《软件工程导论》PPT课件-第2章-可行性研究.ppt

本章学习目标：本章学习目标：了解成本估计方法及成本/效益分析方法 理解系统流程图的作用及其设计方法 熟练掌握数据流图的设计方法第2章 可行性研究软件工程导论 第2章 可行性研究 2.1 可行性研究的目标与任务 2.2 可行性研究过程 2.3 可行性研究工具 2.4 成本/效益分析第2章 可行性研究 2.1 可行性研究的目标与任务可行性研究的目标与任务 2.2 可行性研究过程 2.3 可行性研究工具 2.4 成本/效益分析2.1 可行性研究的任务目标：目标：“用最小的代价和尽可能短的时间判断问题是否值得去解？”实质：实质：高层次的系统分析和设计主要任务：主要任务：（1）分析和澄清问题定义；（2）导出系统的逻辑模型；（3）探索各种解法并研究每种解法的可行性每种解法的可行性；（4）制定粗略的进度、建议和计划。2.1 可行性研究的任务（1）技术可行性）技术可行性 对要开发项目的功能、性能和限制条件进行分析，确定在现有的资源条件下，技术风险有多大，项目能否实现。技术：技术：相关技术的发展可否支持这个软件系统。资源的有效性：资源的有效性：开发人员及用于建立系统的其它资源是否具备。开发的风险：开发的风险：在给出的限制范围内，能否设计出软件系统并实现必须的功能和性能。2.1 可行性研究的任务（2）经济可行性）经济可行性 经济可行性研究的内容是进行开发成本的估算以及进行效益的评估确定要开发的项目是否值得投资开发。成本成本/效益分析效益分析 长期的公司经营策略 对其他的单位或产品的影响 潜在的市场前景等2.1 可行性研究的任务（3）操作可行性）操作可行性 在这个应用范围内，系统的操作方式（批处理/联机处理）是否行得通。2.1 可行性研究的任务（4）社会可行性）社会可行性 社会可行性主要研究开发的项目是否存在任何侵犯、妨碍等责任问题，要开发项目的运行方式在用户组织内是否行得通，现有管理制度、人员素质和操作方式是否可行。合同、责任、侵权 用户组织的管理模式及规范和其他一些技术人员常常不了解的陷阱等 第2章 可行性研究 2.1 可行性研究的目标与任务可行性研究的目标与任务 2.2 可行性研究过程可行性研究过程 2.3 可行性研究工具 2.4 成本/效益分析2.2 可行性研究过程（1 1）复查系统规模与目标复查系统规模与目标(1)访问关键人员，复查确认系统规模和目标(2)清晰描述对目标系统的一切限制和约束（2 2）研究目前正在使用的系统研究目前正在使用的系统(1)了解现有系统，实地考察(2)注意现有系统与目标系统之间的接口(功能)(3)运行费用 Note：重在分析现有系统可以做什么，重在分析现有系统可以做什么，不要陷入细节不要陷入细节！2.2 可行性研究过程（3 3）导出新系统的高层逻辑模型导出新系统的高层逻辑模型从从现有的现有的物理系统物理系统出发导出出发导出目标目标系统的系统的逻辑模型逻辑模型（4 4）导出与评价各种方案导出与评价各种方案逻辑模型逻辑模型 物理解法物理解法 (1)(1)评估解决方案的可行性评估解决方案的可行性 (2)(2)给出实现进度表给出实现进度表（5 5）推荐行动方针推荐行动方针 作为结果之一作为结果之一是否继续开发？是否继续开发？对于推荐的系统对于推荐的系统详细的成本详细的成本/效益分析效益分析2.2 可行性研究过程（6 6）草拟开发计划）草拟开发计划 工程进度表工程进度表 开发人员需求开发人员需求 设备与软件的需求（使用情况说明）设备与软件的需求（使用情况说明）估计软件生命周期每个阶段的成本估计软件生命周期每个阶段的成本 给出下一个阶段的进度表给出下一个阶段的进度表/成本估计成本估计（7 7）书写文档提交审查）书写文档提交审查可行性研究报告2.2 可行性研究过程第2章 可行性研究 2.1 可行性研究的目标与任务可行性研究的目标与任务 2.2 可行性研究过程可行性研究过程 2.3 可行性研究工具可行性研究工具 2.4 成本/效益分析 系统流程图 用来描述物理系统概貌 数据流图 用来描述系统逻辑功能 2.3 可行性研究工具 系统流程图 基本思想基本思想:用图形符号以黑盒子形式描绘组成系统的每个部件（程序、文档、数据库、人工过程）。