SE03计算机系统工程.ppt

《SE03计算机系统工程.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《SE03计算机系统工程.ppt（56页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学Software Engineering第三章第三章 基于计算机的系统工程基于计算机的系统工程q基于计算机系统工程的概念基于计算机系统工程的概念q计算机系统工程计算机系统工程q可行性研究可行性研究q系统模型与模拟系统模型与模拟q系统规格说明与评审系统规格说明与评审基于计算机的系统元素基于计算机的系统元素输入系统系统过程过程硬件硬件软件软件文档文档人人数据库数据库输出计算机系统工程的任务计算机系统工程的任务计算机系统工程的任务计算机系统工程的任务是，组织并指导系是，组织并指导系是，组织并指导系是，组织并指导系统工程师定义全系统各层次中的所有基于统工程师定义全系统各层次

2、中的所有基于统工程师定义全系统各层次中的所有基于统工程师定义全系统各层次中的所有基于计算机系统的要素。计算机系统的要素。计算机系统的要素。计算机系统的要素。基于计算机的系统元素基于计算机的系统元素q软件软件软件软件计算机程序、数据结构、相关文档。计算机程序、数据结构、相关文档。q硬件硬件硬件硬件电子计算设备（如电子计算设备（如CPUCPU、存储器）和外存储器）和外部机电设备（如传感器、马达等）。部机电设备（如传感器、马达等）。q人人人人硬件和软件的用户。硬件和软件的用户。q数据库数据库数据库数据库一个大型的有组织的信息集合。一个大型的有组织的信息集合。q文档文档文档文档手册、表格和其它用以描述

3、系统使用和手册、表格和其它用以描述系统使用和操作的信息。操作的信息。q过程过程过程过程定义每一种系统元素的特定使用步骤，定义每一种系统元素的特定使用步骤，或系统驻留的过程性环境。或系统驻留的过程性环境。q系统的层次结构系统的层次结构系统的层次结构系统的层次结构基于计算机的系统本身可以基于计算机的系统本身可以成为一个更大的基于计算机系统中的一个元素，成为一个更大的基于计算机系统中的一个元素，并称为那个更大系统的宏元素。并称为那个更大系统的宏元素。基于计算机的系统元素基于计算机的系统元素3.1 3.1 计算机系统工程计算机系统工程q计算机系统工程计算机系统工程计算机系统工程计算机系统工程是一个问题

4、求解活动，目的是揭是一个问题求解活动，目的是揭示、分析所期望的功能，并把它们分配到各个单示、分析所期望的功能，并把它们分配到各个单独的系统元素中去。独的系统元素中去。q系统工程师的任务系统工程师的任务系统工程师的任务系统工程师的任务v与用户合作确认用户的目标和约束与用户合作确认用户的目标和约束v导出功能、性能、接口、设计约束和信息结构导出功能、性能、接口、设计约束和信息结构的表示的表示v将它们分配到每一个系统元素中将它们分配到每一个系统元素中q通过硬件工程、软件工程、人机工程和数据库工通过硬件工程、软件工程、人机工程和数据库工程等子项目予以实现。程等子项目予以实现。硬件和硬件工程硬件和硬件工程

5、基于计算机的系统需要计算机硬件的支撑基于计算机的系统需要计算机硬件的支撑q计算机系统工程师根据系统需求为硬件系统指派任务，产计算机系统工程师根据系统需求为硬件系统指派任务，产生硬件需求。生硬件需求。q硬件工程师根据硬件需求设计、制造或选择硬部件或设备，硬件工程师根据硬件需求设计、制造或选择硬部件或设备，如主机、通用或专用外部设备、网络与通信设备等。如主机、通用或专用外部设备、网络与通信设备等。q为了建造一个高质量的、用户满意的硬件系统，硬件工程为了建造一个高质量的、用户满意的硬件系统，硬件工程师必须认真考虑硬件系统功能和性能，硬件之间的接口、师必须认真考虑硬件系统功能和性能，硬件之间的接口、硬

6、件的标准化、硬件成本和维修服务等因素。硬件的标准化、硬件成本和维修服务等因素。q硬件工程师按照质量保证计划和要求生产硬件产品并实现硬件工程师按照质量保证计划和要求生产硬件产品并实现硬件系统。硬件系统。q产品通过一定的销售渠道出售，相应的服务机构负责产品产品通过一定的销售渠道出售，相应的服务机构负责产品维修、升级和扩充。维修、升级和扩充。硬件和硬件工程硬件和硬件工程硬件和硬件工程硬件和硬件工程软件和软件工程软件和软件工程q为实现要求的功能和性能，必须制作或获取一系为实现要求的功能和性能，必须制作或获取一系列软件部件列软件部件。q软件元素分为两类软件元素分为两类v应用软件：用来实现信息处理的功能应

