第三章-常用建模方法与工具

2.1.3 软件工程
• 模型的环境描述如图所示，边界内为一待描述的系统，系 统内有内部变量和状态变量，外部变量包括环境与约束条 件以及输入的一些数据。在一定的约束条件下，当系统的 外部输入发生变化时，通过模型描述的定量关系，就能求 解出系统的输出结果。
外部变量 （输入） 输出
内部变量 （系统） 状态变量
3.3.1 数据流图的基本成分
• 加工（数据加工）
– 又称数据处理逻辑，描述系统对信息进行处理的逻辑功能。在数 据流图上这种逻辑功能由一个或一个以上的输入数据流转换成一 个或一个以上输出数据流来表示。如图3-5所示的对账处理，根据 日记账、对账单及未达账文件进行对账，输出对账结果-调节表。 – 每个加工的名称写在方框内且能说明其功能，名称用动宾词组表 示。每个加工可以编号，标识它在数据流图中的层次。
业务处理单位
表格制作
数据文件
收集资料
信息传递
3.2.2 业务流程分析工具
• 例子 • 企业领料业务流程：各物料使用部门根据需求提出领料申 请，经领导审批后，到仓库领料，仓库保管员查询库存数 据，若库存够用，则依据领料单实施发货处理，同时将该 领料单信息发送到财务部门，作为材料出库核算的依据。
物料使 用部门
第三章 常用建模方法与工具
王念新
江苏科技大学经济管理学院
E-mail:wangnianxin@163.com
主要内容
• 主要内容
– 3.1 建模概述 – 3.2 业务流程图 – 3.3 数据流图及数据字典
– 3.4 ER模型
– 3.5 IDEF方法 – 3.6 统一建模语言 – 3.7 IPO图 – 3.8 常用建模工具（VISIO）
3.3.1 数据流图的基本成分
• 数据流图由四种基本成分组成，分别是加工、数 据流、数据存储和外部实体。这四种成分由四种 不同的符号表示，常用的两类数据流图基本成分 的符号集如图所示。本书采用第一类Yourdon标 准描述。
3.3.1 数据流图的基本成分
• 数据流是与所描述系统信息处理功能有关的各类信息的载 体，是各加工环节进行处理和输出的数据集合。在数据流 图中数据流用箭线表示，箭头指处表示数据流的输送处， 箭尾联接处表示数据流的来源。
a.总体概念强，每一层都明确强调“干什么”、“需要什么”、“给出什么” b.可以反映出数据的流向和处理过程。 c.由于自顶向下分析，容易及早发现系统各部分的逻辑，也容易修正 d.容易与计算机处理相对应。
数据 源点1 输入数据流1 1 加工1 内部数据流1 D1 数据文件1 内部数据流3 数据 源点2
3
加工3
输出数据流1 数据 终点1 内部数据流2
D2 数据文件2
内部数据流4
2
输入数据流2 加工2 输出数据流2
Байду номын сангаас
数据 终点2
0层图
3.3.3 分层数据流图
（1）画系统的输入和输出 （2）画系统的内部
（3）画处理逻辑的内部 把每个加工看作一个小系统，该加工的输入输出数据流看成小系统的输入输出 （4）对第3步分解出来的DFD子图中的每个处理逻辑，重复第3步的分解
3.3.3 数据流图的优缺点及用途
（1）用途
a.系统分析员用这种工具可以自顶向下分析系统信息流程。 b.可在图上划出需要计算机处理的部分。 c.根据逻辑存储，进一步做数据分析，向数据库设计过渡。 d.根据数据流向，定出存取方式。 e.对应一个处理过程，用相应的语言、判定表等工具来表达处理方法。
（2）优点
• 数据存储（数据文件）
– 逻辑意义上的数据存储环节，即系统信息处理功能需要的、不考 虑存储物理介质和技术手段的数据存储环节。数据存储的命名同 数据流。如图3-5所示的日记账文件、对账单文件、未达账文件。
• 外部项（外部实体、数据源点/终点）
– 外部项在数据流图中表示所描述系统的数据来源和去处的各种实 体或工作环节。这些实体或环节向所开发的系统发出或接受信息， 通常是系统内、外的人或组织，如职工、财务部门、上级主管部 门、供货单位等，或者是向本系统提供数据或接受数据的另一个 数据处理系统。系统开发不能改变这些外部项本身的结构和固有 属性。
外部变量 （环境与约束）