注：注：系统流程图表达的是数据在系统各部件之间流动的情况，而不是对数据进行加工处理的控制过程(程序流程图)。2.3 可行性研究工具基本符号表基本符号表（概括描述系统概括描述系统）2.3 可行性研究工具系统符号表系统符号表（具体描述系统具体描述系统）某装配厂有一座存放零件的仓库，仓库中现有的各种零件的数量以及每种零件的库存量临界值等数据记录在库存清单主文件中。当仓库中零件数量有变化时，应该及时修改库存清单主文件，如果哪种零件的库存量少于它的库存量临界值，则应该报告给采购部门以便定货，规定每天向采购部门送一次定货报告。该装配厂使用一台小型计算机处理更新库存清单主文件和产生定货报告的任务。零件库存量的每一次变化称为一个事务，由放在仓库中的CRT终端输入到计算机中；系统中的库存清单程序对事务进行处理，更新存储在磁盘上的库存清单主文件，并且把必要的订货信息写在磁带上，并且打印出定货报告。2.3 可行性研究工具注：自顶向下 从左到右库存清单系统的库存清单系统的高层系统流程图高层系统流程图2.3 可行性研究工具 数据流程图 数据流图(DFD)是一种图形化技术，它描绘信息流和数据从输入移动到输出的过程中所经受的变换，即数据流图描绘数据描绘数据在软件中流动和被处理的逻辑过程在软件中流动和被处理的逻辑过程。2.3 可行性研究工具2.3 可行性研究工具 任何系统的基本模型都由若干个数据源点/终点以及一个处理组成，这个处理就代表了系统对数据加工变换的基本功能。1.1.数据流图的基本图形符号数据流图的基本图形符号2.3 可行性研究工具源点源点/终点：终点：表示图中要处理数据的输入来源或处理结果要送往何处。它是数据流图的外围环境中的实体。加工加工/变换：变换：使用椭圆或圆角矩形表示。它是以数据结构或数据内容作为加工对象的，是对数据进行处理的单元，是对数据流进行某些操作或变换。数据流：数据流：沿箭头方向传送数据，指明被加工的数据与流向。数据存储：数据存储：和数据流一样都是数据，仅仅所处的状态不同。数据存储是处于静止状态的数据，数据流是处于运动中的数据。附加符号及含义2.3 可行性研究工具2.3 可行性研究工具2 2.数据流图元素命名原则数据流图元素命名原则（1 1）数据流（数据存储）的命名）数据流（数据存储）的命名 -应代表整个数据流（数据存储）的内容。应代表整个数据流（数据存储）的内容。-不使用空洞、缺乏具体含义的名字（如数据、不使用空洞、缺乏具体含义的名字（如数据、信息等）。信息等）。-数据流图分解得当可以有效地为数据流命名。数据流图分解得当可以有效地为数据流命名。（2 2）数据加工的命名）数据加工的命名 -与数据流命名相关联。与数据流命名相关联。-应反映整个处理的功能。应反映整个处理的功能。-及物动词及物动词+宾语。宾语。-处理分解要得当。处理分解要得当。（3 3）为数据源点）为数据源点/终点命名终点命名 数据源点数据源点/终点属于目标系统的外围环境终点属于目标系统的外围环境部分。通常在命名时采用它们在问题域中习惯使用的部分。通常在命名时采用它们在问题域中习惯使用的名字。名字。2.3 可行性研究工具3.数据流图的层次结构数据流图的层次结构 为了表达数据处理过程的数据加工情况，对于为了表达数据处理过程的数据加工情况，对于复杂的实际问题，需要采用复杂的实际问题，需要采用层次结构层次结构的数据流图。的数据流图。