第02章 軟件工程系統(tǒng)工程

1、軟件工程軟件工程第第2章章 系統(tǒng)工程系統(tǒng)工程內(nèi)容摘要內(nèi)容摘要一基于計算機的系統(tǒng)二系統(tǒng)工程的任務(wù)三可行性分析內(nèi)容摘要內(nèi)容摘要二系統(tǒng)工程的任務(wù)三可行性分析u所謂基于計算機的系統(tǒng)是指：通過處理信息來完成某些預定義目標，而組織在一起的元素的集合或排列。u組成基于計算機系統(tǒng)的元素主要有：軟件硬件人員數(shù)據(jù)庫文檔和規(guī)程（Procedure）基于計算機的系統(tǒng)基于計算機的系統(tǒng)系統(tǒng)元素系統(tǒng)元素u軟件指計算機程序、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相關(guān)的工作產(chǎn)品，以實現(xiàn)所需要的邏輯方法、規(guī)程或控制u硬件指提供計算能力的電子設(shè)備、支持數(shù)據(jù)流的互連設(shè)備（如網(wǎng)絡(luò)交換器、電信設(shè)備）和提供外部世界功能的電子機械設(shè)備（如傳感器、馬達等）u人員指硬件和

2、軟件的用戶和操作者u數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫 指通過軟件訪問并持久存儲的大型的有組織的指通過軟件訪問并持久存儲的大型的有組織的信息集合。信息集合。u文檔文檔 指描繪系統(tǒng)的使用和指描繪系統(tǒng)的使用和/或操作的描述性信息（如或操作的描述性信息（如模型、規(guī)格說明、硬復制手冊、聯(lián)機幫助文件、模型、規(guī)格說明、硬復制手冊、聯(lián)機幫助文件、Web站站點）。點）。u規(guī)程（規(guī)程（procedures） 指定義每個系統(tǒng)元素的特定使用指定義每個系統(tǒng)元素的特定使用或系統(tǒng)所處的過程性語境的步驟。或系統(tǒng)所處的過程性語境的步驟。系統(tǒng)元素系統(tǒng)元素內(nèi)容摘要內(nèi)容摘要一基于計算機的系統(tǒng)三可行性分析計算機系統(tǒng)工程計算機系統(tǒng)工程u計算機系統(tǒng)工程是一個

3、問題求解的活動；計算機系統(tǒng)工程是一個問題求解的活動；u其目的是分析基于計算機的系統(tǒng)的功能、性能等要求；其目的是分析基于計算機的系統(tǒng)的功能、性能等要求；u并把它們分配到基于計算機系統(tǒng)的各個系統(tǒng)元素中，并把它們分配到基于計算機系統(tǒng)的各個系統(tǒng)元素中，確定它們的約束條件和接口。確定它們的約束條件和接口。 一一識別用戶的要求識別用戶的要求 標識系統(tǒng)的功能和性能范圍，確定系統(tǒng)的功能、性能、約束和接口。標識系統(tǒng)的功能和性能范圍，確定系統(tǒng)的功能、性能、約束和接口。一一系統(tǒng)建模和模擬系統(tǒng)建模和模擬 通常可考慮建立如下模型：通?？煽紤]建立如下模型：硬件系統(tǒng)模型硬件系統(tǒng)模型：描述基于計算機系統(tǒng)中的硬件（包括計算機、

4、受系：描述基于計算機系統(tǒng)中的硬件（包括計算機、受系統(tǒng)控制的其它硬件設(shè)備等）配置、通信協(xié)議、拓撲結(jié)構(gòu)、以及確保統(tǒng)控制的其它硬件設(shè)備等）配置、通信協(xié)議、拓撲結(jié)構(gòu)、以及確?；谟嬎銠C系統(tǒng)的安全性、可靠性、性能等要求的措施?；谟嬎銠C系統(tǒng)的安全性、可靠性、性能等要求的措施。軟件系統(tǒng)模型軟件系統(tǒng)模型：描述各軟件子系統(tǒng)的功能、性能等要求，它們在硬：描述各軟件子系統(tǒng)的功能、性能等要求，它們在硬件系統(tǒng)中的部署情況，以及軟件子系統(tǒng)之間的交互。件系統(tǒng)中的部署情況，以及軟件子系統(tǒng)之間的交互。人機接口模型人機接口模型：描述人如何與基于計算機的系統(tǒng)進行交互，包括用：描述人如何與基于計算機的系統(tǒng)進行交互，包括用戶環(huán)境、用

5、戶的活動、人機交互的語法和語義等。戶環(huán)境、用戶的活動、人機交互的語法和語義等。數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型：描述基于計算機的系統(tǒng)使用了哪些數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，如：描述基于計算機的系統(tǒng)使用了哪些數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，如果使用多個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，還應(yīng)描述它們之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式，果使用多個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，還應(yīng)描述它們之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式，必要時可給出主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。必要時可給出主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)工程的任務(wù)系統(tǒng)工程的任務(wù)一一成本估算及進度安排成本估算及進度安排 對將開發(fā)的基于計算機的系統(tǒng)進行成本估算，并作出對將開發(fā)的基于計算機的系統(tǒng)進行成本估算，并作出進度安排。進度安排。一一可行性分析可行性分析 從經(jīng)濟、技術(shù)、法律等方面分