7、用软件：用来实现信息处理的功能v系统软件：完成使应用软件能与其它系统元素交互的系统软件：完成使应用软件能与其它系统元素交互的控制功能控制功能软件和软件工程软件和软件工程人机工程人机工程q人机工程是应用从心理学和方法论导出的知识来确人机工程是应用从心理学和方法论导出的知识来确定和设计高质量定和设计高质量人机界面人机界面人机界面人机界面HCIHCI的多学科活动。的多学科活动。q人机工程过程包括以下步骤：人机工程过程包括以下步骤：v活动分析。活动分析。活动分析。活动分析。分析人机交互过程，评价人机交互过分析人机交互过程，评价人机交互过程中人的活动，根据程中人的活动，根据“活动活动”设计计算机的设计计

8、算机的“任任务务”。v动作定义和设计。动作定义和设计。动作定义和设计。动作定义和设计。根据人机交互活动，定义人机根据人机交互活动，定义人机界面每一个动作的精确内容。界面每一个动作的精确内容。v人机对话语言设计。人机对话语言设计。人机对话语言设计。人机对话语言设计。v用户环境设计。用户环境设计。用户环境设计。用户环境设计。v原型设计。原型设计。原型设计。原型设计。数据库工程数据库工程q在某些以信息处理为核心的基于计算机的系统中，在某些以信息处理为核心的基于计算机的系统中，信息的存取常常是系统工作的枢纽。信息的存取常常是系统工作的枢纽。q数据库系统是基于计算机系统的重要组成部分，数据库系统是基于计

9、算机系统的重要组成部分，它将有关的硬件、软件、数据和数据库管理人员它将有关的硬件、软件、数据和数据库管理人员组合起来为用户提供信息服务。组合起来为用户提供信息服务。q开发一个数据库系统是一项复杂、庞大的软件工开发一个数据库系统是一项复杂、庞大的软件工程项目，人们也常称之为数据库工程。程项目，人们也常称之为数据库工程。数据库工程的任务数据库工程的任务(1)可行性论证可行性论证 调查用户的信息需求和对信息处理的要求，进行可行性调查用户的信息需求和对信息处理的要求，进行可行性论证，提出成本预算和工作计划等论证，提出成本预算和工作计划等(2)论证、选择和购置支持数据库系统的硬件、软件和网络论证、选择和

10、购置支持数据库系统的硬件、软件和网络环境，特别是数据库管理系统环境，特别是数据库管理系统(DBMS)(3)数据库设计与实现。数据库设计与实现。软件工程师和数据库管理员根据用户对数据库系统的要软件工程师和数据库管理员根据用户对数据库系统的要求进行需求分析和数据分析，产生需求说明和数据说明。求进行需求分析和数据分析，产生需求说明和数据说明。q以需求说明和数据说明为基础进行概念设计产生依赖用户以需求说明和数据说明为基础进行概念设计产生依赖用户的数据库概念模型；的数据库概念模型；q以概念模型为基础进行逻辑设计，产生依赖于以概念模型为基础进行逻辑设计，产生依赖于DBMS的逻的逻辑模型；辑模型；q以逻辑模

11、型为基础进行物理设计产生一个完整的、可实现以逻辑模型为基础进行物理设计产生一个完整的、可实现的数据库。的数据库。数据库工程的任务数据库工程的任务(4)数据库的数据数据库的数据q按照系统确定的范围和用户的需要收集、整理、储存起来按照系统确定的范围和用户的需要收集、整理、储存起来的。的。q数量大、类型多数量大、类型多(含数字、文字、图形、图象、声音等含数字、文字、图形、图象、声音等)、关系复杂关系复杂(数据之间有一对一、一对多，多对多的对应关数据之间有一对一、一对多，多对多的对应关系系)、需要及时补充、修改和更新等特点。、需要及时补充、修改和更新等特点。q数据的存储应有利于数据的查询、修改并尽量减

12、少数据的数据的存储应有利于数据的查询、修改并尽量减少数据的冗余。冗余。(5)数据库管理人员数据库管理人员 数据库工程的重要组成部分，负责管理数据库资源，收集数据库工程的重要组成部分，负责管理数据库资源，收集和确定用户需求，参与数据库系统的论证、设计与实现，和确定用户需求，参与数据库系统的论证、设计与实现，参与数据的收集、整理、分类和储存，负责数据库的管理参与数据的收集、整理、分类和储存，负责数据库的管理和维护，并为用户提供培训和有关资料等等。和维护，并为用户提供培训和有关资料等等。3.2 可行性研究可行性研究q问题定义阶段需要解决的问题是问题定义阶段需要解决的问题是“该系统项目要该系统项目要解

