软件工程系统工程教学课件PPT

软件工程软件工程软件工程软件工程第2章 系统工程内容摘要内容摘要基于计算机的系统基于计算机的系统系统工程的任务系统工程的任务可行性分析可行性分析2复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程内容摘要内容摘要基于计算机的系统基于计算机的系统系统工程的任务系统工程的任务可行性分析可行性分析3复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程所谓基于计算机的系统是指：通过处理信息所谓基于计算机的系统是指：通过处理信息来完成某些预定义目标而组织在一起的元素来完成某些预定义目标而组织在一起的元素的集合或排列。的集合或排列。组成基于计算机系统的元素主要有：软件、组成基于计算机系统的元素主要有：软件、硬件、人员、数据库、文档和规程硬件、人员、数据库、文档和规程（Procedure）基于计算机的系统基于计算机的系统4复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程系统元素系统元素软件软件指计算机程序、数据结构和相关的工作产品，指计算机程序、数据结构和相关的工作产品，它们起到所需要的逻辑方法、规程或控制的作用它们起到所需要的逻辑方法、规程或控制的作用硬件硬件指提供计算能力的电子设备、使能数据流动指提供计算能力的电子设备、使能数据流动的互连设备（如网络交换器、电信设备）和提供外的互连设备（如网络交换器、电信设备）和提供外部世界功能的电子机械设备（如传感器、马达等）部世界功能的电子机械设备（如传感器、马达等）人员人员指硬件和软件的用户和操作者指硬件和软件的用户和操作者5复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程数据库 指由软件和持续超时访问的大型的有组织的信息集合。文档 指描绘系统的使用和/或操作的描述性信息（如模型、规格说明、硬复制手册、联机帮助文件、Web站点）。规程（procedures）指定义每个系统元素的特定使用或系统所处的过程性语境的步骤。6复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程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成为一个更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，称大的基于计算机系统中的一个元素，称其为那个更大系统的宏元素。其为那个更大系统的宏元素。这样，基这样，基于计算机的系统可呈现一个层次结构。于计算机的系统可呈现一个层次结构。7复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程工厂自动化工厂自动化系统系统8复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程内容摘要内容摘要基于计算机的系统基于计算机的系统系统工程的任务系统工程的任务可行性分析可行性分析9复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课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求解的活动，其目的是分析基于计算机的系统的功能、性能、等要求，并把它们分配到基于计算机系统的各个系统元素中，确定它们的约束条件和接口。10复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程系统工程的任务识别用户的要求 标识系统的功能和性能范围，确定系统的功能、性能、约束和接口。11复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程系统建模和模拟 通常可考虑建立如下模型：硬件系统模型硬件系统模型：描述基于计算机系统中的硬件（包括计算：描述基于计算机系统中的硬件（包括计算机、受系统控制的其它硬件设备等）配置、通信协议、拓机、受系统控制的其它硬件设备等）配置、通信协议、拓扑结构、以及确保基于计算机系统的安全性、可靠性、性扑结构、以及确保基于计算机系统的安全性、可靠性、性能等要求的措施。能等要求的措施。软件系统模型软件系统模型：描述各软件子系统的功能、性能等要求，：描述各软件子系统的功能、性能等要求，它们在硬件系统中的部署情况，以及软件子系统之间的交它们在硬件系统中的部署情况，以及软件子系统之间的交互。互。人机接口模型人机接口模型：描述人如何与基于计算机的系统进行交互，：描述人如何与基于计算机的系统进行交互，包括用户环境、用户的活动、人机交互的语法和语义等。包括用户环境、用户的活动、人机交互的语法和语义等。数据模型数据模型：描述基于计算机的系统使用了哪些数据库管理：描述基于计算机的系统使用了哪些数据库管理系统，如果使用多个数据库管理系统，还应描述它们之间系统，如果使用多个数据库管理系统，还应描述它们之间的数据转换分式，必要时可给出主要的数据结构。的数据转换分式，必要时可给出主要的数据结构。