系统需求建模

《系统需求建模》由会员分享，可在线阅读，更多相关《系统需求建模（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第四章系统需求建模第四章系统需求建模 4.1调查系统需求调查系统需求 调调查查系系统统需需求求是是系系统统分分析析的的一一个个重重要要组组成成部部分分，包包括括明明确确功功能能需需求求和和技技术术需需求求，访访问问系系统统相相关关者者，建建立立原原型型并并对对调调查查结结果果和和原原型型进进行行结结构构化化遍遍历历以以及及业业务务流流程程重组几个部分。重组几个部分。4.1.1 4.1.1 功能需求和技术需求功能需求和技术需求u功能需求是系统必须完成的活动，也就功能需求是系统必须完成的活动，也就是系统将要投入的业务应用。功能需求是系统将要投入的业务应用。功能需求直接来自系统规划阶段确定的系统功能

2、。直接来自系统规划阶段确定的系统功能。u技术需求是指和企业的环境、硬件和软技术需求是指和企业的环境、硬件和软件有关的所有可操作目标。件有关的所有可操作目标。 u对于新系统的完整定义，这两种类型的对于新系统的完整定义，这两种类型的系统需求都是必不可少的，也都要包含系统需求都是必不可少的，也都要包含在系统需求调查中。功能需求通常记载在系统需求调查中。功能需求通常记载在已建立的分析模型中，而技术需求则在已建立的分析模型中，而技术需求则通常记载在技术需求的叙述性描述里。通常记载在技术需求的叙述性描述里。 4.1.2 4.1.2 系统相关者系统相关者u系统相关者可以分为四类：系统相关者可以分为四类：1.

3、用户，那些实际使用系统处理日常事务的人；用户，那些实际使用系统处理日常事务的人；2.客户，即那些购买和拥有系统的人；客户，即那些购买和拥有系统的人；3.技术人员，确保系统运行在公司的计算机环境技术人员，确保系统运行在公司的计算机环境下的人；下的人；4.外部实体，例如公司的顾客。外部实体，例如公司的顾客。u下图显示了对新系统感兴趣的各种系统下图显示了对新系统感兴趣的各种系统相关者。相关者。4.1.3 4.1.3 建立系统需求原型建立系统需求原型u传统的系统需求开发过程由四个步骤组传统的系统需求开发过程由四个步骤组成：成：1.确定现有系统的物理过程和活动；确定现有系统的物理过程和活动；2.从现有物

4、理过程中提取出业务逻辑功能；从现有物理过程中提取出业务逻辑功能；3.为将在新系统中使用的方法开发出业务逻为将在新系统中使用的方法开发出业务逻辑功能；辑功能；4.定义新系统的物理处理需求。定义新系统的物理处理需求。4.1.4 4.1.4 结构化遍历结构化遍历u所所谓谓结结构构化化遍遍历历，简简称称遍遍历历，是是指指对对调调查查结结果果和和根根据据这这些些结结果果建建立立的的原原型型进进行行复复查查，这这种种遍遍历历方方法法按按过过程程进进行行，因因此此也称结构化遍历。也称结构化遍历。 u结结构构化化遍遍历历的的目目标标是是发发现现错错误误和和问问题题，其其基基本本思思想想是是在在理理解解系系统统

5、基基本本需需求求的的过过程程中中建建立立需需求求文文档档，然然后后检检查查其其中中是是否否存在错漏之处。存在错漏之处。 4.1.5 4.1.5 业务流程重组业务流程重组u业业 务务 流流 程程 重重 组组 （ Business Process Reengineering, BPR）是是一一种种根根本本的的战战略略思思想想，它它将将企企业业内内部部的的处处理理过过程程流流线线化化，并并使使之之尽尽可可能能地地高高效效运运转转，这这种种思思想想的的主主旨旨是是：对对基基本本方方法法提提出出质质疑疑，从从而而发发现现一一种种能能带带来来巨巨大大和和深深刻刻的的提提高高的的全全新新方法。方法。 4.2