13、决的问题是什么解决的问题是什么”；q可行性分析是要决定可行性分析是要决定“做还是不做做还是不做”；q需求分析是要决定需求分析是要决定“目标系统必须做什么，不做目标系统必须做什么，不做什么什么”。问题定义问题定义问题定义问题定义确定系统开发确定系统开发项目必须完成项目必须完成的目标的目标。其关。其关键问题是：键问题是：“要解决什么问要解决什么问题？题？”含义含义主要主要内容内容问题的背景、总体要问题的背景、总体要求与目标、类型范围、求与目标、类型范围、用户对系统的要求用户对系统的要求、开发的条件、项目成开发的条件、项目成本与进度约束、环境本与进度约束、环境要求等要求等问题定义报告问题定义报告应包

14、括内容应包括内容 项项目目名名称称使使用用方方法法对对问问题题的的概概括括定定义义 项项目目的的目目标标 项项目目的的规规模模 教师教学网络测评系统教师教学网络测评系统q问题提出问题提出某校在校生近某校在校生近90009000人，每学期在期末都要进行一人，每学期在期末都要进行一次对教师的教学质量测评，要求所有学生都要参次对教师的教学质量测评，要求所有学生都要参加。以前测评的方式都是手工操作，由教务处发加。以前测评的方式都是手工操作，由教务处发出书面问卷调查表，每个同学填写完成后交回到出书面问卷调查表，每个同学填写完成后交回到教务处。然后教务处再使用手工的方法对问卷进教务处。然后教务处再使用手工

15、的方法对问卷进行统计汇总，最后得出学生对每一位教师的总体行统计汇总，最后得出学生对每一位教师的总体评价。这种方法一方面浪费了大量的财力、人力，评价。这种方法一方面浪费了大量的财力、人力，另一方面统计繁琐且容易出错。考虑到现在学校另一方面统计繁琐且容易出错。考虑到现在学校校园网已经建成，为节省开支，提高效率，学校校园网已经建成，为节省开支，提高效率，学校决定开发一套基于校园网的教师教学网络测评决定开发一套基于校园网的教师教学网络测评系统系统教师教学网络测评系统教师教学网络测评系统q问题分析问题分析系统分析人员经过与学校教务部门及各相关单位进行充分的系统分析人员经过与学校教务部门及各相关单位进行充

16、分的调查后，了解了该项目的一些背景资料与基本要求。教师测调查后，了解了该项目的一些背景资料与基本要求。教师测评分两大部分，一是师德测评；二是教学质量测评。师德测评分两大部分，一是师德测评；二是教学质量测评。师德测评有评有4 4项指标，教学质量测评有项指标，教学质量测评有1414项指标。系统要实现的目标项指标。系统要实现的目标是：是：v所有学生在指定时间内在指定机房的计算机上完成对任课教师所有学生在指定时间内在指定机房的计算机上完成对任课教师的测评打分，测评过程全部采用选择的方法，不需要输入任何的测评打分，测评过程全部采用选择的方法，不需要输入任何信息信息 v所有的测评数据保存在学校中心服务器上

17、，有较为严格的安全所有的测评数据保存在学校中心服务器上，有较为严格的安全措施措施v系统能对所有的数据进行统计汇总，得出每一位教师的测评结系统能对所有的数据进行统计汇总，得出每一位教师的测评结果，并能进行排序、输出。果，并能进行排序、输出。v系统开发的大体费用在系统开发的大体费用在1.21.2万元左右，开发周期大约万元左右，开发周期大约6 6个人月。个人月。教师教学网络测评系统教师教学网络测评系统q问题定义报告问题定义报告根据以上分析，形成如下的问题定义报告：根据以上分析，形成如下的问题定义报告：案例文档之一案例文档之一系统定义报告系统定义报告用户单位用户单位：XXXX学校教务处学校教务处 负责

18、人负责人：XXXXXX开发单位开发单位：XXXX学校软件系学校软件系 分析员分析员：XXXXXX项目名称项目名称：基于校园网的教学质量测评系统：基于校园网的教学质量测评系统问问题题概概述述：教教师师教教学学质质量量测测评评每每学学期期必必须须进进行行一一次次，原原有有的的手手工工方方法法存存在在资资源源浪浪费费、效效率率极极低低、结结果果不不准准确确等等问问题题。(其它的相关说明其它的相关说明)项项目目目目标标：开开发发一一个个效效率率高高且且相相对对通通用用的的教教师师教教学学网网络络测测评评系统。系统。项目规模项目规模：开发成本大约：开发成本大约1.21.2万元，开发周期约万元，开发周期约