6、析所給出的解決方案是從經(jīng)濟、技術(shù)、法律等方面分析所給出的解決方案是否可行，通常只有當解決方案可行并有一定的經(jīng)濟效否可行，通常只有當解決方案可行并有一定的經(jīng)濟效益、社會效益時才開始真正的基于計算機的系統(tǒng)的開益、社會效益時才開始真正的基于計算機的系統(tǒng)的開發(fā)。發(fā)。一一生成系統(tǒng)規(guī)格說明生成系統(tǒng)規(guī)格說明系統(tǒng)工程的任務(wù)系統(tǒng)工程的任務(wù)內(nèi)容摘要內(nèi)容摘要一基于計算機的系統(tǒng)二系統(tǒng)工程的任務(wù)可行性分析可行性分析u開發(fā)一個基于計算機的系統(tǒng)，通常都受到開發(fā)一個基于計算機的系統(tǒng)，通常都受到資源（人力、財力、設(shè)備等）和時間上的限資源（人力、財力、設(shè)備等）和時間上的限制；制；u可行性分析主要從經(jīng)濟、技術(shù)、法律等方可行性分析主

7、要從經(jīng)濟、技術(shù)、法律等方面分析所給出的解決方案是否可行，能否在面分析所給出的解決方案是否可行，能否在規(guī)定的資源和時間的約束下完成。規(guī)定的資源和時間的約束下完成。經(jīng)濟可行性分析經(jīng)濟可行性分析一一經(jīng)濟可行性主要進行成本效益分析，從經(jīng)濟角度，確定系經(jīng)濟可行性主要進行成本效益分析，從經(jīng)濟角度，確定系統(tǒng)是否值得開發(fā)。統(tǒng)是否值得開發(fā)。二二基于計算機的系統(tǒng)的基于計算機的系統(tǒng)的成本成本主要包括：主要包括：購置硬件、軟件（如數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、第三方開發(fā)的購置硬件、軟件（如數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、第三方開發(fā)的構(gòu)件等）和設(shè)備（如傳感器等）的費用構(gòu)件等）和設(shè)備（如傳感器等）的費用系統(tǒng)的開發(fā)費用系統(tǒng)的開發(fā)費用系統(tǒng)安裝、運行和維護

8、費用系統(tǒng)安裝、運行和維護費用人員培訓費用人員培訓費用一一效益效益經(jīng)濟效益經(jīng)濟效益包括使用基于計算機的系統(tǒng)后，可增加的收入和可節(jié)省的包括使用基于計算機的系統(tǒng)后，可增加的收入和可節(jié)省的運行費用（如操作人員數(shù)、工作時間、消耗的物資等）。在進行成運行費用（如操作人員數(shù)、工作時間、消耗的物資等）。在進行成本效益分析時通常只統(tǒng)計五年內(nèi)的經(jīng)濟效益。本效益分析時通常只統(tǒng)計五年內(nèi)的經(jīng)濟效益。經(jīng)濟效益經(jīng)濟效益通?？捎秘泿诺臅r間價值、投資回收期和純收入來度量。通?？捎秘泿诺臅r間價值、投資回收期和純收入來度量。社會效益社會效益指使用基于計算機的系統(tǒng)后對社會產(chǎn)生的影響（如提高了指使用基于計算機的系統(tǒng)后對社會產(chǎn)生的影響（

9、如提高了辦事效益，使用戶滿意等），通常社會效益只能定性地估計。辦事效益，使用戶滿意等），通常社會效益只能定性地估計。 經(jīng)濟可行性分析經(jīng)濟可行性分析一一貨幣的時間價值貨幣的時間價值設(shè)：當前金額為設(shè)：當前金額為P，年利率為，年利率為i，n年后的金額為年后的金額為F，則，則計算時，累計經(jīng)濟效益應(yīng)折合成當前金額計算時，累計經(jīng)濟效益應(yīng)折合成當前金額例如，一個基于計算機的系統(tǒng)使用后，每年產(chǎn)生的經(jīng)濟效益例如，一個基于計算機的系統(tǒng)使用后，每年產(chǎn)生的經(jīng)濟效益為為10萬，如果年利率為萬，如果年利率為5%，那么，五年內(nèi)該系統(tǒng)的累計，那么，五年內(nèi)該系統(tǒng)的累計經(jīng)濟效益是經(jīng)濟效益是432948萬，而不是萬，而不是50萬。