边界
3.1.4 模型建立的基本原则
• 建模的基本原则
– – – – – – 相似性 切题性 吻合性 可辨识性 简单性 综合精度
• 若上述原则出现冲突，则要寻找合理的折中，但特定的折 中方案却依赖于模型的对象，因而没有固定的模式。
3.2 业务流程
• 主要内容
– 业务流程分析概述 – 业务流程分析工具 – 绘制业务流程的原则与步骤
3.3.3 分层数据流图
（1）画系统的输入和输出
把整个软件系统看作一个大的加工，然后根据系统从哪些外部实体接收数据流， 以及系统发送数据流到哪些外部实体，即绘制了系统的输入输出图，亦称为顶层图；
数据 源点1 数据 源点2
输入数据流1
0
输出数据流1
数据 终点1 数据 终点2
输入数据流2
加工
输出数据流2
3.2.2 业务流程分析工具
• 业务流程图TFD（Transaction Flow Diagram）是一种描 述系统内各单位、人员之间业务关系、作业顺序和管理信 息流向的图表，它用一些规定的符号及连线来表示某个具 体的业务处理过程。业务流程图基本符号尚无统一的标准， 常用的符号如图所示。
业务处理描述
• 绘制流程图的步骤：
– 第一步：描述公司原来的管理流程。 – 第二步：重新界定参与流程的部门和范围.
3.3 数据流图和数据字典 • 主要内容
– – – – – 数据流图的基本成分 绘制数据流图的步骤 分层数据流图 分层数据流图的用途和优缺点 数据字典
3.3.1 数据流图的基本成分
• 数据流图也称为数据流程图（Data Flow Diagram 简称DFD）是一种便于用户理解和分析系统数据 流程的图形工具，它摆脱了系统和具体内容，精 确地在逻辑上描述系统的功能、输入、输出和数 据存储等，是系统逻辑模型的重要组成部分。 DFD模型不依赖于硬件、软件、数据结构及文件 组织，没有物理意义。DFD是分析员与用户之间 非常好的通信工具，是结构化分析设计的主要工 具，是系统设计的出发点。
领料申请
领料申请单
领导审批
领料单
仓库
领料单
发货处理
正常
查询库存 查询
财务
更新
库存数据
3.2.3 绘制业务流程图的原则与步骤
• 绘制流程图通常需要遵循的原则有：
– 1）在编写流程图前，对流程的实现要有相关制度要求或制定基本 假设； – 2）业务流程的流向只能是单向流，要有明确的指向； – 3）描述流程时要表达完整，对各个环节不要遗漏和重复； – 4）图文表达要简洁明了，如果原有的流程看起来不简洁，或者不 清楚，在描述的时候要注意把这几个流程矩形方块用红笔圈一下， 提示那将是改造的对象； – 5）对于业务中一切相关事务，务求岗位/部门职能划分明确，职 责描述清晰，避免产生歧义； – 6）流程图、节点的编号和管理标准的制定等要便于计算机操作。
数据流，于是可以用画0层图同样的方法画出每个加工的DFD图； Context diagram General 直至图中尚未分解的加工都足够简单（即该加工不能再分解），至此可以得到 view (顶层数据流图) 一套分层数据流图；
注意：对图和加工要进行编号，是为了更好的管理 Higher level diagrams (较高层数据流图) a.父图与子图：若父图中有n个加工，那么它可以有0－n张子图（这些子图位于同 一层），但每张子图都只对应于一张父图； 分解的关键是“加工”。 b.编号： lower level diagrams (较低层数据流图) 顶层图只有一张，图中的加工也只有一个，所以不必编号
0层图只有一张，图中的加工号可以是“0.1，0.2，…”或者“1，2，…” detailed diagrams 子图号就是父图中被分解的加工号； detaile (底层数据流图) d view 子图中的加工号由图号、圆点和序号组成；

DECOMPOSE
分层DFD
3.3.3 分层数据流图 • 建分层数据流程图过程中，有以下注意点： ①父图与子图平衡。 建立分层数据流程图，要保证分解前后的输 入数据流和输出数据流的数目相等，即父图 中某个处理的输入输出数据流必须与整个子 图中的输入输出数据流相同，数据流程图的 这种特点通常称为父图与子图的“平衡”。 ②编号。 每个处理逻辑和每张数据流程图都要编号， 以增强数据流程图的可理解性。