19、6 6个人月。个人月。可行性研究可行性研究：建议进行一周，费用不超过：建议进行一周，费用不超过500500元。元。可行性研究可行性研究q柳传志曾说：柳传志曾说：“没钱赚的事我们不干；有钱赚但没钱赚的事我们不干；有钱赚但投不起钱的事不干；有钱赚也投得起钱但没有可投不起钱的事不干；有钱赚也投得起钱但没有可靠的人选，这样的事也不干。靠的人选，这样的事也不干。”q可行性研究的目的可行性研究的目的用用最小的代价最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。可行性研究的目的能够解决。可行性研究的目的不是解决问题不是解决问题，而，而是是确定问题是否值得解决确定问题是否值得解

20、决。可行性研究的任务可行性研究的任务qGB8566-88GB8566-88计算机软件开发规范中指出：计算机软件开发规范中指出：可行性研究的可行性研究的主要任务主要任务是是“了解客户的要求及现了解客户的要求及现实环境，从技术、经济和社会因素等三方面研究实环境，从技术、经济和社会因素等三方面研究并论证本软件项目的可行性，编写可行性研究报并论证本软件项目的可行性，编写可行性研究报告，制定初步项目开发计划。告，制定初步项目开发计划。”可行性研究的任务可行性研究的任务可行性研究的任务可行性研究的任务2.2.经济可经济可行性行性4.4.社会因社会因素的考虑素的考虑 分析成本分析成本收益与短期效收益与短期效

21、益益长远利长远利益这两个方面益这两个方面。要作出投资要作出投资的估算和系统的估算和系统投入运行后可投入运行后可能获得的经济能获得的经济效益或可节约效益或可节约的费用估算的费用估算。分析利用现有的技分析利用现有的技术能否实现，能否术能否实现，能否解决系统中的技术解决系统中的技术难题，所开发的系难题，所开发的系统能否达到所要求统能否达到所要求的功能和性能，系的功能和性能，系统对技术人员的要统对技术人员的要求，现有的技术人求，现有的技术人员能否胜任，开发员能否胜任，开发所需要的软件与硬所需要的软件与硬件能否如期得到等件能否如期得到等1.1.技术可行性技术可行性主要考主要考虑的是虑的是市场、市场、政策

22、与政策与法律方法律方面的问面的问题题3.3.法律可法律可行性行性5.5.开开发发方方案案的的选选择择技术可行性分析技术可行性分析q在进行技术可行性分析时，一个重要的内容是对在进行技术可行性分析时，一个重要的内容是对现有系统绘制现有系统绘制系统流程图系统流程图。q系统流程图中所用的符号与程序设计语言中的程系统流程图中所用的符号与程序设计语言中的程序流程图所用的符号类似。但系统流程图与程序序流程图所用的符号类似。但系统流程图与程序流程图不同：流程图不同：v系统流程图表达的是系统流程图表达的是信息在系统中各个部件信息在系统中各个部件之之间的间的流动流动情况；情况；v而程序流程图表达的是程序对信息进行

23、而程序流程图表达的是程序对信息进行加工处加工处理理的的控制控制过程。过程。经济可行性分析经济可行性分析经济经济可行可行性分性分析析1.成本分析成本分析2.2.效益分析效益分析 办公成本办公成本人员成本人员成本 资源成本资源成本 最难准最难准确核算确核算如果从经济可行性的角度分析如果从经济可行性的角度分析得出纯收入小于或等于零的结得出纯收入小于或等于零的结论，则这个项目是不能投资的论，则这个项目是不能投资的经济可行性分析典型环境下各个开发阶段需要使用的人力的百分比典型环境下各个开发阶段需要使用的人力的百分比40402020252510105 50 010102020303040405050606

24、0707080809090100100可行性研究可行性研究需求分析需求分析设计设计编码编码综合测试综合测试短期效益短期效益VS长远效益长远效益q短期利益容易把握，风险较低。国内公司短期利益容易把握，风险较低。国内公司经常出现一窝蜂现象。经常出现一窝蜂现象。q长远利益难以把握，风险较大。能为了长长远利益难以把握，风险较大。能为了长远利益不惜短期亏损的人，要么是雄心勃远利益不惜短期亏损的人，要么是雄心勃勃的将帅之才，要么是勃的将帅之才，要么是“纸上谈兵纸上谈兵”、“眼高手底眼高手底”的那一类庸人。的那一类庸人。社会因素的考虑社会因素的考虑q社会环境至少包括市场和政策：社会环境至少包括市场和政策：v

