第4章系统工程与需求工程方法(精)

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•系统生命周期： 自系统产生到消亡（淘汰）的阶段描述，过程。
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4.1.2 系统思维
一种把以广义的观点看待问题的方法，试图同时考虑一 个问题的所有方面，而某一时刻集中关注的是组成问题各 部分之间相互联系。(Checkland, 1981)
是看待一个整体的原则
是看待内部联系和模式的框架
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稳定的不稳定的系统。一个稳定的系统表现为动态平衡， 或通过状态改变对内部和外部事件做出反应，但改变是非 常微小的或返回到一个接近于以前的状态；一个不稳定的 系统对内部和外部的反应是不确定的、不可预期的或大多 时候 比例失调。 自适应和非自适应的系统（或活动的和非活动的系统）。 一个自适应或活动的系统是一个能回应环境变化和外部干 预事件的系统；一个非自适应或非活动的系统是对环境变 化和外部干预事件不能做出回应的系统。 永久性的和临时性的系统。一个永久性的系统是一个持续 一个明显时间段（比如几年）的系统；一个临时性的系统 是一个持续时间很有限的系统。如：一个银行的会计系统
发酵 室
热源 蒸汽 有形系统
设计系统 调节 温湿度 装置 检测 无形系统
人
执行 机构
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系统的特点
3.信息传递 ●为了激发子系统相互协作并实现一定目标，它们之间一定要有 信息传递。 ●信息传递形式:系统之间 (内部之间)、来自环境 (外部输入到 系统)、发往环境 (从系统输出到外部)
外部环境 执行 机构 烟叶发酵 过程
人
烟叶发酵控制系统
有形系统
无形系统
发酵 室
热源 蒸汽
温湿度 检测
调节 装置
执行 机构
消 化 系 统
免 疫 系 统
感 官 系 统
精 神 系 统
能 力 系 统
烟 管 包 道
风 锅 机 炉
自然系统
热 电 阻 变 送 器
湿 度 变 送 器
可 编 程 调 节 器
控 制 模 型
电 动 调 节 阀
设计系统
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系统的特点
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系统思维从回答下面问题开始 要解决的准确问题或要分析的形势是什么？ 必须知道的现实情况是哪些？ 从哪里找和怎么找信息？ 必须克服的困难有哪些？ 认清形势所要遵循的步骤是什么？ 必须考虑的其它因素还有哪些？
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系统思维的技巧 以整体入手，进而抽象化模型化的系统；

识别目标，目标是必须努力追求的系统性能且必须确定合 适的性能指标，应该检查系统的运行情况，保证它们达到 预期的功能和性能的目标。 将问题分解为层次结构的系统和子系统，每个系统和子系 统是可以理解、建模和管理的，识别每个系统的输入和输 出，以便能理解、定义和建模它们与其所处环境之间的交 互方式；
人力资源系统
•工资子系统 •考勤子系统 •绩效考核子系统 •个人职业规划子系统
通信
•办公自动化子系统 •分组工作子系统 •电子会议子系统
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系统化的思维能力要求:



具有面对复杂性和系统分解这种复杂性的能力； 具有抽象思维的能力，也就是建立表示现实世界模型的 能力； 具有不断质疑模型和假设适合性的批判精神 具有能检查模型运行情况（或许需要被抛弃）的实验方 法。 系统化的思维能力不是天生的但是可以学习的。
自动调节 算法与运算 控制思想与模型
过程参数 （温度、湿度） 检测与转换
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系统的特点
4.自控制 大部分的系统表现出某些自管理性的控制形式。如： 烟叶发酵系统的调节器 人类对疾病的免疫系统 如果没有控制任其它们的组件独立工作，许多系统最终会趋于 某种限制性的功能状态，如死亡或失去控制。 但是，系统组件之间的联系会限制系统的功能表现。
1.突发性 系统不是简单的堆积，有机组合具有更多的属性。这种显 烟叶发酵控制系统 人 示出单一组成部分所不具有的新属性，称为突发性。
有形系统 发酵 热源 室 蒸汽 消 烟化 管 包系 道 统 免 疫风 系机 统 感 官 锅 系 炉 统 无形系统 调节 温湿度 装置 检测 能 力 可 系 编 统 程 调 节 器 执行 机构
系统工程：运用先进科学方法，对“系统”的规划、研究、 设计、制造、实验和使用等进行组织管理的技术。（外 来语，辞海） 系统思维：一种把以广义的观点看待问题的方法，试图同 时考虑一个问题的所有方面，而某一时刻集中关注的是 组成问题各部分之间相互联系。(Checkland, 1981)
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自然系统与设计系统
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1. 访谈和倾听
可以收集事实、意见和思想。 访谈前 要作好计划，准备一个访谈要点，即 问题列表。
问题应该是开放式的问题，即允许被访问者
以自己觉得合适的方式来回答。一定要避免 提出强制性问题、引导性问题和偏见性问题。
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访谈过程中：





