（高、中、低）；（2）方案本身：服务模式（重、中、轻）、是否可规模化（难、中、易）；（3）价值本身：付费意愿（难、中、易）、付费价格（高、中、低）；从成本角度来说有两个方面：（1）研发成本：研发成本（高、中、低）、维护成本（高、中、低）；（2）业务成本：人力成本（高、中、低）；把总结出的五个方案代入可行性判断的五个方面中，就可以得出最优方案，如果感觉上述的可行性判断过于定性，也可以采用定量的方式，如为需求、方案、价值、研发、业务基于团队或公司的诉求给予不同的权重，如需求（0.3）、方案（0.1）、价值（0.3）、研发成本（0.2）、业务成本（0.1），在为每个方面下属的要素赋予分数，如需求刚需程度中的高赋予5分、中赋予3、低赋予1分、研发成本中的高赋予1分、中赋予3分、低赋予5分，再通过权重乘以数值就会得出一个分数，分数越高价值越大。
软件工程实用案例 第4章 结构化需求分析
3项目范围 3.1 第一版范围 3.2 后续版本范围 3.3 限制与排除
4项目环境 4.1 操作环境 4.2 涉众 4.3 项目属性
词汇表 参考资料 附录
4.3 需求获取
4.3.3 选择信息的来源
• 1. 涉众
• 包括用户、客户、领域专家、用户替代源(市场人员、销售人员) 等。
4.4 需求分析
4.4.1 过程建模
4.4.1.1 数据流图
3. 分层结构 （3）N层图
图4-12 功能分解示意图
4.4 需求分析
4.4.1 过程建模
4.4.1.1 数据流图
3. 分层结构 （3）N层图
图4-13 食物订货系统的1层图
4.4 需求分析
4.4.1 过程建模
4.4.1.2 微规格说明
正式规定文档所需具有的条件或能力。
(3) 对(1)或(2)所描述的条件或能力的文档化表述。 其中，(1)是从用户角度定义的，(2)是从开发人员、
系统的角度定义的。
4.1 需 求
4.1.2 需求的层次
需求通常体现为三个层次：业务需求、用户需求和系 统需求。
4.1 需 求
4.1.2 需求的层次
4.3 需求获取
4.3.2 定义项目前景和范围
• 1.明确问题
P1 决策者：生产的废品过多。
• 2.发现业务需求
BR1：提供销售订单的准确性，减少因此而产生废品。
BR2：提供销售订单的准确性，在使用后3个月内，减少50%因此而产生 的废品。
4.3 需求获取
4.3.2 定义项目前景和范围
• 3.定义解决方案及系统特性
4.3 需求获取
4.3.4 需求获取的方法
软件工程第四章结构化需求分析
数据字典
定义
数据字典是一种用于描述数据元 素及其属性的工具，它提供了数 据的详细描述和定义。
பைடு நூலகம்
内容
包括数据元素的名称、别名、类 型、长度、取值范围、默认值等 属性信息。
作用
为开发人员提供了一个统一的数 据定义和描述标准，避免了数据 不一致和歧义的问题。
03 结构化需求分析过程
问题识别
01
确定软件系统的范 围和目标
用例表
列出系统的所有用例，包括用例名称、描述、前置条件和后置条件 等。
用户故事表
以用户为中心描述系统需求，包括用户角色、场景、任务和目标等。
原型工具
低保真原型
使用简单的工具和方法创建的原型，主要用于 概念验证和用户反馈收集。
高保真原型
使用高级工具和方法创建的原型，几乎与实际 产品一样，用于详细需求分析和用户测试。
04 结构化需求分析工具
图形工具
流程图
用于描述系统或程序的逻辑流程，包括开始、结束、决策点和活动 等元素。