25、市场因素市场因素市场分未成熟的市场、成熟的市场和将要消亡的市场。市场分未成熟的市场、成熟的市场和将要消亡的市场。涉足未成熟的市场要冒很大的风险，要尽可能准确地涉足未成熟的市场要冒很大的风险，要尽可能准确地估计潜在的市场有多大？自己能占多少份额？多长时估计潜在的市场有多大？自己能占多少份额？多长时间能实现？间能实现？挤进成熟的市场，虽然风险不高，但油水也不多。挤进成熟的市场，虽然风险不高，但油水也不多。将要消亡的市场就别进去了。将要消亡的市场就别进去了。v法律政策因素法律政策因素是否存在地方保护政策，使竞争不公平。是否存在地方保护政策，使竞争不公平。政策是否会干预企业的正当行为政策是否会干预企业

26、的正当行为 。有无版权纠纷。有无版权纠纷。可行性研究的过程可行性研究的过程确定确定系统的系统的规模和目标规模和目标分析现有系分析现有系统统设计新系统设计新系统的高层模型的高层模型评审系评审系统模型统模型导出和评价导出和评价供选择的方案供选择的方案执定行执定行动方案动方案草拟开草拟开发计划发计划书写文档书写文档提交审查提交审查分析员分析员是否符合系统目标是否符合系统目标用户或客户用户或客户可行性研究的工具可行性研究的工具系统流程图系统流程图q可行性分析时需分析现有系统和设计新系统，常可行性分析时需分析现有系统和设计新系统，常用系统流程图来描述。用系统流程图来描述。q系统流程图的基本作用：系统流程

27、图的基本作用：v以黑箱方式描述系统各部件（如人工处理、程以黑箱方式描述系统各部件（如人工处理、程序、数据库、图表等），它描述了信息在系统序、数据库、图表等），它描述了信息在系统各部件之间各部件之间的流动情况，它不对信息在系统中的流动情况，它不对信息在系统中的加工进行描述。的加工进行描述。系统流程图的基本符号系统流程图的基本符号符符 号号名称名称含含 义义处理处理能改变数据或数据位置的加工或部件能改变数据或数据位置的加工或部件输输入入/输输出出广义的不指明具体设备的输入与输出广义的不指明具体设备的输入与输出连接连接在在同同一一页页上上指指明明转转到到图图的的另另一一部部分分或或从从图图的的另另一

28、一部分转来部分转来换换页页连连接接指转到另一页或从另一页转来指转到另一页或从另一页转来数据流数据流连接其他符号，指明数据的流动方向连接其他符号，指明数据的流动方向文档文档通常表示打印输出通常表示打印输出系统流程图的基本符号系统流程图的基本符号联机存储联机存储任何种类的联机存储任何种类的联机存储磁盘磁盘磁磁盘盘的的输输入入/输输出出，也也表表示示存存储储在在磁磁盘盘上上的的数数据据库库或文件或文件人工输入人工输入在脱机情况下人工输入数据，如填写表格在脱机情况下人工输入数据，如填写表格人工操作人工操作人工完成的操作，如在表格上的签名人工完成的操作，如在表格上的签名通信链路通信链路通过通信链路传送数

29、据通过通信链路传送数据系统流程图的基本符号系统流程图的基本符号显显示示器器或或终端机终端机磁带磁带系统流程图实例系统流程图实例项项目申报管理系统目申报管理系统成本效益分析成本效益分析q成本成本/效益分析的目的是从经济角度评价开发一个效益分析的目的是从经济角度评价开发一个新的软件项目是否可行。新的软件项目是否可行。q成本成本/效益分析首先是估算将要开发的系统的开发效益分析首先是估算将要开发的系统的开发成本，然后与可能取得的效益进行比较和权衡。成本，然后与可能取得的效益进行比较和权衡。q效益分有形效益和无形效益两种。效益分有形效益和无形效益两种。v有形效益可以用货币的有形效益可以用货币的时间价值时

30、间价值、投资回收期投资回收期、纯收入纯收入等指标进行度量；等指标进行度量；v无形效益主要从性质上、心理上进行衡量，很无形效益主要从性质上、心理上进行衡量，很难直接进行量的比较。难直接进行量的比较。方案选择方案选择q系统分析任务完成后，系统工程师开始研究问题系统分析任务完成后，系统工程师开始研究问题求解方案。求解方案。v将一个大的复杂系统分解为若干个子系统；将一个大的复杂系统分解为若干个子系统；v精确地定义子系统的界面、功能和性能；精确地定义子系统的界面、功能和性能；v给出各子系统之间的关系。给出各子系统之间的关系。q系统分解和实现的方案不是唯一的。每种方案对系统分解和实现的方案不是唯一的。每种