要注意观察身体语言和感情流露，帮助准确理解； 要坦诚，并创造和谐的环境； 要告诉被访问者调查内容的用途； 以自己的理解复述被访者的回答； 保持中立和探究态度，收集不同的观点； 切忌威胁性问题，时刻领会调查不是评价或批评； 要使用清晰和准确的语言，不要使用过于专业术语； 避免冗长和复杂的问题，及时中止不必要的访谈； 不要用“你们”对一组人提问等； 大部分时间是倾听和记录。
精 神湿 热 系度 电 统变 阻 变 送 送 器 器 自然系统
控 制 模 型
电 动 调 节 阀
设计系统
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系统的特点
2.层次性 ●系统是一种由子系统组成的层次结构。 ●每个子系统是具有明确定义输入和输出的独立系统，但又是 工业控制系统 大系统的一个组成部分。 香烟生产系统
社会系统 生物系统 烟叶发酵控制系统
调查表的格式 ●根据调查的目的设计格式； ●给被调查者充分的自由； ●允许附加回答； ●风格要前后一致；
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例：出版系统调查表
编号 提出问题
1
2
您在哪个部门工作？
出版业务流程是什么？
3 4 5
6
您每日都处理那些文件、数据、报表？ 工作中手工处理特别麻烦的事情是什么？ 工作中手工处理什么问题解决不了？影响效率的问题有 哪些？
不同类型的系统服务与不同的目标。
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•系统分类




自然系统和设计系统。一个组织、一只动物、一个经 济系统、世界和宇宙等是一个自然系统；一台计算机、 空调/发动机和一个数学分支等是设计系统。 社会和文化系统和人类活动系统。如一个家庭、社区、 国家和社会等属于社会和文化系统；一场运动会属于 人类活动系统。 开放的和封闭的系统。一个开放的系统经由它的系统 边界通过输入和输出与其所处的环境实现交互；一个 封闭的系统没有与其所处的环境实现交互，所以它是 完全自包含的。 静止的和动态的系统。一个静止的系统是一个内部状 态没有变化的系统；一个动态的系统通过实现内部状 态的改变 对内部的事件和其所处环境的变化做出反应。
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2. 系统分析员的能力


分析能力 技术能力 管理能力 沟通能力
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2. 系统分析员的能力
（1）分析能力 系统思维 理解概念 理解效益 系统思维过程的应用

使用单位的相关领域知识 识别问题、分析问题和解决问题
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2. 系统分析员的能力
（2）技术能力 最新的开发技术和知识 最新的通信技术 硬件和软件 数据库 系统开发工具 Web开发 决策支持系统 知识更新
主要工作任务： 1.识别用户的要求。 2.系统建模和模拟。 3.成本估算及进度安排。 4.可行性分析。 5.生成系统规格说明。
Hale Waihona Puke Baidu
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4.3 需求调查方法
需求工程是提供适当的机制以了解用户想要什么、分析需要、 评价可行性、协商合理的解决方案、无歧义地规约解决方案、 确认方案以及它们被转换到可运行系统时对管理的需求。需 求工程可分为需求获取、需求分析与协商、系统建模、系统 规约、需求验证和需求管理6个步骤。 需求获取的调查方法： 访谈和倾听 问卷调查 收集和研究现有文档 观察工作流程
您认为提高工作效率，节省工作时间，减轻工作强度可 采取哪些办法？
•调查表分发方法

组织小组 邮件 电话 电子邮件 网页
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•调查表的优缺点
优点 匿名，意见比较充分 调查范围大 成本低 快速 容易收集、列表、分析


