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　　第3章 需求分析及功能建模方法

　　3.1 需求分析概述

　　3.1.1 需求分析概念

　　1、 所謂需求分折：就是對(duì)待開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)要做什么，完成什么功能的全面描述。

　　2、 需求分析的工作：通過(guò)對(duì)需求的調(diào)查、了解、觀察和分析，通過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)的收集、分類和抽象，并采用有效的技術(shù)、工具，對(duì)原始資料進(jìn)行加工整理，描述開(kāi)發(fā)目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)的功能及其相互關(guān)系等活動(dòng)的集合;

　　3、 需求的定義：客戶對(duì)一個(gè)待開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)、完成功能、應(yīng)達(dá)到的性能、安全性、可靠性等方面的期望和要求的集合;

　　4、 需求獲取的困難：

　　(1) 軟件功能復(fù)雜;

　　(2) 需求的可變性;

　　5、 需求分析階段的主要任務(wù)：分析當(dāng)前的業(yè)務(wù)流程，包括體系結(jié)構(gòu)，各職能部門完成的主要任務(wù)、關(guān)系及其交流的信息。

　　6、 需求分析的結(jié)果通常以模型等建模工具和方法描述系統(tǒng)的信息流、功能結(jié)構(gòu)及完成各功能需要的數(shù)據(jù)。

　　7、 功能模型和軟件需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)是軟件開(kāi)發(fā)的依據(jù)，將指導(dǎo)后續(xù)的開(kāi)發(fā)工作。

　　8、 需求分析工作是系統(tǒng)分析員與用戶不斷交互的過(guò)程中完成的。

　　3.1.2 系統(tǒng)分析員的職能

　　1、 系統(tǒng)分析員的主要要任務(wù)：是確定應(yīng)用信息系統(tǒng)及軟件產(chǎn)品應(yīng)該達(dá)到的各項(xiàng)功能性要求和非功能性要求，即用戶要做什么。

　　2、 系統(tǒng)分析員應(yīng)該具備的素質(zhì)：

　　(1) 獲取需求的能力;

　　(2) 管理及溝通能力;

　　(3) 技術(shù)素養(yǎng);

　　3.1.3 需求獲取的方法

　　常用的幾種獲取需求的方法：(1)面談;(2)實(shí)地觀察;(3)問(wèn)卷調(diào)查;(4)查閱資源;

　　3.1.4 需求分析過(guò)程

　　1、 標(biāo)識(shí)問(wèn)題：

　　(1) 需求分析的第一步，通過(guò)對(duì)問(wèn)題的識(shí)別和標(biāo)識(shí)獲得所求解問(wèn)題及其運(yùn)行環(huán)境的理解;

　　(2) 標(biāo)識(shí)問(wèn)題從現(xiàn)行系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程做起，理解現(xiàn)行系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程;

　　(3) 在標(biāo)識(shí)理解需求的同時(shí)，還要注意確定系統(tǒng)的人機(jī)界面;

　　2、建立需求模型：

　　(1) 模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)原形所作的一種抽象，其本質(zhì)是只關(guān)心與研究?jī)?nèi)容有關(guān)的因素，而忽略無(wú)關(guān)的因素，其目的是把復(fù)雜的事物變得簡(jiǎn)單，便于認(rèn)識(shí)和分析;

　　(2) 目前常用的模型方法主要有DFD數(shù)據(jù)流圖和IDEFO，都屬于結(jié)構(gòu)化分析方法，其特征是抽象和分解;

　　(3) 首先對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行全面的分析，發(fā)現(xiàn)并找出同類事物的本質(zhì)，用抽象方法把這類事物的非主要方面剔除，把握住事物的內(nèi)部規(guī)律或本質(zhì)，就可以找到解決辦法;然后采用自上而下逐步求精的方法對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行分解;

　　(4) 結(jié)構(gòu)化分析及建模方法的主要優(yōu)點(diǎn)：

　　(A) 不過(guò)早陷入具體的細(xì)節(jié);

　　(B) 從整體或宏觀入手分析問(wèn)題;

　　(C) 通過(guò)圖形化的模型對(duì)象直觀地表示系統(tǒng)要做什么，完成什么功能;

　　(D) 圖形化建模方法方便系統(tǒng)分析員理解和描述系統(tǒng);

　　(E) 模型對(duì)象不涉及太多的技術(shù)術(shù)語(yǔ)，便于用戶理解;

　　3、描述需求：

　　(1) 需求描述的目標(biāo)：對(duì)軟件項(xiàng)目功能性和非功能性的需求全面描述;