31、方案对成本、时间、人员、技术、设备等都有一定的要成本、时间、人员、技术、设备等都有一定的要求。不同方案开发出来的系统在系统功能、性能求。不同方案开发出来的系统在系统功能、性能方面会有很大差异。方面会有很大差异。方案选择：成本方案选择：成本q各个方案的成本各个方案的成本研究成本、设计成本、设备成本、程序编码成本、研究成本、设计成本、设备成本、程序编码成本、测试和评审成本、系统运行和维护成本、测试和评审成本、系统运行和维护成本、系统退役成本、系统退役成本、q在开发系统所用总成本不变的情况下，由于系统开在开发系统所用总成本不变的情况下，由于系统开发各阶段所用成本分配方案的不同会对系统的功能发各阶段所

32、用成本分配方案的不同会对系统的功能和性能产生相当大的影响。和性能产生相当大的影响。方案选择：方案选择：过程过程q功能、功能、性能、性能、成本成本q技术、技术、设备、设备、风险风险 对开发人对开发人员的要求员的要求方案选择：折衷方案选择：折衷q折衷是系统工程折衷是系统工程的重要、重复概的重要、重复概念。念。q折衷过程也是系折衷过程也是系统论证和选择、统论证和选择、确定系统开发方确定系统开发方案的过程。案的过程。q图形显示系统的图形显示系统的画面清晰度、显画面清晰度、显示响应时间和成示响应时间和成本之间的关系见本之间的关系见右图。右图。可行性分析的阶段性成果可行性分析的阶段性成果q可行性研究报告可

33、行性研究报告q项目开发计划书项目开发计划书q3.3 系统模型与模拟系统模型与模拟q系统工程师将基于计算机的系统功能和性能分系统工程师将基于计算机的系统功能和性能分解，定义若干个子系统及其界面之后，开始建解，定义若干个子系统及其界面之后，开始建立系统模型，为需求分析和设计阶段的工作奠立系统模型，为需求分析和设计阶段的工作奠定基础。定基础。q输入处理输出输入处理输出(IPO)结构是系统建模的基结构是系统建模的基础，它将基于计算机的系统转换成一个信息变础，它将基于计算机的系统转换成一个信息变换模型。换模型。q系系统统通通过过硬硬件件、软软件件对对现现实实世世界界的的对对象象、事事件件和过程进行管理和

34、控制。和过程进行管理和控制。q系系统统建建立立之之前前人人们们很很难难理理解解和和预预测测系系统统的的性性能能、效率和行为。效率和行为。系统模型：结构图系统模型：结构图q系统工程师用结构模板开发系统模型。系统工程师用结构模板开发系统模型。q它由用户界面处理、输入、处理和控制、输出、它由用户界面处理、输入、处理和控制、输出、维护和自测试五部分组成。维护和自测试五部分组成。q结构模板能帮助分析人员按照系统工程和软件工结构模板能帮助分析人员按照系统工程和软件工程的建模技术自顶向下、由粗到细地建立基于计程的建模技术自顶向下、由粗到细地建立基于计算机系统的系统模型。算机系统的系统模型。用户界面处理用户界

35、面处理处理和控制功能处理和控制功能维护和自测试维护和自测试输输入入处处理理输输出出处处理理结构模板结构模板系统总体结构关系图系统总体结构关系图(ACD)ACD)q系统总体结构关系图系统总体结构关系图(ACD)位于系统模型图的位于系统模型图的最顶层。定义系统的组成，最顶层。定义系统的组成，定义各子系统引用和生成定义各子系统引用和生成的信息，建立了系统与系的信息，建立了系统与系统运行环境之间的信息界统运行环境之间的信息界面。通过界面对系统进行面。通过界面对系统进行测试和维护，完成系统与测试和维护，完成系统与外部实体间各种数据和控外部实体间各种数据和控制信息的通信。制信息的通信。qACD的有向边表示

36、系统的的有向边表示系统的信息流和控制流、圆角方信息流和控制流、圆角方框表示系统或子系统，方框表示系统或子系统，方框表示外部实体，即系统框表示外部实体，即系统信息的生产者和消费者。信息的生产者和消费者。系统结构规格说明系统结构规格说明q系统结构字典系统结构字典v定义系统结构图中的每个信息项。信息项的定义系统结构图中的每个信息项。信息项的类型、信息源和流向目标可以从结构流图中类型、信息源和流向目标可以从结构流图中提取。提取。v信息项的通信路径表示信息的迁移方式。信息项的通信路径表示信息的迁移方式。v结构流图的有向边仅仅描述系统的数据流和结构流图的有向边仅仅描述系统的数据流和控制流，而没有描述该数据