按照系统的层次结构进行按照系统的层次结构进行逐步分解逐步分解，并以分层的数，并以分层的数据流图反映这种结构关系，能清楚地表达整个系统。据流图反映这种结构关系，能清楚地表达整个系统。任何一层数据流图的上层图为父图，下一层的任何一层数据流图的上层图为父图，下一层的图为子图。图为子图。2.3 可行性研究工具分层的数据流图2.3 可行性研究工具 在多层数据流图中，在多层数据流图中，顶层流图顶层流图仅包含仅包含一个加工一个加工，它代表被开发系统。它的它代表被开发系统。它的输入流输入流是该系统的输入是该系统的输入数据，数据，输出流输出流是系统所输出的数据；是系统所输出的数据；底层流图底层流图是指其是指其加工不需再做分解加工不需再做分解的数据流图，的数据流图，它处在最底层；它处在最底层；中间层流图中间层流图则表示则表示对其上层父图的细化对其上层父图的细化。它的每。它的每一个加工可能继续细化，形成子图。一个加工可能继续细化，形成子图。2.3 可行性研究工具4.画数据流图的基本步骤画数据流图的基本步骤自顶向下，逐层细化自顶向下，逐层细化 （1 1）先找外部实体（可以是人、物或其他软件系）先找外部实体（可以是人、物或其他软件系统），找到了外部实体，则系统与外部世界的界面就得统），找到了外部实体，则系统与外部世界的界面就得以确定，系统的源点和终点也就确定了；以确定，系统的源点和终点也就确定了；（2 2）找出外部实体的输入和输出数据流；）找出外部实体的输入和输出数据流；（3 3）在图的边上画出系统的外部实体；）在图的边上画出系统的外部实体；2.3 可行性研究工具4.画数据流图的基本步骤画数据流图的基本步骤 （4 4）从外部实体的输）从外部实体的输出出流（源点）出发，按照流（源点）出发，按照系统的逻辑需要，逐步画出一系列变换数据的加工，系统的逻辑需要，逐步画出一系列变换数据的加工，直到找到外部实体处所需的输直到找到外部实体处所需的输入入流（终点），形成流（终点），形成数据流的封闭；数据流的封闭；（5 5）对初步画出的数据流图对初步画出的数据流图进行检查和修改。进行检查和修改。（6 6）最后按照上述步骤画出所有子图。）最后按照上述步骤画出所有子图。2.3 可行性研究工具（1 1）数据流图所有图形符号只限于前述四种基本图）数据流图所有图形符号只限于前述四种基本图形元素；形元素；（2 2）顶层数据流图中的数据流必须封闭在外部实体）顶层数据流图中的数据流必须封闭在外部实体之间；之间；（3 3）每个加工至少有一个输入数据流和一个输出数）每个加工至少有一个输入数据流和一个输出数据流；据流；（4 4）在数据流图中，需按层给加工框编号。编号表）在数据流图中，需按层给加工框编号。编号表明该加工所处层次及上下层的亲子关系；明该加工所处层次及上下层的亲子关系；5.检查和修改数据流图的原则检查和修改数据流图的原则2.3 可行性研究工具（5 5）规定任何一个数据流子图必须与它上一层的一）规定任何一个数据流子图必须与它上一层的一个加工对应，两者的输入数据流和输出数据流个加工对应，两者的输入数据流和输出数据流必须一致。这被称为是父图与子图的平衡；必须一致。这被称为是父图与子图的平衡；（6 6）图上每个元素都必须有名字；）图上每个元素都必须有名字；（7 7）数据流图中不可夹带控制流；）数据流图中不可夹带控制流；（8 8）初画时可以忽略琐碎的细节，以集中精力于主）初画时可以忽略琐碎的细节，以集中精力于主要数据流。要数据流。5.检查和修改数据流图的原则检查和修改数据流图的原则2.3 可行性研究工具 假设一家工厂的采购部每天需要一张定货报表，报表按假设一家工厂的采购部每天需要一张定货报表，报表按零件编号排序，表中列出所有需要再次定货的零件。对于每零件编号排序，表中列出所有需要再次定货的零件。