　　(2) 功能性需求：指需要計(jì)算機(jī)實(shí)際解決的問(wèn)題或?qū)崿F(xiàn)的具體功能，明確描述系統(tǒng)必須做什么，實(shí)現(xiàn)什么功能以及輸入輸出等;

　　(3) 非功能性需求：軟件項(xiàng)目對(duì)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境的要求;

　　(4) 需求描述主要由需求模型和需求說(shuō)明書(shū)組成，說(shuō)明書(shū)側(cè)重文字說(shuō)明，內(nèi)容如下：需求概述;功能需求;信息需求;性能需求;環(huán)境需求;其他需求;

　　(5) 在對(duì)需求進(jìn)行分析過(guò)程中，系統(tǒng)分析員要經(jīng)�？紤]的問(wèn)題：

　　(A) 描述的需求是完全的嗎?

　　(B) 需求描述是正確的和一致的嗎?

　　(C) 描述的這些需求是可行的、實(shí)際可操作的嗎?

　　(D) 描述中的每一條需求都是客戶需要的嗎?

　　4、確認(rèn)需求：

　　1、 評(píng)審委員會(huì)審核下列內(nèi)容：功能需求;數(shù)據(jù)需求;性能;數(shù)據(jù)管理;其他需求。

　　3.2 DFD建模方法

　　3.2.1 DFD方法的基本對(duì)象

　　1、 數(shù)據(jù)流：具有名字且有流向的數(shù)據(jù)，用標(biāo)有名字的箭頭表示。

　　2、 處理：表示對(duì)數(shù)據(jù)的加工和變換，在圖中用矩形框表示。

　　3、 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：表示用數(shù)據(jù)庫(kù)形式存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，對(duì)其存取分別以指向或離開(kāi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的箭頭表示;

　　4、 數(shù)據(jù)源及數(shù)據(jù)終點(diǎn)：表示當(dāng)前系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來(lái)源和去向，其圖形符號(hào)以平行四邊形表示。

　　3.2.2 開(kāi)發(fā)DFD圖

　　1、 DFD圖采用自頂而下逐步細(xì)化的結(jié)構(gòu)化分析方法表示目標(biāo)系統(tǒng);

　　2、 DFD方法應(yīng)以軟件項(xiàng)目的功能為中心進(jìn)行抽象和分解，以數(shù)據(jù)流的變換來(lái)分析數(shù)據(jù)對(duì)企業(yè)中各類業(yè)務(wù)活動(dòng)的影響;

　　3.2.4 數(shù)據(jù)字典

　　1、 數(shù)據(jù)字典包括以下說(shuō)明信息：

　　(1) 源點(diǎn)及終點(diǎn)詞條描述;

　　(2) 數(shù)據(jù)流詞條描述;

　　(3) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ);

　　(4) 處理描述;

　　(5) 數(shù)據(jù)元素詞條描述。

　　3.3 IDEF0建模方法

　　3.3.1 概述

　　1、 IDEF0的基本思想是結(jié)構(gòu)化分析方法，強(qiáng)調(diào)自頂而下有控制地逐步地展開(kāi)細(xì)節(jié)，全面地描述系統(tǒng)，且通過(guò)建模來(lái)理解一個(gè)系統(tǒng)。一個(gè)模型由圖形文字說(shuō)明、詞匯表及相互的交叉引用表組成。

　　2、 IDEF方法的優(yōu)點(diǎn)：具有模型元素單一、語(yǔ)義豐富、更易于從全局角度分析考察問(wèn)題，模型容易理解。

　　3.3.2 IDEF0方法

　　1、基本元素

　　(1) 矩形：代表活動(dòng)，活動(dòng)名稱標(biāo)在矩形內(nèi)，活動(dòng)編號(hào)按要求標(biāo)在矩形框右下角指定位置;

　　(2) 箭頭：左邊的輸入箭頭代表完成活動(dòng)需要的數(shù)據(jù)、上方的控制箭頭描述了影響活動(dòng)的執(zhí)行的事件或約束、右邊的輸出箭頭說(shuō)明由活動(dòng)產(chǎn)生的結(jié)果及信息、下方進(jìn)入的機(jī)制箭頭表示實(shí)施該活動(dòng)的物理手段或資源。

　　(3) 輸入輸出箭頭描述活動(dòng)是什么(what)、控制箭頭描述為何這么做(why)、機(jī)制箭頭表示如何做(how)。

　　2、IDEF0模型

　　(1) 一個(gè)IDEF0模型由一組圖形組成，這些圖形組成一個(gè)由父到子的層次結(jié)構(gòu)圖，這組圖形把一個(gè)復(fù)雜事物按自頂向下逐步細(xì)化的方式分解成一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)單的或多個(gè)組成部分;