37、流或控制流与其控制流，而没有描述该数据流或控制流与其他因素的关系。他因素的关系。q结结构构互互连连图图和和对对应应的的规规格格说说明明描描述述系系统统信信息息的的传传送送方方式式，如如电电的的方方式式、光光的的方方式式或或机机械械方方式式等等。等等。模型模型模型是现实系统的描述，是现实系统的抽象和简化模型是现实系统的描述，是现实系统的抽象和简化q模型必须反映现实系统的本质和实际模型必须反映现实系统的本质和实际q模型必须由现实系统的有关元素组成模型必须由现实系统的有关元素组成q模型必须反映这些元素之间的关系模型必须反映这些元素之间的关系q模型应尽可能简单、易修改模型应尽可能简单、易修改q模型应指

38、明系统的约束条件模型应指明系统的约束条件q用户必须参与和确认模型开发用户必须参与和确认模型开发模型的分类模型的分类q物理模型与数学模型物理模型与数学模型v物理模型物理模型由物理元素构成，称形象模型。由物理元素构成，称形象模型。v数学模型数学模型由由数数学学符符号号、逻逻辑辑符符号号、数数字字、图图表表、图图形等组成，称抽象模型。形等组成，称抽象模型。v随随着着计计算算机机图图形形学学、图图象象学学及及多多媒媒体体技技术术的的发发展展与与应应用用，在在基基于于计计算算机机的的系系统统上上不不仅仅可可以以处处理抽象模型，而且还可以模拟和展示形象模型。理抽象模型，而且还可以模拟和展示形象模型。模型的

39、分类模型的分类q静态模型和动态模型静态模型和动态模型v静态模型与时间参数无关静态模型与时间参数无关v动态模型依赖于时间参数动态模型依赖于时间参数q确定模型和随机模型确定模型和随机模型v确定模型确定模型参参数数不不含含随随机机变变量量，确确定定模模型型的的一一组组输输入入量量经模型处理得到一组唯一确定的输出结果经模型处理得到一组唯一确定的输出结果线性规划模型、动态规划模型等是确定模型。线性规划模型、动态规划模型等是确定模型。v随机模型随机模型参参数数包包括括随随机机变变量量，随随机机模模型型的的输输入入变变量量，经模型处理后得到的输出结果是随机的经模型处理后得到的输出结果是随机的排排队队模模型型

40、、计计算算机机中中断断处处理理模模型型等等是是随随机机模模型型系统模拟系统模拟q借助于计算机系统描述某个实际系统或抽象系统借助于计算机系统描述某个实际系统或抽象系统中某个行为的特征称中某个行为的特征称模拟模拟。如用计算机系统模拟。如用计算机系统模拟另一个计算机系统，模拟飞行器仪器舱的环境，另一个计算机系统，模拟飞行器仪器舱的环境，模拟企业经济管理系统等等。模拟企业经济管理系统等等。q系系统统模模拟拟的的目目的的：借借助助计计算算机机系系统统模模拟拟开开发发系系统统的的某某些些特特征征，提提前前实实验验时时间间、增增加加实实验验的的机机会会、降低实验的成本。降低实验的成本。q随随着着计计算算机机

41、技技术术、仿仿真真技技术术的的发发展展及及应应用用，系系统统模模拟拟广广泛泛地地应应用用、并并取取得得了了显显著著的的社社会会和和经经济济效效益。益。计算机系统模拟计算机系统模拟q能够反映系统配置的动态特性，提供系统能够反映系统配置的动态特性，提供系统真实的真实的结果结果，有利于评审。，有利于评审。q能够综合与系统有关的全部因素，能够能够综合与系统有关的全部因素，能够再现再现系统系统运行的结果。运行的结果。q能够能够突出突出与系统有关的与系统有关的重要因素重要因素，忽略次要的因，忽略次要的因素素q容易实现、理解、操作和修改。容易实现、理解、操作和修改。q主要步骤主要步骤v分分析析问问题题、确确

42、定定模拟的目标模拟的目标v建立模型建立模型v运运行行模模型型并并分分析析模拟结果模拟结果v修修改改模模型型(如如有有必必要要)v撰写模拟文档撰写模拟文档系统建模与模拟系统建模与模拟3.4 系统规格说明及评审系统规格说明及评审q系统规格说明系统规格说明：描述基于计算机系统的功能、性：描述基于计算机系统的功能、性能和支配系统开发的能和支配系统开发的各种约束条件各种约束条件，是硬件工程、，是硬件工程、软件工程、数据库工程和人机工程的基础，指明软件工程、数据库工程和人机工程的基础，指明了各子系统在整个系统中的地位和作用，并描述了各子系统在整个系统中的地位和作用，并描述了系统输入了系统输入/输出数据和控

