《基于任務(wù)驅(qū)動模式的軟件工程與UML建模技術(shù)》課件項目二

項目二問題定義及可行性研究任務(wù)一問題定義

任務(wù)二可行性研究

任務(wù)一問題定義

操作一問題定義概述

軟件開發(fā)的第一個階段是對軟件項目進行問題定義，該階段要回答的關(guān)鍵問題是：“軟件要解決的問題是什么?”

如果不知道問題是什么就試圖解決這個問題，顯然是盲目的，只會白白浪費時間和金錢，最終得出的結(jié)果很可能是毫無意義的。盡管確切地定義問題的必要性是十分明顯的，但是在實踐中它卻可能是最常被忽視的一個步驟。這里所說的問題，就是指用戶的基本要求。說得通俗些，問題定義實際上就是了解用戶到底要建立什么系統(tǒng)，并確定分析員下一步應(yīng)該做什么。因此，問題定義的來源是用戶。通過問題定義階段的工作，系統(tǒng)分析員應(yīng)該提出關(guān)于問題性質(zhì)、工程目標(biāo)和規(guī)模的書面報告。這一階段的分析員應(yīng)盡可能站在較高的角度去抽象、概括所要干的事情，不要拘泥于問題實現(xiàn)的細(xì)節(jié)。盡管用戶可能總是習(xí)慣于探究問題的細(xì)節(jié)，但分析員在這一階段必須超脫出來，居高臨下鳥瞰系統(tǒng)的全貌。通過對系統(tǒng)的實際用戶和使用部門負(fù)責(zé)人的訪問調(diào)查，分析員應(yīng)該扼要地寫出對問題的理解，并在使用部門負(fù)責(zé)人的會議上認(rèn)真討論這份書面報告，澄清含糊不清的地方，改正理解不正確的地方，最后得出一份雙方都滿意的文檔。當(dāng)用戶的要求不是很多并且不太復(fù)雜時，一兩個分析員用上一兩天就可以完成這一工作。但當(dāng)系統(tǒng)比較大且復(fù)雜時，則可能需要組織一個問題定義小組，花上一兩個星期，甚至數(shù)月來定義用戶的問題。

如果分析員和用戶及使用部門的負(fù)責(zé)人對所要解決的問題取得了完全一致的看法，而且使用部門的負(fù)責(zé)人同意開發(fā)工程繼續(xù)進行下去，那么開發(fā)工程將轉(zhuǎn)入生命周期的下一個階段——可行性研究。

操作二教務(wù)管理信息系統(tǒng)概述

以下通過希望中學(xué)教務(wù)管理信息系統(tǒng)概況(見表2-1)分析案例，將具體闡述教務(wù)管理信息系統(tǒng)要解決的問題是什么。系統(tǒng)分析員將與用戶就教務(wù)管理信息系統(tǒng)要解決的問題在理解上達成一致。此過程中，應(yīng)該形成初步的系統(tǒng)方案，包括項目組織機構(gòu)概況、項目開發(fā)背景、項目開發(fā)意義、初步的軟件計劃等內(nèi)容。

表2-1希望中學(xué)教務(wù)管理信息系統(tǒng)概況

任務(wù)二可?行?性?研?究

操作一可行性研究概述

在問題定義階段，分析員和用戶將確定待開發(fā)軟件所能夠解決的問題。然而，在現(xiàn)實中，這些問題并不一定可以在預(yù)定的系統(tǒng)規(guī)模之內(nèi)解決。如果問題受到當(dāng)前條件的約束，沒有可行的解，那么花費在這個項目上的時間、資源、人力和經(jīng)費都將被浪費。因此，從軟件項目的多個角度全面地分析問題是否有可行的解，對軟件項目進行可行性研究是非常必要的。

1.可行性研究的任務(wù)

可行性研究的目的不是解決待開發(fā)軟件系統(tǒng)的問題，而是要確定這些問題在現(xiàn)有的條件下是否值得去解決。同時，應(yīng)該用最小的代價確定在問題定義階段所制定的系統(tǒng)的目標(biāo)和規(guī)模是否符合實際，所確定的問題是否有可行的解決方案，論證系統(tǒng)方案在經(jīng)濟、技術(shù)和操作等方面是否可行?？尚行匝芯恐饕撟C以下三個方面的內(nèi)容：

(1)經(jīng)濟可行性。估算項目的開發(fā)費用以及新系統(tǒng)可能為用戶組織帶來的收益，將兩者進行權(quán)衡，看結(jié)果是否可以接受。

(2)技術(shù)可行性。分析項目要求的功能、性能以及限制條件，以現(xiàn)有的技術(shù)是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的軟件系統(tǒng)。所考慮的因素通常還應(yīng)包括開發(fā)的風(fēng)險、所需的軟硬件資源、有力的開發(fā)團隊等。