　　3、 建模規(guī)則

　　(1) 矩形框：用動(dòng)詞為矩形內(nèi)活動(dòng)命名，每個(gè)矩形要至少有一個(gè)控制箭頭和輸出箭頭，可以沒(méi)有輸入，但不可以同時(shí)沒(méi)有輸入和控制。

　　(2) 箭頭：箭頭代表數(shù)據(jù)約束，而不是代表流或順序;

　　(3) 其他：

　　(A) ICOM碼：只有一端與矩形相連的箭頭叫邊界箭頭，這些箭頭表示父矩形框的輸入、控制和輸出。IDEF0用專門的記號(hào)ICOM碼來(lái)說(shuō)明父子圖中的箭頭關(guān)系。子圖中每個(gè)邊界箭頭的開(kāi)端分別用字母I、C、O、M來(lái)標(biāo)明是輸入、控制、輸出及機(jī)制，再用一個(gè)數(shù)字表示其在父矩形框中箭頭的相對(duì)位置。

　　(B) 結(jié)點(diǎn)號(hào)：IDEF0模型是一組有一定層次結(jié)構(gòu)的圖形，通常用結(jié)點(diǎn)號(hào)來(lái)標(biāo)志圖形或矩形框在層次圖中的位置;

　　(C) 模型名：每個(gè)模型有一個(gè)名字，通常用名字代表主題，用子名字表示不同的模型�；久峙c子名字間用“/”隔開(kāi)，如A/B/C，A是主題、B是模型號(hào)、C是結(jié)點(diǎn)號(hào)。

　　3.3.3 建模過(guò)程及步驟

　　1、 IDEF0建模過(guò)程及步驟：

　　(1) 明確目的，確定范圍：在建模前首先要明確目的和意圖，確定問(wèn)題域;

　　(2) 建立內(nèi)外關(guān)系圖A-0圖：根據(jù)系統(tǒng)目標(biāo)、功能建立內(nèi)外關(guān)系圖A-0圖，以確定整個(gè)模型的內(nèi)外關(guān)系，確定系統(tǒng)的邊界;

　　(3) 構(gòu)造頂層圖：把A-0圖分解成3~6個(gè)主要部分得到A0圖，A0圖是模型真正的頂層圖;

　　(4) 開(kāi)發(fā)IDEF0層次結(jié)構(gòu)圖：對(duì)A0圖中的每個(gè)矩形框進(jìn)行分解，就形成了基本的圖形層次結(jié)構(gòu)。在分解時(shí)要列出所有的數(shù)據(jù)項(xiàng)和活動(dòng)表，分解的次序采用以下原則：

　　(A) 保持在同一水平上進(jìn)行分解，均勻的模型深度;

　　(B) 按困難程序進(jìn)行選擇;

　　(5) 寫文字說(shuō)明;

　　(6) 檢查確認(rèn)圖形;

　　3.4 DFD與IDEF0的比較

　　1、 DFD與IDEF0共同點(diǎn)：都是結(jié)構(gòu)化分析思想，強(qiáng)調(diào)自頂而下逐步求精的方法對(duì)現(xiàn)實(shí)世界建模，先抓住主要的問(wèn)題，形成較高層次的抽象，再由粗到細(xì)、由表及里地逐步細(xì)化，將一個(gè)大問(wèn)題分解成幾個(gè)小問(wèn)題，對(duì)這小問(wèn)題再進(jìn)行分析求解;

　　2、 DFD與IDEF0區(qū)別：

　　(1) DFD圖用箭頭(數(shù)據(jù)流)來(lái)描述數(shù)據(jù)移動(dòng)的方向、數(shù)據(jù)處理及處理之間的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系。IDEF0圖也用箭頭代表數(shù)據(jù)流，但在IDEF0中不是強(qiáng)調(diào)流或順序，而是強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)約束。

　　(2) 從表達(dá)形式上看，DFD圖與IDEF0圖都是用箭頭和處理表達(dá)一個(gè)企業(yè)或組織的業(yè)務(wù)流程。但I(xiàn)DEF0圖的箭頭不僅能夠表示數(shù)據(jù)流，還可以表示控制流和說(shuō)明處理或?qū)嵤┓绞降囊恍┘s束;

　　(3) 從模型元素的組成上來(lái)看，DFD模型由4種元素組成，即外部頂、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理。而IDEF0模型元素的組成更加簡(jiǎn)單，只有2種元素組成，即箭頭和活動(dòng);

　　(4) 從模型規(guī)范上來(lái)講，IDEF方法更加規(guī)范;

　　IDEF0模型結(jié)構(gòu)清楚，便于理解和溝通。

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