对于每个需要再次定货的零件应该列出下述数据：零件编号、零件个需要再次定货的零件应该列出下述数据：零件编号、零件名称、订货数量、价格、主要供应者、次要供应者。零件入名称、订货数量、价格、主要供应者、次要供应者。零件入库或出库称为事务，通过放在仓库中的库或出库称为事务，通过放在仓库中的CRT终端把事务报告终端把事务报告给定货系统。当某种零件的库存数量少于库存量临界值时就给定货系统。当某种零件的库存数量少于库存量临界值时就应该再次定货。应该再次定货。源点源点/终点：终点：数据流：数据流：处理：处理：数据存储：数据存储：仓库管理员、采购员仓库管理员、采购员处理事务、产生报表处理事务、产生报表事务、定货报表事务、定货报表库存清单、定货信息库存清单、定货信息6.6.数据流图实例数据流图实例定货系统的顶级数据流图 源点终点（1）从问题描述中提取数据流图的）从问题描述中提取数据流图的4种成分，设计种成分，设计顶级数据流图顶级数据流图。6.6.数据流图实例数据流图实例定货系统的一级数据流图（2）产）产生一级数据流图生一级数据流图6.6.数据流图实例数据流图实例定货系统的二级数据流图（3）设计二级数据流图。）设计二级数据流图。考虑通过系统的逻辑数据流：当发生一个事务时必须首先考虑通过系统的逻辑数据流：当发生一个事务时必须首先接接收它收它；随后按照事务的内容；随后按照事务的内容修改库存清单修改库存清单；最后如果更新后的库；最后如果更新后的库存量少于库存量临界值时，则应该再次定货，也就是需要存量少于库存量临界值时，则应该再次定货，也就是需要处理定处理定货信息货信息。6.6.数据流图实例数据流图实例2.3 可行性研究工具 作为信息交流的工具；作为信息交流的工具；作为分析和设计的工具。作为分析和设计的工具。8.数据流图数据流图的用途的用途课堂练习-1 银行计算机储蓄系统的工作过程大致如下：储户银行计算机储蓄系统的工作过程大致如下：储户填写的存款单或取款单由业务员键入系统，如果填写的存款单或取款单由业务员键入系统，如果是存款则系统记录存款人姓名、住址、身份证号是存款则系统记录存款人姓名、住址、身份证号码等存款信息，并打印出存款存单给储户；如果码等存款信息，并打印出存款存单给储户；如果是取款且存款时留有密码，则系统首先核对储户是取款且存款时留有密码，则系统首先核对储户密码，若密码正确或存款时未留密码，则系统计密码，若密码正确或存款时未留密码，则系统计算利息并打印出利息清单给储户。算利息并打印出利息清单给储户。要求：要求：用数据流图描绘本系统的功能。用数据流图描绘本系统的功能。计算机储蓄系统数据流图练习-1解析课堂练习-2某医院打算开发一套以计算机为中心的患者监护某医院打算开发一套以计算机为中心的患者监护系统。系统。该系统的基本要求是该系统的基本要求是：系统随时接收每个：系统随时接收每个病人的生理信号（脉搏、体温、血压、心电图等），病人的生理信号（脉搏、体温、血压、心电图等），当某个病人的生理信号超出医生规定的安全范围当某个病人的生理信号超出医生规定的安全范围时向值班护士发出警告信息，时向值班护士发出警告信息，定时记录病人情况定时记录病人情况以形成患者日志，以形成患者日志，此外，护士在需要时还可以要此外，护士在需要时还可以要求系统印出某个指定病人的病情报告。求系统印出某个指定病人的病情报告。要求：要求：用数据流图描绘本系统的功能。用数据流图描绘本系统的功能。(基本系统模型基本系统模型+功能级数据流图功能级数据流图)练习-2解析患者监护系统的基本系统模型练习-2解析患者监护系统的功能级数据流图考虑一个修改磁带上主文件的系统。文件管理员把修改信息穿孔在卡片上，系统读入穿孔卡片上的信息并按照记录号把修改信息顺序排列好。