数据流图
用于描述数据在系统中的流动和处理过程，包括数据源、数据存储、 数据处理和数据终点等元素。
实体关系图
用于描述系统中实体之间的关系，包括实体、关系和属性等元素。
表格工具
需求规格说明书
详细列出系统需求，包括功能需求、性能需求、安全需求和接口 需求等。
步骤
首先确定系统的主要功能，然后逐层向下分解，直 到每个功能都清晰、具体、可实现。
优点
能够全面地了解系统的功能需求，有助于保 证系统的完整性。
数据流图
定义
数据流图是一种图形化表示方法，用于描述系统中数 据的流动和处理过程。
组成
包括数据流、数据存储、数据处理和外部实体等基本 元素。
软件工程第四章结构化需求分析
型。
结构化分析模型
系统模型从以下不同的角度表述系统：
从外部来看，它是对系统分析上下文或系统环
境建模； 从行为上看，它是对系统行为建模； 从结构上看，它是对系统的体系结构和系统处 理的数据结构建模。
实例分析：图书馆系统
借书者 1 借书记录 包含 1 预约 M 书目
1
借/还/续借
M
图书 N
预约记录
实例分析：图书馆系统
实体：图书、借书者、管理员、借书目录、 预约记录、书目 属性给出如下：
借书者：借书者编号、姓名、性别、借书数、
最大借书数、罚金金额、有限期 图书：图书号、书目号 书目：书目号、书名、作者、出版社、丛书名、 收藏数、在馆数、预约数 借书记录：图书号、借书者编号、借出日期、 应还日期、续借次数 预约记录：书目号、借书者编号、预约日期
数据字典
数据字典是分析模型中出现的所有名字的一个 集合，并包括有关命名实体的描述 数据字典有以下两个作用：
它是所有名字信息管理的有效机制 作为连接软件分析、设计、实现和进化阶段的开发
机构的信息存储
数据字典应该由四类元素的定义组成：
数据流 数据流分量 数据存储 处理
实例分析：POS机系统
1 销售记录 1 付款 包含 M 商品 N 描述
N
1
商品描述
支付记录
实例分析：POS机系统
实体有销售记录、支付记录、商品、商品 描述 关联：
销售包含一组商品； 每个商品都有相应的描述信息； 每个支付对应一个销售。
实体的属性：
需求结构化需求分析
3.5 结构化分析
结构化开发方法
➢ 是现有的软件开发方法中最成熟，应用最广泛的方法， 主要特点是快速，自然和方便。
➢ 结构化方法总的指导思想自顶向下、逐步求精。它的基 本原则是功能的分解与抽象。
3.4.1 模型和建模
模型的类型
➢ 数学模型：描述系统技术方面的一系列数学公式 ➢ 描述模型：描述系统某些方面的叙述性的备忘录、报
表或列表等 ➢ 图形模型：描述系统的图表或系统某些方面的示意性
表示
3.4.1 模型和建模
什么是模型化方法
➢ 是通过抽象、概括和一般化，把研究的对象或问题转化 为本质（关系或结构）相同的另一对象或问题，从而加 以解决的方法。
3.4.2 结构化分析方法
可行性研究阶段主要考虑系统是否有可行的解决方 案,忽略了许多实际的数据元素.
结构化分析方法是面向数据流自顶向下逐步求精， 并进行需求分析.
➢ 将可行性研究阶段获得的高层DFD图进一步细化,把数据 流和数据存储定义到元素级.
使用数据流图
数据流图DFD以图形方式刻画业务系统中的数据 处理过程和数据流
➢ 听取用户的意见,补充遗漏部分,修改不正确部分.
1和2反复进行,不断细化DFD图,DD和IPO图,直到 所有系统元素都十分清楚.