缺点
反馈率可能会比较低 会损失一些难以表达的
第4章 系统工程与需求工程方法
教学内容： 系统、系统思维、系统工程 系统分析员角色及要求 计算机系统工程 需求获取方法 重点掌握： 系统思维、需求获得方法
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4.1 系统思维方法
4.1.1 系统的概念
系统：一个相互联系的有机整体。 (Patching, 1990） 由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的、具有 特定功能的有机整体。本身是所从属的更大系统的组成 部分。（辞海）
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系统的特点
5.分解 系统可以被划分为较小组成部分。

基于这个特点，允许系统分析员: 把一个系统划分为小的可管理的子系统； 某一时刻关注某一区域； 集中于与一组使用者有关的组成部分； 不同的时间内建立不同的组成部分。
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系统的特点
6.模块化 模块化 把系统划分为相对合理大小模块的过程 模块化简化了系统设计 藕合性 子系统之间的关联程度 内聚性 一个系统实现一个单一功能的内部联系程度
因为没有一个系统是完全正确的，能反应一个不断变化世 界的发杂性，所以要准备好试验不同的系统模型直到找到 一个最合适的。
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系统思维时应注意的问题： 系统不能与现实世界等同对待。 人类活动不能被充分地模型化且无法很好地反应不适合的 控制水平 问题分解要适当，不易过零碎 很少有纯机械或机械性的系统，特别是包含人的系统 只有具有很成熟的管理机制的高度合适的系统才能处理大 范围输入和运行条件的情况 非生物系统没有自我繁衍的能力，它们直到消亡都不会繁 衍后代 一个系统保留太长时间是有害的。 必须领会到系统分析时没有完全正确的答案；
信息 没法收集模糊或不完整 的回答 需要较长的准备时间 数据信息比较“凌乱”
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优点是可以通过当面沟通获得比较准确的需求。 缺点是需要被访者有专门的时间，成本较高；也可能被被 访者有所顾忌而有所保留。
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2. 问卷调查
设计调查表 分发调查表 回收调查表 分析调查表
调查表设计风格 问题的次序 ●重要的放前面； ●相似的放在一起； ●注意被调查者的群体意向； ●有争议的问题留在最后。
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2. 系统分析员的能力
（3）管理能力 资源管理 项目管理 风险管理 变更管理
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2. 系统分析员的能力
（4）沟通能力 访问、聆听、提问沟通技能 表达能力 书面（正式或非正式的） 口头（电话或面对面） 可视化（符号或图形） 独立工作和团队协作 激励和领导高效率的团队
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系统的总体描述

一个系统一定有现实的目标或存在的理由。 一个系统有若干个自我控制或管理的组成部分。 一个系统是由子系统以层次结构组成的。 系统内活动的组成部件通过消息实现信息传递。 系统能与其所处的环境进行消息传递。 一个系统通常有在其管理机制下所消耗或转换的资源。


系统有区别与简单组装的整体性
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4.2 计算机系统工程方法（简介）
•计算机系统 由硬件、软件、人、过程、数据、文档组成的系统。 过程 文档 硬件
输入
数据库
系统
软件 人
输出
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•计算机系统工程
计算机系统工程是一个问题求解活动，目的是揭示、分析 所基于计算机的系统的功能、性能等要求，并把它们分配 到基于计算机系统的各个单独的系统元素中去，确定它们 的约束条件和接口。
是区别于不同知识个体的通用原则
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一般性企业管理系统总貌
开发 生产 销售
•销售管理 •市场调查 •推广 •定价
发货
•储运 •仓库管理
服务
•咨询 •投诉处理 •问题分析
•计划 •预测 •计算机辅助设计 •采购 •进货 •过程控制l •计算机辅助制造
另外: 财务系统
•通用分类账模块 •应收账目模块 •应付账目模块 •预算模块
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4.1.3 系统分析员
1. 系统分析员职责 研究使用单位的存在问题和需要，理解组织（使用单位）的 目标、结构和业务过程； 确定利用信息技术的优势，改进使用单位工作的最佳方法； 帮助系统用户和管理者定义新的或增强的系统的需求 评估系统实现的可选择方案;如： 自己开发 委托开发 合作开发 购买商品化系统 对自我开发的项目，确定要依靠分析员和开发人员的团队.