(3)操作可行性。判斷系統(tǒng)的操作方式在該用戶組織內(nèi)是否有可行性。

除以上三種可行性，必要時還應(yīng)從法律、社會效益等方面進一步研究分析。可行性研究的過程為：首先分析設(shè)計人員進一步分析和澄清問題定義，確定系統(tǒng)目標(biāo)、約束和限制條件，并一一列舉出來；其次分析員使用系統(tǒng)分析方法和工具導(dǎo)出系統(tǒng)的邏輯模型；然后根據(jù)邏輯模型，提供一種以上的系統(tǒng)實現(xiàn)方案，對每種方案都應(yīng)該從技術(shù)可行性、經(jīng)濟可行性、操作可行性等方面進行研究比較；最后，分析人員必須明確給出可行性研究的結(jié)果。如果問題沒有可行的解，分析員應(yīng)該建議停止開發(fā)項目，以避免時間、資源、人力和經(jīng)費的浪費；如果問題值得解決，分析員應(yīng)該推薦一個最佳的解決方案，并且為項目制訂一個初步的計劃。

注意：可行性研究需要的時間長短取決于工程的規(guī)模。一般來說，可行性研究的成本只是預(yù)期的工程總成本的5%～10%。

2.可行性研究的步驟

典型的可行性研究過程的具體步驟如下：

1)復(fù)查系統(tǒng)規(guī)模和目標(biāo)

分析員對問題定義階段書寫的關(guān)于規(guī)模和目標(biāo)的報告書進一步復(fù)查確認(rèn)，改正含糊或不確切的敘述，清晰地描述對目標(biāo)系統(tǒng)的一切限制和約束。

2)研究目前正在使用的系統(tǒng)

如果目前有系統(tǒng)在運行，則必須對現(xiàn)有的系統(tǒng)進行分析，不但要閱讀現(xiàn)有系統(tǒng)的文檔資料和使用手冊，也要實地考察，找出其缺陷，使新系統(tǒng)能解決舊系統(tǒng)中存在的問題。

常見的錯誤做法是花費過多時間去分析現(xiàn)有的系統(tǒng)。

3)導(dǎo)出新系統(tǒng)的高層邏輯模型

從現(xiàn)有的物理系統(tǒng)出發(fā)，根據(jù)現(xiàn)有系統(tǒng)的邏輯模型，導(dǎo)出新系統(tǒng)的邏輯模型，最后構(gòu)造出新的物理系統(tǒng)。為了把新系統(tǒng)描繪得更加清晰準(zhǔn)確，分析員通常利用數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典等工具，對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行描述和定義。

4)進一步定義問題

新系統(tǒng)的邏輯模型實質(zhì)上表達了分析員對新系統(tǒng)必須做什么的看法。分析員應(yīng)該和用戶一起再次復(fù)查問題定義、工程規(guī)模和目標(biāo)，這次復(fù)查應(yīng)該把數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典作為討論的基礎(chǔ)。

5)導(dǎo)出和評價供選擇的解法

分析員應(yīng)該從其建議的系統(tǒng)邏輯模型出發(fā)，導(dǎo)出若干個較高層次的(較抽象的)物理解法供比較和選擇。

首先考慮技術(shù)方面的可行性。分析員應(yīng)該根據(jù)技術(shù)可行性的考慮初步排除一些不現(xiàn)實的系統(tǒng)。把技術(shù)上行不通的解法去掉之后，就剩下了一組技術(shù)上可行的方案。

其次考慮操作方面的可行性。分析員應(yīng)該根據(jù)使用部門處理事務(wù)的原則和習(xí)慣檢查技術(shù)上可行的那些方案，去掉其中從操作方式或操作過程的角度看用戶不能接受的方案。

再次考慮經(jīng)濟方面的可行性。分析員應(yīng)該估計余下的每個可能的系統(tǒng)的開發(fā)成本和運行費用，并且與現(xiàn)有的系統(tǒng)進行比較。最后為每個在技術(shù)、操作和經(jīng)濟等方面都可行的系統(tǒng)制定實現(xiàn)進度表，這個進度表不需要(也不可能)制定得很詳細(xì)，通常只需要估計生命周期每個階段的工作量。

6)推薦行動方針

根據(jù)可行性研究結(jié)果，分析員應(yīng)該做出是否進行這項工程的開發(fā)決定。如可行，分析員還應(yīng)該選擇一種最好的解法，并且說明選擇這個解決方案的理由，對于所推薦的系統(tǒng)進行比較仔細(xì)的成本/效益分析。

7)草擬開發(fā)計劃

分析員應(yīng)為所推薦的方案草擬一份開發(fā)計劃，除了制定工程進度表之外，還應(yīng)該估計對各類開發(fā)人員和各種資源的需要情況，此外還應(yīng)該估計系統(tǒng)生命周期每個階段的成本。