6、 模型模型 在系统分析阶段，系统分析员使用一组在系统分析阶段，系统分析员使用一组模型来充分描述管理信息系统的需求。模型来充分描述管理信息系统的需求。一般来说，一个模型代表了当前系统的一般来说，一个模型代表了当前系统的某些方面。不同类型的模型在不同层次某些方面。不同类型的模型在不同层次上表现系统。上表现系统。 4.2.1 4.2.1 模型的作用及类型模型的作用及类型u在系统分析阶段进行系统建模主要具有在系统分析阶段进行系统建模主要具有以下作用：以下作用：1.有助于提取系统需求信息。由于系统本身有助于提取系统需求信息。由于系统本身的复杂性，使用模型可以在不同细节层次上的复杂性，使用模型可以在不同细

7、节层次上来描述系统。来描述系统。2.有助于系统分析员整理思路。建立模型的有助于系统分析员整理思路。建立模型的过程能帮助系统分析员澄清思路和改良设计。过程能帮助系统分析员澄清思路和改良设计。建模过程本身对系统分析员有直接的帮助。建模过程本身对系统分析员有直接的帮助。3.有助于系统的分解和集成。管理信息系统往往是有助于系统的分解和集成。管理信息系统往往是复杂的，在系统分析阶段对系统需求建模有助于问复杂的，在系统分析阶段对系统需求建模有助于问题的简化，并能够使系统分析员的精力一次只集中题的简化，并能够使系统分析员的精力一次只集中在系统的几个方面上。在系统的几个方面上。4.有助于记忆和把握相关细节。系

8、统分析需要收集有助于记忆和把握相关细节。系统分析需要收集和处理数量庞大的信息，规范通用的模型成为有效和处理数量庞大的信息，规范通用的模型成为有效的帮助记忆的工具。的帮助记忆的工具。5.有助于系统开发小组以及小组成员之间进行交流。有助于系统开发小组以及小组成员之间进行交流。通用规范的模型是项目小组成员之间进行交流和协通用规范的模型是项目小组成员之间进行交流和协作的有效工具。作的有效工具。6、为未来的维护和升级提供文档参考。系统分析、为未来的维护和升级提供文档参考。系统分析员建立的需求模型可以作为以后的开发小组在维护员建立的需求模型可以作为以后的开发小组在维护和升级系统时的文档，使以后的开发者能够

9、继续使和升级系统时的文档，使以后的开发者能够继续使用。用。u模型分为三种类型：模型分为三种类型：数学模型数学模型描述模型描述模型图形模型图形模型4.2.24.2.2逻辑模型和物理模型逻辑模型和物理模型 u逻辑模型：在系统分析阶段所建立的模逻辑模型：在系统分析阶段所建立的模型，详细定义了系统需求但并没有局限于型，详细定义了系统需求但并没有局限于某一具体技术。某一具体技术。u物理模型：在系统设计阶段建立的一些物理模型：在系统设计阶段建立的一些模型，这些模型显示了如何使用具体技术模型，这些模型显示了如何使用具体技术来实现系统的某些方面。来实现系统的某些方面。 u常用的一些逻辑模型：常用的一些逻辑模型

10、：事件列表事件列表数据流图数据流图实体联系图实体联系图数据流定义数据流定义数据元素定义数据元素定义过程描述过程描述/结构化英语结构化英语类图类图用例图用例图顺序图顺序图协作图协作图状态图状态图u常用的一些物理模型：常用的一些物理模型：界面设计界面设计报表设计报表设计系统流程图系统流程图结构图结构图数据库设计数据库设计网络图网络图分布图分布图4.3 事件事件 所有的系统开发方法，不论是结构化方所有的系统开发方法，不论是结构化方法还是面向对象方法，都是基于事件进法还是面向对象方法，都是基于事件进行建模的。行建模的。 4.3.1 4.3.1 事件的概念和类型事件的概念和类型u对于管理信息系统来说，事