然后系统逐个读入主文件上的记录，根据记录上的校验码核对每个读入的记录，丢掉出错的记录，按照修改信息修改余下的记录，产生的新文件存储在磁盘上。最后系统输出一份修改报告供文件管理员参阅。要求：分层次画出上述主文件修改系统的数据流图。(基本系统模型+功能级数据流图)课堂练习-3主文件修改系统的基本系统模型练习-3解析主文件修改系统的功能级数据流图练习-3解析第2章 可行性研究 2.1 可行性研究的目标与任务可行性研究的目标与任务 2.2 可行性研究过程可行性研究过程 2.3 可行性研究工具可行性研究工具 2.4 成本成本/效益分析效益分析2.4 成本/效益分析 成本/效益分析的目的是从经济角度评价开从经济角度评价开发一个新的软件工程项目是否可行发一个新的软件工程项目是否可行。成本/效益分析首先是估算待开发软件系统的成本，然后与可能取得的效益进行比较。2.4 成本/效益分析成本估计成本估计1 1代码行技术代码行技术 代码行技术是比较简单的定量估算方法，它把开发每个软件功能的成本和实现这个功能需要用的源代码行数联系起来。软件成本软件成本=每行代码的平均成本每行代码的平均成本源代码行数源代码行数 每行代码的平均成本主要取决于软件的复杂程度和工资水平；实现一个功能需要的源代码行数通常可以根据经验和历史数据估计得到。此方法对于开发有类似工程的历史数据的项目时比较有效。2.4 成本/效益分析成本估计成本估计2 2任务分解技术任务分解技术 将软件开发工程分解为若干相对独立的任务。最常用的办法是按开发阶段划分任务。如果需要可以把每个子系统在按开发阶段进一步划分成更小的任务。估计每个任务成本时，通常是将估计完成该项任务需要的人力（以人月为单位）乘以每人每月的平均工资得到。软件开发成本软件开发成本=任务任务1的成本的成本+任务任务2的成本的成本+2.4 成本/效益分析成本估计成本估计3 3自动估计成本技术自动估计成本技术 在有长期收集的历史数据和良好的数据库系统的支持下，可以采用自动估计成本软件工具软件工具以减轻劳动强度，得到相对客观的估计结果。2.4 成本/效益分析效益分析效益分析 效益包括有形效益有形效益和无形效益无形效益。有形效益可以用货币的时间价值、投资回收期、纯收入等指标进行度量。无形的效益主要是从性质上、心理上进行衡量，很难直接进行量化。常用的效益度量方法常用的效益度量方法1 1货币的时间价值货币的时间价值 用利率表示货币的时间价值，设年利率为i，现已存入p元，则n年后可得到钱数为：F=P(1+i)n 若n年后能收入F元，那么这些钱现在的价值是：P=F/(1+i)n2.4 成本/效益分析例：在企业管理中使用制图系统来取代大部分人工工作，每年可节省8.6万元。若软件生存期5年，则5年可节省43万元。开发这个系统共投资18万元。设年利率是5%，利用上面计算货币现在价值的共识，可以算出引入制图系统后，每年预计节省的钱的现在价值。如下表所示。2.4 成本/效益分析年年将来值（万元）将来值（万元）（1+i1+i）n n现在值（万元）现在值（万元）累积的现在值（万元）累积的现在值（万元）18.61.058.19058.190528.61.10257.800415.990938.61.15767.429223.420148.61.21557.075230.495358.61.27636.738237.23352.4 成本/效益分析2 2投资回收期投资回收期 上例中引入财务系统两年后，可以节省15.9909万元，比最初的投资还少2.0091万元，但第三年可以节省7.4292万元，则2.0091/7.4292=0.2704，因此投资回收期是2.2704年。3 3纯收入纯收入 纯收入就是在整个生存期之内系统的累积经济效益（折合成现在值）与投资之差。例：在引入财务系统之后，5年内工程的纯收入预计是37.2335-18=19.2335万元。