8)書寫文檔提交審查

分析員應(yīng)該把可行性研究結(jié)果寫成清晰的文檔，請用戶、客戶組織的負(fù)責(zé)人及評審組審查，以決定是否繼續(xù)這項工程及是否接受分析員推薦的方案。

操作二系統(tǒng)流程圖

系統(tǒng)流程圖(SystemFlowchart)是描繪軟件系統(tǒng)物理模型的圖形工具。系統(tǒng)分析員繪制該圖的過程有助于全面了解系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理的概況，同時，也有助于系統(tǒng)分析員與用戶更好地相互交流。

系統(tǒng)流程圖的基本思想是用圖形符號描繪組成系統(tǒng)的每個部件(程序、文檔、數(shù)據(jù)庫、人工過程等)，它所表達的是數(shù)據(jù)在系統(tǒng)各部件之間流動的情況，而不是對數(shù)據(jù)進行加工處理的控制過程，因此盡管系統(tǒng)流程圖的某些符號和程序流程圖的符號形式相同，但它們是完全不同的。

1.系統(tǒng)流程圖的符號

系統(tǒng)流程圖被用來描述系統(tǒng)的工作流程，以系統(tǒng)中的物理組件為單元說明系統(tǒng)的基本構(gòu)造，并由此說明系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的加工步驟。表2-2所列是系統(tǒng)流程圖中常用的圖形符號。顯然，系統(tǒng)流程圖中的符號是一些可以從系統(tǒng)中分離出來的物理元素，例如，設(shè)備、程序模塊、報表等。表2-2系統(tǒng)流程圖的常用符號

2.實例

圖2-1所示系統(tǒng)流程圖表明了該學(xué)校系統(tǒng)內(nèi)外之間、內(nèi)部各部門之間、人員之間的業(yè)務(wù)關(guān)系以及作業(yè)順序、管理信息流動的流程。

以下是對該系統(tǒng)流程圖的文字說明：

該校實行的是校長負(fù)責(zé)制。校長根據(jù)教育局的教學(xué)要求，并且結(jié)合本校實際情況和特色，制定出該學(xué)校的年度總計劃及需實現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)等，由秘書編寫成相應(yīng)的文件經(jīng)校長批閱后，傳達給各部門執(zhí)行。教導(dǎo)處根據(jù)校長的年度總計劃及教學(xué)目標(biāo)進行各個年級的課程設(shè)置和安排(包括課程安排、采用哪些教材、課時安排等)，形成本校教學(xué)計劃，經(jīng)校長審批通過后，將教學(xué)安排通知總務(wù)處及各個年級組。各個年級組根據(jù)教學(xué)安排來安排和組織教研工作，安排每個任課教師的教學(xué)工作，由各年級組編寫教學(xué)工作計劃，經(jīng)校長審批通過后，形成教學(xué)工作實施計劃，并在此基礎(chǔ)上，進行課程安排，然后，將確定好的課程表發(fā)放給各個任課教師及學(xué)生。

另外，學(xué)校每年新招的學(xué)生在收到入學(xué)通知后，應(yīng)按照規(guī)定時間到校報到、注冊，并應(yīng)認(rèn)真填寫相應(yīng)的學(xué)生登記表，交到教導(dǎo)處，同時將學(xué)生人數(shù)統(tǒng)計后交付到總務(wù)處。圖2-1希望中學(xué)教務(wù)管理信息系統(tǒng)流程圖教導(dǎo)處根據(jù)學(xué)生登記的學(xué)生登記表建立學(xué)生學(xué)籍庫(該檔案可以包括學(xué)生姓名、性別、家庭地址、備注等)。該檔案可以根據(jù)實際要求，隨時進行查詢、增加、刪除、修改、更新等，這樣就能持續(xù)跟蹤每個學(xué)生的實際情況。

教師根據(jù)教導(dǎo)處的工作安排展開任教工作，對每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及在校表現(xiàn)進行跟蹤，并如實地、及時地向教導(dǎo)處及學(xué)生家長匯報。每次考試或測驗后，由各科任課教師批閱學(xué)生考卷，匯總并分析學(xué)生分?jǐn)?shù)，交于教導(dǎo)處，

教導(dǎo)處根據(jù)各科任課教師的教學(xué)情況，并結(jié)合該教師各方面的綜合素質(zhì)進行年度考核評定，經(jīng)過校長審批合格后，送至校辦。然后，校辦根據(jù)審核意見，并考慮該教師的學(xué)歷、職稱等各方面因素，重新評估并確定該名教師的聘用情況。