10、萬。niFP)1/(niPF)1(經(jīng)濟可行性分析經(jīng)濟可行性分析一一 投資回收期投資回收期：累計的經(jīng)濟效益正好等于投資數(shù)累計的經(jīng)濟效益正好等于投資數(shù)（成本）所需的時間。（成本）所需的時間。二二 純收入純收入：累計經(jīng)濟效益：累計經(jīng)濟效益 投資數(shù)投資數(shù)當純收入大于零時，該工程值得投資開發(fā)當純收入大于零時，該工程值得投資開發(fā)當純收入小于零時，該工程不值得投資（除非它有當純收入小于零時，該工程不值得投資（除非它有明顯的社會效益）明顯的社會效益）當純收入等于零時，通常也不值得投資當純收入等于零時，通常也不值得投資 顯然，純收入越大越好。顯然，純收入越大越好。經(jīng)濟可行性分析經(jīng)濟可行性分析技術(shù)可行性分析技術(shù)可

11、行性分析u技術(shù)可行性主要根據(jù)系統(tǒng)的技術(shù)可行性主要根據(jù)系統(tǒng)的功能、性能、功能、性能、約束條件約束條件等，分析在現(xiàn)有資源和技術(shù)條件等，分析在現(xiàn)有資源和技術(shù)條件下系統(tǒng)能否實現(xiàn)。下系統(tǒng)能否實現(xiàn)。u技術(shù)可行性分析通常包括：技術(shù)可行性分析通常包括：u風險分析風險分析u資源分析資源分析u技術(shù)分析技術(shù)分析u風險分析風險分析：分析在給定的約束條件下：分析在給定的約束條件下設(shè)計和實現(xiàn)系統(tǒng)的風險。設(shè)計和實現(xiàn)系統(tǒng)的風險。采用不成熟的技術(shù)可能造成技術(shù)風險采用不成熟的技術(shù)可能造成技術(shù)風險人員流動可能給項目帶來風險人員流動可能給項目帶來風險成本和人員估算不合理造成的預算風險成本和人員估算不合理造成的預算風險u風險分析的目的

12、：風險分析的目的：找出風險找出風險評價風險的大?。辉u價風險的大??；有效地控制和緩解風險。有效地控制和緩解風險。技術(shù)可行性分析技術(shù)可行性分析u資源分析資源分析：論證是否具備系統(tǒng)開發(fā)所需的：論證是否具備系統(tǒng)開發(fā)所需的各類人員、軟件、硬件等資源和相應(yīng)的工各類人員、軟件、硬件等資源和相應(yīng)的工作環(huán)境。作環(huán)境。 開發(fā)過類似項目的開發(fā)和管理的團隊開發(fā)過類似項目的開發(fā)和管理的團隊 或者開發(fā)人員比較熟悉系統(tǒng)所處的領(lǐng)域或者開發(fā)人員比較熟悉系統(tǒng)所處的領(lǐng)域 有足夠的人員保證有足夠的人員保證 所需的硬件和支撐軟件能通過合法的手段獲取所需的硬件和支撐軟件能通過合法的手段獲取 從技術(shù)角度看，可以認為具備設(shè)計和實現(xiàn)系統(tǒng)的條從

13、技術(shù)角度看，可以認為具備設(shè)計和實現(xiàn)系統(tǒng)的條件。件。技術(shù)可行性分析技術(shù)可行性分析u 技術(shù)分析技術(shù)分析：分析當前的科學技術(shù)是否支持系統(tǒng)開：分析當前的科學技術(shù)是否支持系統(tǒng)開發(fā)的各項活動。發(fā)的各項活動。 在技術(shù)分析過程中在技術(shù)分析過程中分析員分析員收集收集系統(tǒng)的系統(tǒng)的性能、可靠性、可維護性和生產(chǎn)率方性能、可靠性、可維護性和生產(chǎn)率方面面的信息，的信息，分析分析實現(xiàn)系統(tǒng)功能、實現(xiàn)系統(tǒng)功能、性能所需的技術(shù)、方法、算法或過性能所需的技術(shù)、方法、算法或過程程，從技術(shù)角度分析可能存在的風險，以及這些技術(shù)問題對從技術(shù)角度分析可能存在的風險，以及這些技術(shù)問題對成本的影響。成本的影響。 技術(shù)可行性分析時通常需進行系統(tǒng)建模，必要時可技術(shù)可行性分析時通常需進行系統(tǒng)建模，必要時可建造原型和進行系統(tǒng)模擬建造原型和進行系統(tǒng)模擬技術(shù)可行性分析技術(shù)可行性分析法律可行性分析法律可行性分析u研究系統(tǒng)開發(fā)過程中可能涉及到的合同、侵權(quán)、責任以及各種與法律相抵觸的問題。u1990年我國頒布了中華人民共和國著作權(quán)法，其中將計算機軟件作為著作權(quán)法的保護對象。1991年國務(wù)院頒布了計算機軟件保護條例。這兩個法律文件是法律可行性分析的主要依據(jù)。方案的選擇和折衷方案的選擇和折衷u一個基于計算機的系統(tǒng)可以有多個可行的實現(xiàn)方案，每個方案對成本、時間、人員、技術(shù)、設(shè)備都有不同的要求，不同方案開發(fā)出來的系統(tǒng)在功能、性能方面