11、件是指与系对于管理信息系统来说，事件是指与系统行为相关的，可以描述、值得记录的在统行为相关的，可以描述、值得记录的在某一特定时间和地点发生的事情。某一特定时间和地点发生的事情。u系统分析中需要考虑的事件有三种类型：系统分析中需要考虑的事件有三种类型：u外部事件外部事件u临时事件临时事件u状态事件状态事件 1.外部事件：外部事件是系统之外发生外部事件：外部事件是系统之外发生的事件，通常都是由外部实体或动作参的事件，通常都是由外部实体或动作参与者触发的。外部实体或动作参与者可与者触发的。外部实体或动作参与者可以是一个人或组织单位，它为系统提供以是一个人或组织单位，它为系统提供数据或从系统获取数据。

12、数据或从系统获取数据。 2.临时事件：由于达到系统设定的某一临时事件：由于达到系统设定的某一时刻所发生的事件。和外部事件不同，时刻所发生的事件。和外部事件不同，临时事件是系统自动执行的，不需要外临时事件是系统自动执行的，不需要外部实体或动作参与者的触发。部实体或动作参与者的触发。 3.状态事件：当系统内部发生了需要处状态事件：当系统内部发生了需要处理的情况时所引发的事件。通常状态事理的情况时所引发的事件。通常状态事件作为外部事件的结果而发生。有时，件作为外部事件的结果而发生。有时，状态事件和临时事件相似，惟一不同的状态事件和临时事件相似，惟一不同的地方在于，状态事件无法定义事件发生地方在于，状

13、态事件无法定义事件发生的时刻。的时刻。4.3.2 4.3.2 定义事件定义事件1.区分事件和触发事件的条件以及系统响应。区分事件和触发事件的条件以及系统响应。 2.跟踪事务处理的生命周期。跟踪事务处理的生命周期。3.暂不考虑技术依赖事件和系统控制。暂不考虑技术依赖事件和系统控制。4.3.3 4.3.3 图书馆管理系统中的事件图书馆管理系统中的事件u所涉及到的一些外部事件：所涉及到的一些外部事件：任何系统使用者进行书目查询任何系统使用者进行书目查询读者对个人账户信息进行查询及更改读者对个人账户信息进行查询及更改读者预约读者预约/退订图书退订图书图书管理员办理借图书管理员办理借/还书手续还书手续图

14、书管理员办理逾期罚款手续图书管理员办理逾期罚款手续图书管理员办理丢失赔偿手续图书管理员办理丢失赔偿手续采编人员管理书目信息采编人员管理书目信息u涉及到一些临时事件：涉及到一些临时事件：发送图书到期的催还通知发送图书到期的催还通知发送预约图书到架的通知发送预约图书到架的通知按月生成图书借阅排行榜按月生成图书借阅排行榜4.4 事物事物4.4.1 4.4.1 事物的概念和类型事物的概念和类型对对于于任任何何一一个个管管理理信信息息系系统统来来说说，需需要要存存储储的的数数据据类类型型肯肯定定是是信信息息系系统统需需求求的的一一个个关关键键方方面面。在在结结构构化化分分析析方方法法中中，这这些些事事物

15、物构构成成了了系系统统存存储储信信息息的的相相关关数数据据；在在面面向向对对象象的的方方法法中中，这这些些事事物物就就是是在在系统中相互交互的对象。系统中相互交互的对象。下图给出了一些常见事物类型：下图给出了一些常见事物类型：事物实物角色组织部门设备事件及其交互地 点 /位置书 读者 职能部门 客户机 借书 流通部工具 管理员 工段 服务器 还书 采编室文档 雇员 任务组 打印机 登录 零售店工作表 客户 工作组 显示器 支付 桌面4.4.2 4.4.2 事物间的关系事物间的关系u事事物物不不是是孤孤立立存存在在的的，事事物物之之间间通通过过各各种种关关系系联系起来。联系起来。 u事事物物之之

16、间间的的联联系系可可以以用用关关联联数数目目，也也被被称称为为关关系的基数，来表示。系的基数，来表示。 u理理解解事事物物之之间间的的关关系系十十分分重重要要，这这种种重重要要性性不不仅仅体体现现在在系系统统分分析析阶阶段段也也体体现现在在系系统统设设计计，尤尤其是数据库设计阶段。其是数据库设计阶段。u下图列出了图书馆管理系统中读者和图下图列出了图书馆管理系统中读者和图书以及图书和书目之间的基数书以及图书和书目之间的基数/重数的例重数的例子。子。张三还未借阅图书，随着时间推移，可能会借阅多本图书。某本书被张三预约。每本书只能被一位读者预约。基数为0或更多可选关系。基数为1且只能为1强制关系。每