操作三成本效益分析

經(jīng)濟可行性研究是對項目實施成本和所能帶來的經(jīng)濟效益的分析，以確定等待實施的項目是否值得投資。

1．成本估算

在項目初期，無論是進行可行性分析，還是制定項目預(yù)算，或是向客戶提供軟件報價，都需要針對軟件項目進行成本的初步估算。下面將要介紹的是一些常用的軟件項目成本估算方法。

1)基于軟件規(guī)模的成本估算

傳統(tǒng)的軟件規(guī)模是通過代碼行數(shù)計算的，也就是說，通過估算軟件代碼總行數(shù)，可以計算出創(chuàng)建軟件的總工作量和軟件總成本?；谲浖a行數(shù)的人力成本估算公式是：

計算公式中的WC是軟件工作成本，TCL是軟件總代碼行數(shù)，MPACL是以參加項目所有人員為基數(shù)計算的每月人均完成的代碼行數(shù)，MPAP是以參加項目所有人員為基數(shù)計算的每月人均工資。其中，參加項目所有人員既包括技術(shù)人員，也包括管理人員。

在對軟件代碼行數(shù)進行估算時，往往需要先將軟件按功能進行分解。例如，可以將軟件系統(tǒng)按照功能分解為許多子系統(tǒng)，子系統(tǒng)又可以繼續(xù)分解為許多功能模塊，這種對軟件系統(tǒng)的分解工作可以一直進行到基本模塊。應(yīng)該說，基本模塊的代碼行數(shù)是比較容易估算的，而通過對基本模塊代碼行數(shù)進行估算與累計，可以估算出整個系統(tǒng)的總代碼行數(shù)。

2)基于任務(wù)分解的成本估算

這是一種以項目任務(wù)的人力消耗為依據(jù)的成本估算方法?？梢园秧椖咳蝿?wù)分解成諸多活動，例如，按照工程過程將項目任務(wù)分解成需求分析、概要設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計等若干個階段，然后根據(jù)每個階段的人員配備、周期長短和階段任務(wù)參加人員平均工資情況，而估算出每個階段的人力成本，由此累計出項目總成本。示例如表2-3所示。表2-3開發(fā)“企業(yè)資源綜合管理系統(tǒng)”時的人力成本情況

2．效益分析

無論是開發(fā)機構(gòu)或是用戶，都會關(guān)心項目效益，但值得注意的是，開發(fā)機構(gòu)的效益直接來源于軟件產(chǎn)品，而用戶的效益則來自于對軟件的應(yīng)用，并且不同的軟件產(chǎn)品會有不同的效益來源。例如，軟件機構(gòu)自主開發(fā)的通用軟件和用戶委托開發(fā)的定制軟件，它們在效益來源上就分別有各自不同的途徑。通用軟件由軟件機構(gòu)自主開發(fā)，然后投放到軟件市場上銷售。開發(fā)機構(gòu)的最低期望可能是，軟件在銷售中所獲取的直接經(jīng)濟利益至少能超過軟件的開發(fā)成本，以保證收回投資。對于通用軟件，開發(fā)機構(gòu)大都需要在開發(fā)軟件之前進行深入的市場分析，看軟件市場是否已有了同類型的產(chǎn)品，假如已有同類型產(chǎn)品，則要看開發(fā)的產(chǎn)品在功能、性能、價格等方面是否具有市場優(yōu)勢等。而對于由用戶委托開發(fā)的軟件項目，開發(fā)機構(gòu)的效益則取決于用戶對項目的資金投入與軟件實際成本的差額值，其計算看起來是簡單的。但是，這些項目由于完全由用戶進行巨額投資，其效益也就必然受到用戶的特別關(guān)注，所以計算起來非常復(fù)雜。用戶的期望可能是，花費巨額資金開發(fā)出來的軟件在其使用過程中能夠提高工作效率、改善工作質(zhì)量、節(jié)約工作成本、拓寬業(yè)務(wù)領(lǐng)域等，由此帶來的間接經(jīng)濟效益至少能夠超過軟件的開發(fā)成本。

在計算項目的經(jīng)濟效益時，還不得不注意到，軟件的經(jīng)濟效益是在軟件投入使用之后的若干年里逐漸產(chǎn)生出來的，而資金投入則是當(dāng)前之事。為了更加合理地計算資金效益，未來效益中產(chǎn)生的資金需要折算為現(xiàn)值進行計算。資金折現(xiàn)公式是：

其中，k是銀行利率；n是年份。

可以使用一些經(jīng)濟指標(biāo)來衡量項目的經(jīng)濟效益，其主要經(jīng)濟指標(biāo)有：

(1)純收入：指軟件在估算的正常使用期內(nèi)產(chǎn)生的資金收益被折算為現(xiàn)值之后，再減去項目的成本投入。

(2)投資回收期：指軟件