43、制信息。输出数据和控制信息。系统规格说明目录系统规格说明目录引言引言A.文档的范围和目的文档的范围和目的B.概述概述1.目标目标2.约束约束功能和数据描述功能和数据描述A.系统结构系统结构1.结构关系图结构关系图2.结构关系图描述结构关系图描述子系统描述子系统描述A.子系统子系统N的结构图规格说明的结构图规格说明1.结构流图结构流图2.系统模型说明系统模型说明3.性能问题性能问题4.设计约束条件设计约束条件5.分配系统部件分配系统部件B.结构字典结构字典C.结构连结图和说明结构连结图和说明系统建模和模拟结果系统建模和模拟结果A.用于模拟的系统模型用于模拟的系统模型B.模拟结果模拟结果C.特殊性

44、能特殊性能项目问题项目问题A.开发成本开发成本B.进度进度附录附录系统规格说明评审系统规格说明评审q系统规格说明评审系统规格说明评审v评价系统规格说明书中的定义是否正确评价系统规格说明书中的定义是否正确v客户和开发人员共同判断系统规格说明客户和开发人员共同判断系统规格说明是否正确描述了项目的范围是否正确描述了项目的范围是否准确地定义了系统的功能、性能和界面是否准确地定义了系统的功能、性能和界面v开发人员和用户对系统目标是否有共同的认识开发人员和用户对系统目标是否有共同的认识q系统规格说明评审过程系统规格说明评审过程v管理评审管理评审：商业需求、经济及社会效益、风险、开发资：商业需求、经济及社会

45、效益、风险、开发资源是否具备、成本、其他方案源是否具备、成本、其他方案v技术评审技术评审：复杂性与成本、风险进度一致、采用技术、：复杂性与成本、风险进度一致、采用技术、借口、功能定义详细情况、有无性能、可维护、可靠性借口、功能定义详细情况、有无性能、可维护、可靠性问题问题管理评审需要回答的问题管理评审需要回答的问题系系统统是是否否有有一一个个稳稳定定的的商商业业需需求求，系系统统开开发发是是否否有意义？有意义？系统开发是否有市场价值或社会效益？系统开发是否有市场价值或社会效益？系统开发是否还有其他选择方案？系统开发是否还有其他选择方案？系统各个部分的开发风险是什么？系统各个部分的开发风险是什么

46、？系统开发所需资源是否已经具备？系统开发所需资源是否已经具备？成本和进度计划是否恰当等等。成本和进度计划是否恰当等等。技术评审需要回答的问题技术评审需要回答的问题系统功能复杂性是否与开发风险、成本和进度评系统功能复杂性是否与开发风险、成本和进度评估保持一致？估保持一致？系统采用的术语、系统与子系统功能定义是否足系统采用的术语、系统与子系统功能定义是否足够详细？够详细？系统与环境的接口以及各子系统之间的接口定义系统与环境的接口以及各子系统之间的接口定义是否详细？是否详细？系统规格说明是否指明系统性能、可靠性和可维系统规格说明是否指明系统性能、可靠性和可维护性方面的问题？护性方面的问题？系统规格说

47、明是否为后续的硬件工程、软件工程系统规格说明是否为后续的硬件工程、软件工程打下坚实的基础？打下坚实的基础？本章小结本章小结q本本章章介介绍绍基基于于计计算算机机系系统统的的项项目目分分析析和和可可行行性性论论证。证。q基基于于计计算算机机系系统统涉涉及及硬硬件件工工程程、软软件件工工程程、人人机机工程和数据库工程，统称计算机系统工程。工程和数据库工程，统称计算机系统工程。q项目的可行性论证涉及经济可行性和技术可行性。项目的可行性论证涉及经济可行性和技术可行性。q在在可可行行性性论论证证的的基基础础上上根根据据资资源源和和用用户户要要求求确确定定项项目目目目标标、施施工工原原则则，选选择择适适宜宜的的方方法法和和工工具具，设计系统模型。设计系统模型。q为为系系统统建建立立模模型型，用用计计算算机机系系统统进进行行模模拟拟，验验证证正确性。正确性。q撰撰写写系系统统规规格格说说明明，通通过过评评审审的的系系统统规规格格说说明明是是系统分析阶段的成果，也是软件需求分析的依据。系统分析阶段的成果，也是软件需求分析的依据。