分析追 踪数据 流程图
有补充修正
用户 复查
无补充 修正
需要分解
细化数据 流程图 不需分解
3.4.3 需求分析过程示意
Step1: 通过对现实环境的调查，获得当前系统 的物理模型
数据流图的优点
➢ 必不过早的着手系统的技术实现 ➢ 进一步了解系统和子系统的相互关系 ➢ 通过数据流图与用户交流当前系统知识 ➢ 分析建议的系统以确定是否定义了必要的数据和过程
结构化需求分析报告示例,1200字
结构化需求分析报告示例结构化需求分析报告示例一、引言本报告旨在对某个特定项目进行需求分析，明确项目的功能需求、性能需求、界面需求以及其他相关需求。
在需求分析阶段，我们将通过各种方法与项目相关方进行沟通，并根据收集到的信息进行分析和总结。
二、项目概述本项目是一个在线购物平台，旨在提供用户友好的购物体验和快速、安全的交易服务。
平台将包含商品展示、购物车管理、订单管理、支付管理和用户管理等功能模块。
三、功能需求1. 商品展示a. 显示商品的名称、价格、库存和描述信息b. 支持商品分类和搜索功能c. 显示商品的图片d. 提供商品的评价和评论功能2. 购物车管理a. 允许用户将商品添加到购物车b. 显示购物车中的商品列表和总价c. 允许用户修改购物车中的商品数量d. 允许用户删除购物车中的商品e. 提供结算功能，生成订单3. 订单管理a. 显示用户的订单列表b. 显示订单的状态和详情c. 允许用户取消订单d. 允许用户确认收货4. 支付管理a. 提供多种支付方式，如微信支付、支付宝等b. 显示支付状态和详情c. 允许用户退款5. 用户管理a. 允许用户注册、登录和退出b. 允许用户修改个人信息c. 提供用户的积分和等级信息d. 提供用户的订单和购物车记录四、性能需求1. 响应时间：网页加载时间不超过3秒2. 并发用户数：系统能同时支持1000个用户在线浏览和购买商品3. 数据存储：能够支持百万级别的商品数据和用户数据存储五、界面需求1. 页面布局：清晰、简洁，易于导航和操作2. 配色方案：温和、舒适，符合购物氛围3. 图标和图片：清晰、高品质，以提高用户的购物体验六、其他需求1. 安全性：保护用户隐私信息，防止数据泄露和非法操作2. 可靠性：系统稳定运行，不容易出现故障或崩溃3. 可扩展性：能够轻松添加新功能和支持更多用户4. 可维护性：易于修改和维护，方便后续版本的更新和维护5. 移动端适配：支持响应式设计，适应不同终端的屏幕尺寸和操作方式七、总结通过对项目的需求分析，我们明确了功能需求、性能需求、界面需求和其他相关需求。
软件工程结构化分析实验
软件工程结构化分析实验软件工程是一门综合性学科，其核心是通过结构化分析与设计来构建高质量的软件系统。
在软件工程课程中，结构化分析实验是一项重要的实践环节，旨在让学生通过实际操作来理解和应用结构化分析的概念和方法。
本文将对软件工程结构化分析实验进行详细介绍。
结构化分析是软件工程中的一种需求分析方法，其目标是将系统需求转化为一个有层次结构的设计模型。
在结构化分析实验中，学生通常会以小组形式进行合作，通过使用工具和技术来完成实验任务。
以下是一个常见的结构化分析实验流程：1.需求分析：在实验开始时，学生需要与教师和小组成员讨论并确定一个具体的需求案例。
一旦确定了需求案例，学生需要对其进行详细分析，包括确定系统功能、定义用户需求和约束条件等。
2.数据流图绘制：学生需要绘制出系统的数据流图模型。
数据流图是结构化分析中的一种图形化表示方法，用于描述系统中的数据流和处理过程。
通过绘制数据流图，学生可以更清晰地理解系统中的各个组成部分之间的关系。
3.数据字典编写：学生需要编写数据字典，用于描述数据流图中的各个数据元素。
数据字典包括每个数据元素的名称、数据类型、数据长度等详细信息。
编写数据字典有助于学生更好地理解系统中的数据流和数据处理过程。
4.逻辑模型设计：学生需要将数据流图转化为一个更具体的逻辑模型。
逻辑模型是结构化分析中的一种设计方法，用于描述系统中的数据结构和处理过程。
学生需要使用数据流图中的数据流和处理过程来创建逻辑模型，以实现对系统的详细设计。
5.验证和调整：在完成逻辑模型设计后，学生需要对其进行验证和调整。
他们可以通过模拟测试、检查数据字典和数据流图等方法来验证设计的正确性，并根据实际测试结果进行相应的调整和修改。
通过以上步骤，学生可以完成一个完整的结构化分析实验。
在这个过程中，他们不仅学会了如何使用结构化分析的方法和工具，更锻炼了团队合作和问题解决能力。
结构化分析实验的目的是教会学生如何应用结构化分析的概念和原理来进行软件需求分析和设计。
5需求分析-结构化
返回
系统需求