– 在同一数据流图中，数据流不允许同名； – 数据流不仅表示在管道中流动的数据，而且还表示数据的流量。 如图3-4所示，记账凭证与合法记账凭证两个数据流，其结构是一 样的，但其流量不一样，所以它们不是同一个数据流； – 对流进文件和流出文件的数据流不需要命名，但必须标出其他数 据流的名字； – 数据流图中不能出现控制流； – 数据流图中可以出现物流以帮助理解。物流用双线表示。
3.2.1 业务流程分析概述
• 业务流程分析是建立在详细调查、组织结构分析和业务功 能分析的基础上，对企业的各个业务部门的业务进行分析 与归纳，画出各个业务部门的业务流程。在此基础上分析 原有系统中存在的问题，以便在新系统建设中予以克服和 改进。 • 业务流程分析包括以下内容：
– 原有流程的分析 – 业务流程的优化 – 确定新的业务流程
3.3.1 数据流图的基本成分
• 数据流图符号的使用规则
3.3.2 绘制数据流图的基本步骤
数据流图一般采用“由顶向下”，“由粗到细”，“逐步求精”的方法：
（1）识别系统的边界。 （2）画原系统的数据流图。 （3）标记数据流名。 （4）为加工命名。一般由动宾词组组成，如打印工资。 （5）删除控制流。 （6）数据流图中，错误或非法的数据流用一端悬空的箭头表示，这种数据流可暂不 考虑其加工处理。 （7）为避免数据流图中出现交叉数据流，相同的数据源点-终点可以在数据流图中 的不同地方多次出现，相同的数据文件也可以在数据流图中多次出现。 （8）数据流图的画法应遵循“自上而下”，“自左至右”的原则。 （9）画数据流图没有一次成功的，需在调整过程中不断深入，不断改进。
顶层图
3.3.3 分层数据流图
（1）画系统的输入和输出 （2）画系统的内部
将顶层图的加工分解成若干个加工，并用数据流将这些加工连接起来，使得顶 层图中的输入数据经过若干个加工处理后变换成顶层图的输出数据流。这张图即为 0层图； 确定加工的方法：在数据流的组成或值发生变化的地方应画一个加工，该加工 的功能就是实现这一变化，也可根据系统的功能确定加工； 确定数据流的方法：当用户把若干个数据看作一个单位来处理（这些数据同时 到达，一起加工）时，可把这些数据看成一个数据流；
3.1 建模概述
• 主要内容
– – – – 模型的概念 建模的目的 模型的组成与表示 模型建立的基本原则
3.1.1 模型的概念
• 为了研究一个过程或事物，可以通过在某些特征 （形状或结构等）方面与它相似的“模型”来描述 或表示。
– 实物模型 – 数学模型
• 作为对一切客观事物及其运动形态的特征和变化规 律的一种定量抽象，模型能根据目标对构成系统要 素的因果关系和要素的特性进行定量化，并把这些 因素结合起来，在所研究的主题范围内更普遍、更 集中、更深刻地描述实体的特征，其实质是在一组 简化的假设条件下，描述一个实体活动的最本质的 属性。
• 建模的目的：
– 借助模型按照实际情况或按照所需要的样式对系统进 行可视化； – 借助模型规约系统的结构或行为； – 通过模型给出指导构造系统的模块； – 通过模型对做出的决策进行文档化。
3.1.3 模型的组成和表示
• 模型是用来描述现实系统的，一般由下列几个基 本部分组成：
– – – – – 1）系统：即描述的对象。 2）目标：即系统的目标。 3）组分：即构成系统的各种组分或子系统。 4）约束条件：即系统所处的环境及约束条件。 5）变量：用于表述各组分的量的变化，它分内部变量 （系统内部）、外部变量（系统外部和环境）及状态 变量。 – 6）相关：即表述不同变量之间的数量关系。
3.1.2 建模的目的 • 模型的表示形式：
– – – – 数学公式 缩小的物理装置 图表文字说明 专用的形式化语言。
• 模型的建立思路
– 自顶向下、逐步求精 – 自底向上、综合集成。
3.1.2 建模的目的 • 管理信息系统模型的形式可以分为
– – – – – 面向过程的建模 面向数据的建模 面向信息的建模 面向决策的建模 面向对象的建模