17、一条书目下至少有一本图书基数为1或更多强制关系。4.4.3 4.4.3 事物的属性事物的属性u大大多多数数信信息息系系统统都都存存储储并并使使用用每每个个事事物物的的一一些些具具体体信信息息。这这些些特特定定的的信信息息被被称称为属性。为属性。u系系统统分分析析员员需需要要明明确确每每个个系系统统需需要要存存储储的事物属性。的事物属性。u能能惟惟一一标标识识事事物物的的属属性性被被称称为为标标识识符符或或关键字。关键字。 4.4.4 4.4.4 数据实体和对象数据实体和对象u在结构化分析方法中，事物被称为数据实体。在结构化分析方法中，事物被称为数据实体。u数数据据实实体体、数数据据实实体体间间

18、的的关关系系和和数数据据实实体体的的属属性性都都 可可 以以 使使 用用 实实 体体 联联 系系 图图 （ ERD， Entity- Relation Diagram）来建立模型。）来建立模型。u计计算算机机处处理理数数据据实实体体间间的的相相互互作作用用、生生成成数数据据实实体体、修修改改属属性性值值以以及及把把一一个个实实体体和和另另一一个个实实体体联联系起来。系起来。u事事实实上上，实实体体联联系系图图是是进进行行数数据据库库设设计计的的一一个个重要模型。重要模型。 u面向对象的方法把事物看成是在系统中面向对象的方法把事物看成是在系统中彼此相互作用的对象。这里的对象类似彼此相互作用的对象

19、。这里的对象类似于传统方法中的数据实体。于传统方法中的数据实体。u二者的区别在于：系统中的对象不仅仅二者的区别在于：系统中的对象不仅仅存储信息而且具有一定的功能。即对象存储信息而且具有一定的功能。即对象既具有属性又具有行为。既具有属性又具有行为。过程 其他模型过程2 其他模型输入输出数据实体数据实体与过程相分离对象处理数据的方法属于该对象的数据消息消息数据和方法封装在对象中结构化分析方法：数据实体与过程相分离结构化分析方法：数据实体与过程相分离面向对象分析方法：数据和方法封装在对象中面向对象分析方法：数据和方法封装在对象中过程其他模型过程2 其他模型输入输出数据实体数据实体与过程相分离对象处理

20、数据的方法属于该对象的数据消息消息数据和方法封装在对象中4.5 实体联系图实体联系图u一个简单的实体联系图一个简单的实体联系图 ：学生学院一个学院包含1到多个学生一个学生必须属于某个学院u关系的基数符号：关系的基数符号：只能一个（强制关系）0或多个（可选关系）0或1个（可选关系）1或多个（强制关系）u一个多对多关系的例子一个多对多关系的例子 ：课程课程课程编号*课程名称学时学生学生学号*姓名专业u细化的包含关联实体的大学课程注册ERD ：课程课程课程编号*课程名称学时学生学生学号*姓名专业课课 程程 注注册册成绩4.6 类图类图4.6.14.6.1用面向对象的视角看待事物用面向对象的视角看待事

21、物u人们认识现实世界的两种方法：人们认识现实世界的两种方法：n概括概括具体的层次分析具体的层次分析n整体整体局部的层次分析局部的层次分析 u对事物进行概括对事物进行概括具体的层次分析可具体的层次分析可以使用概括以使用概括具体层次图来描述，它具体层次图来描述，它把事物按照从最概括到最具体的顺序进把事物按照从最概括到最具体的顺序进行排列，见下图：行排列，见下图：机动车坦克卡车汽车赛车拖拉机轿车u人们认识事物信息的另一种方法是根据人们认识事物信息的另一种方法是根据它们的各个部分定义它们。它们的各个部分定义它们。 u整体整体局部层次图用来描述这种分析局部层次图用来描述这种分析方法方法,它强调对象及其组