• 系统需求更加详细地描述系统应该做什么，通常 包括许多模型 • 系统需求模型的描述 —结构化语言 —可视化 —形式化语言 • 系统需求主要面向开发人员进行描述，使软件进 行设计的基础
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返回
功能需求
• 描述系统应该提供的功能和服务，一般涉 及用户、外部系统和该系统之间的交互， 一般不考虑系统的实现细节。 • 举例： —系统可以提供适当的浏览器供用户浏览电 子文献 —用户每次借阅图书对应唯一标识符，并记 录在用户帐户上。
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判定表如下
营业额≥1000 信誉好 20年以上老顾客 正常处理 优惠 × F T F F × × × T F T T T -
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数据建模—ER图
概念数据模型 一种面向问题的数据模型，是按照用户的观 点对数据建立的模型。 概念数据模型包含的信息 —数据对象 —数据对象的属性 —数据对象彼此间相互连接的关系。
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状态
定义 代表系统的一种行为模式 符号 —初态：实心圆 —终态：一个同心圆（内圆是实心的） —中间状态：圆角矩形 举例 “小型图书管理系统”中借阅者帐户的状态
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返回
中间状态的表示——圆角矩形
状态名称
（状态变量的 名称和值）
状态的唯一标识 在此状态下行为所需变量
（状态的活动表）
在此状态下的行为 事件名（参数）/动作表达式 事件名——do、entry、exit 动作表达式——具体动作
4
需求分析的5个阶段
需求 获取
需求 建模
形成 需求 规格
需求 验证
需求 管理
开发、捕获 和修订用户 的需求。
生成需求规 为最终用户所看 格说明书 到的系统建立一 个概念模型
第3章 结构化需求分析
为了开发出真正满足用户需求的软件 产品，首先必须知道用户的需求。 产品，首先必须知道用户的需求。
教学目的
掌握需求分析的任务 理解E-R图、数据流图、数据字典的编制 理解 图 数据流图、 理解解需求规格说明的制作
对软件需求的深入理解是软件开发工 作获得成功的前提和关键， 作获得成功的前提和关键，不论我们把设 计和编码工作做得如何出色， 计和编码工作做得如何出色，不能真正满 足用户需求的程序只会给用户带来失望， 足用户需求的程序只会给用户带来失望， 给开发者带来烦恼。 给开发者带来烦恼。
在非正式的访谈中， 在非正式的访谈中，将提出一些可以 自由回答的开放性问题， 自由回答的开放性问题，以鼓励被访问的 人员表达自己的想法，例如， 人员表达自己的想法，例如，询问用户为 什么对目前正在使用的系统感到不满意。 什么对目前正在使用的系统感到不满意。
当需要调查大量人员的意见时， 当需要调查大量人员的意见时，向被 调查的人员分发调查表是一个十分有效的 做法。 做法。
在对用户进行访谈的过程中使用情景 分析技术往往非常有效。 分析技术往往非常有效。所谓情景分析就 是对用户运用目标系统解决某个具体问题 是对用户运用目标系统解决某个具体问题 的方法和结果进行分析。 的方法和结果进行分析。
3.2.2 术
简易的应用规格说明技
这种方法提倡用户与开发者密切合作， 这种方法提倡用户与开发者密切合作， 共同标识问题，提出解决方案的要素， 共同标识问题，提出解决方案的要素，商 讨不同的方法并指定基本的需求。今天， 讨不同的方法并指定基本的需求。今天， 简易的应用规格说明技术已经成为信息系 统界使用的主流技术。 统界使用的主流技术。
快速原型应该具备的第二个特性是 容易修改” “容易修改”。如果原型的第一版不是用 户所需要的， 户所需要的，就必须根据用户的意见迅速 地修改它，构建出原型的第二版， 地修改它，构建出原型的第二版，以更好 地满足用户的需求。 地满足用户的需求。
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存储同样数据就需要分解成越多张表，因此“存储自身” 的过程也就越复杂。
数据的存储结构与基于问题域的结构间的匹配程度也随之 下降，为此在需求发生变化时数据的稳定性随之下降。 需要访问的表增多，因此性能或处理速度将下降。
所以，数据库一般只需满足第三范式（3NF）就可以 达到设计的要求。
组织单位：例如学校教务处、财务处等；
地点：例如仓库、停车场等； 结构：例如文件、档案等。
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属性
每个数据对象都具有一些区别于其他数据对象的 特征和性质，这些特征称为数据对象的属性。它 可用于：
命名数据对象； 描述数据对象实例； 建立与其它数据对象的联系；
关系是由被分析问题的语境定义的。 例如：
汽车生产厂家与汽车之间存在的“生产”的关 系 购车人与汽车之间存在着“购买”的关系
汽车与发动机之间存在这“安装”的关系
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基数
为了更准确的刻画数据对象之间的关系， 数据模型引入基数，表示在一个给定的关 系中实体出现的次数。 基数通常简单地表达为“一”或“多”。 考虑到“一”和“多”的所有组合，两个 实体可能的关联如下：
汽车（车牌号，型号，成产厂家编号，发动机 型号，购车人身份证号）；
生产厂家（生产厂家编号，厂家名称，厂家地 址……）； 发动机（发动机型号，发动机名称，发动机排 量，……）；
购车人（身份证号，姓名，联系电话，……）
关系之间通过外键连接，需要查询时进行 链表查询。
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教师 授课
职工号 姓名 职称 年龄 单位 性别
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5.3.5 数据结构规范化
数据对象之间的基数关系，在关系型数据库中就会 造成数据存储的冗余和操作异常现象。于是需要对 实体-关系图中的数据进行规范化处理。 关系规范化的程度通常按属性间的依赖程度来区分 ，并以范式（Normal Form，NF）来表达。 关系的规范化有以下好处：
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5.3.4 数据对象、属性和关系
数据对象描述包括了数据对象的名称及其所有属 性。通常将数据对象简称为“实体”，其具体表 现可以是：
外部实体：产生或使用消息的任何事物；
事物：例如建筑物、汽车等物体；
事件：例如警报； 角色：例如老师、学生、管理员等；
软件工程模型与方法 Models & Methods of Software Engineering
修佳鹏 media@
第五章 结构化需求分析
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本章内容
5.1 结构化需求分析的由来
5.2 结构化分析模型的组成
5.3 数据建模
5.4 功能建模
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第一范式
第一范式（1NF）：关系中所有属性都是“ 单纯域”，即每个属性值 都是不可再分的 最小数据单位 。 例如以下关系：
办公电话
手机
住宅电话
购车人（身份证号，姓名，单位，联系电话， 通信地址 通信地址）；
邮政编码
购车人（身份证号，姓名，单位，办公电话， 手机，住宅电话，通信地址，邮编）；
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5.4 功能建模
5.4.1 数据流图的基本结构
5.4.2 数据流图与加工之间的关系
5.4.3 分层的数据流图
5.4.4 数据流图的画法
5.4.5 数据流图的检查和修改
5.5.6 数据流图示例
5.5.7 实时系统的数据流图
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5.3.1 什么是数据模型
软件系统本质上是处理信息的系统，即对 数据进行处理的系统，因此在开发过程中 必须考虑以下两方面的问题：
“数据”
对数据的“处理”
需要有哪些数据？ 数据之间有什么联系？ 数据本身有什么性质？ 数据结构等
对数据进行哪些处理？ 每个处理的逻辑功能是什么？
生产厂家（生产厂家编号，厂家名称，厂家地址）；
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第二范式
如果一个关系不满足第二范式，会出现以 下问题：
数据冗余 更新异常 插入异常 删除异常
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第三范式
消除多义性：使关系中的属性含义清楚、单一；