22、件之间的关系。它强调对象及其组件之间的关系。u整体整体局部层次图有两种类型：局部层次图有两种类型：聚合聚合合成合成u下图说明了计算机系统中聚合的概念下图说明了计算机系统中聚合的概念 ：计算机硬盘键盘显示器CPU内存4.6.2 4.6.2 类图的符号类图的符号u由名字、属性和方法三部分组成的类图由名字、属性和方法三部分组成的类图符号：符号：读者读者编号姓名地址预约图书办理续借修改信息类名属性：类中对象所具有的共同特征，每个对象具有各自的值。方法：类中所有对象所具有的行为。4.7 建模的目标建模的目标u结构化方法是首先获得事件表，然后根结构化方法是首先获得事件表，然后根据表中的信息生成一组数据流程

23、图据表中的信息生成一组数据流程图（Data Flow Diagram），这些图包括关），这些图包括关联图、联图、DFD片段和详细的片段和详细的DFD。实体。实体联系图（联系图（ERD）定义了包括在）定义了包括在DFD中的中的数据存储需求。需求的其他信息包括数数据存储需求。需求的其他信息包括数据流定义和过程描述。这些模型将在第据流定义和过程描述。这些模型将在第5章中介绍。章中介绍。u面向对象的方法是首先获得事件表，然面向对象的方法是首先获得事件表，然后生成一组用例图和应用实例图。应用后生成一组用例图和应用实例图。应用实例和类图用于生成对象行为的其他模实例和类图用于生成对象行为的其他模型，包括顺序

24、图、状态图和其他模型。型，包括顺序图、状态图和其他模型。我们将在第我们将在第6章中介绍这些模型。章中介绍这些模型。u下图显示了定义事件和事物后两种不同下图显示了定义事件和事物后两种不同的分析方法所使用的模型工具。的分析方法所使用的模型工具。事件列表实体联系图类图DFD片段详细DFD其他模型场景图时序图状态图过程 其他模型事物关联图用例图4.8 需求分析说明书编写提纲u需求分析是系统建设的初始阶段，系统需求分析是系统建设的初始阶段，系统需求建模使得系统的基本功能以模型的需求建模使得系统的基本功能以模型的形式更加清晰有序地显示出来，然而，形式更加清晰有序地显示出来，然而，仅仅建模还是不够的，需求分

25、析阶段的仅仅建模还是不够的，需求分析阶段的成果将以需求分析说明书这样的文档来成果将以需求分析说明书这样的文档来体现。体现。 u需求分析说明书提纲分以下几个部分：需求分析说明书提纲分以下几个部分：1.引言引言（1）编写目的；）编写目的；（2）背景说明；）背景说明；（3）术语定义；）术语定义；（4）参考资料。）参考资料。2.任务概述任务概述（1）目标；）目标；（2）用户特点；）用户特点；（3）假定与约束。）假定与约束。3.需求规定需求规定（1）对功能的规定；）对功能的规定；（2）对性能的规定；）对性能的规定；精度精度时间特性时间特性灵活性灵活性（3）输入输出的要求；）输入输出的要求；（4）数据管理

26、能力的要求；）数据管理能力的要求；（5）故障处理要求；）故障处理要求；（6）其他专门要求。）其他专门要求。4.运行环境设定运行环境设定（1）设备；）设备；（2）支持软件；）支持软件；（3）接口；）接口；（4）控制。）控制。5.缩写词表缩写词表6.参考文献参考文献本章小结本章小结 建设管理信息系统初期需要明确系统需建设管理信息系统初期需要明确系统需求，使用模型清晰完整地描述需求是有求，使用模型清晰完整地描述需求是有效的手段，这个过程称为建模。建模有效的手段，这个过程称为建模。建模有两种基本分析方法两种基本分析方法结构化分析方法结构化分析方法和面向对象分析方法，此外，它们各自和面向对象分析方法，此外，它们各自拥有用来描述系统需求的模型工具。拥有用来描述系统需求的模型工具。