关系单纯化：让每个数据项只是简单的数或字符串，方 便操作。使数据的插入、删除与修改操作可行且方便；
使关系模式更灵活：易于实现接近自然语言的查询方式 。
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范式
范式是符合某一种级别的关系模式的集合。 按 照所满足的要求不同，目前存在六种范式。第 一范式——第六范式。
一对一：例如汽车与车牌号的关系；
一对多：例如生产厂家与汽车的关系；
多对多：汽车生产厂家与购车人的关系；
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ER图
ER图中的实体与属性用一个带名字的矩形表示。 上部表示实体的名称，下面表示实体的属性，用 下划线标识实体的关键字属性。 ER图中的关系用连接实体的连线表示，连线上标 出关系的名称。 ER图中的基数用连线的不同端点符号标识。
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第二范式
第二范式（2NF）：非主属性完全依赖于关键字 。如果关系中关键字为单属性，则必满足2NF， 否则如果出现了非主属性部分依赖于关键字属性 ，即不满足2NF；
例如以下关系：
汽车品牌（品牌编号，生产厂家编号，品牌名称，生 产地址）； 汽车品牌（品牌编号，品牌名称，生产厂家编号）；
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功能建模工具——数据流图
当数据或信息“流”过计算机系统时将会被系统 的功能所处理、加工或变换后再将处理或变换后 的数据从系统输出。 数据流图是描述信息流和数据从输入移动到输出 时被系统的功能变换的图形化技术。是软件需求 分析中功能建模的工具。 数据流图采用自顶向下的机制表示层级的功能细 节和数据变换细节。
第三范式（3NF）：在满足第二范式的基础 上，要求非主属性相互独立，即任何非主 属性间不存在函数依赖。 例如以下关系：
汽车（车牌，型号，生产厂家，产地，发动机 型号，排量，颜色，购车人，购车人联系电话 ）
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第三范式
可以将原关系转变为以下四个关系：
加工：是以数据结构或数据内容作为加工 对象的。加工的名字通常是一个动词短语 ，简明扼要地表明完成的是什么加工。
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5.3.3 实体关系图
实体-关系方法（Entity Relationship Approach）是 最常用的表示概念性数据模型的方法，是以图形 的形式表示实体以及实体之间的关系。用这种方 法表示的概念性数据模型又称为ER模型。
ER模型中使用的图形工具简称为ER图，是由Peter Chen为关系数据库系统的设计提出的，用来标识 一组基本的构件：实体、属性、关系。 ER图仅描述现实世界中的实体和关系，不涉及这 些实体在系统中的具体实现方法。
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ER图
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ER图
例如，教学管理系统中的教师、学生和课 程之间的关系：
课程 上课
课程号 课程名 学分 学时数 成绩 上课时间 上课教室
学生
学号 姓名 年龄 性别 专业 班级号
从数据流图中可知，数据流图有四种基本元素 ：
加工
外部实体
数据流
数据存储
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5.4.1 数据流图的结构
数据流：是沿箭头方向传送数据的通道， 它们大多是在加工之间传输加工数据的命 名通道，也有连接数据存储文件和加工的 没有命名的数据通道。同一数据流图上不 能有同名的数据流。多个数据流可以指向 同一个加工，也可以从一个加工散发出许 多数据流。
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5.3.1 什么是数据模型
数据模型是为了把用户的数据要求清晰明 确地表达出来所建立的一个概念性的模型 ，也称为信息模型。 概念性数据模型是一种面向问题的数据模 型，是按照用户的观点来对数据和信息建 模。它描述了从用户角度看到的数据，反 映了用户的现实环境，但与在软件系统中 的实现方法无关。 概念模型常用的表示方法是实体-关系图法 ，也称为实体关系模型。