12复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程系统模型通常可用图形描述，并加以相应的文字说明。必要时，在系统建模后可构造原型，进行系统模拟，以分析所建的模型能否满足整个基于计算机的系统的要求。13复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程成本估算及进度安排 对将开发的基于计算机的系统进行成本估算，并作出进度安排。可行性分析 从经济、技术、法律等方面分析所给出的解决方案是否可行，通常只有当解决方案可行并有一定的经济效益和/或社会效益时才开始真正的基于计算机的系统的开发。生成系统规格说明14复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程内容摘要内容摘要基于计算机的系统基于计算机的系统系统工程的任务系统工程的任务可行性分析可行性分析15复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程可行性分析可行性分析开发一个基于计算机的系统通常都受到资源（人力、财力、设备等）和时间上的限制，可行性分析主要从经济、技术、法律等方面分析所给出的解决方案是否可行，能否在规定的资源和时间的约束下完成。16复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程经济可行性分析经济可行性分析经济可行性主要进行成本效益分析，从经济角度，确定系统是否值得开发。基于计算机的系统的成本主要包括：购置硬件、软件（如数据库管理系统、第三方购置硬件、软件（如数据库管理系统、第三方开发的构件等）和设备（如传感器等）的费用开发的构件等）和设备（如传感器等）的费用系统的开发费用系统的开发费用系统安装、运行和维护费用系统安装、运行和维护费用人员培训费用人员培训费用17复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程效益经济效益包括使用基于计算机的系统后可增加的经济效益包括使用基于计算机的系统后可增加的收入和可节省的运行费用（如操作人员数、工作收入和可节省的运行费用（如操作人员数、工作时间、消耗的物资等）。在进行成本效益分析时时间、消耗的物资等）。在进行成本效益分析时通常只统计五年内的经济效益。通常只统计五年内的经济效益。社会效益指使用基于计算机的系统后对社会产生社会效益指使用基于计算机的系统后对社会产生的影响（如提高了办事效益，使用户满意等），的影响（如提高了办事效益，使用户满意等），通常社会效益只能定性地估计。通常社会效益只能定性地估计。经济效益通常可用货币的时间价值、投资回收期和纯收入来度量。18复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程货币的时间价值设：当前金额为P，年利率为i，n年后的金额为F，则计算时，累计经济效益应折合成当前金额例如，一个基于计算机的系统使用后，每年产生的经济效益为10万，如果年利率为5%，那么，五年内该系统的累计经济效益是432948万，而不是50万。19复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程投资回收期：累计的经济效益正好等于投资数（成本）所需的时间。纯收入：累计经济效益 投资数当纯收入大于零时，该工程值得投资开发当纯收入大于零时，该工程值得投资开发当纯收入小于零时，该工程不值得投资（除非当纯收入小于零时，该工程不值得投资（除非它有明显的社会效益）它有明显的社会效益）当纯收入等于零时，通常也不值得投资当纯收入等于零时，通常也不值得投资 显然，纯收入越大越好。20复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程技术可行性分析技术可行性分析技术可行性主要根据系统的功能、性能、约束条件等，分析在现有资源和技术条件下系统能否实现。技术可行性分析通常包括风险分析、资源分析和技术分析。21复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程风险分析：分析在给定的约束条件下设计和实现系统的风险。采用不成熟的技术可能造成技术风险采用不成熟的技术可能造成技术风险人员流动可能给项目带来风险人员流动可能给项目带来风险成本和人员估算不合理造成的预算风险成本和人员估算不合理造成的预算风险 风险分析的目的是找出风险，评价风险的大小，并有效地控制和缓解风险。22复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程资源分析：论证是否具备系统开发所需的各类人员、软件、硬件等资源和相应的工作环境。例如，有一支开发过类似项目的开发和管理的团队，或者开发人员比较熟悉系统所处的领域，并有足够的人员保证，所需的硬件和支撑软件能通过合法的手段获取，那么从技术角度看，可以认为具备设计和实现系统的条件。23复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程技术分析：分析当前的科学技术是否支持系统开发的各项活动。在技术分析过程中，分析员收集系统的性能、可靠性、可维护性和生产率方面的信息，分析实现系统功能、性能所需的技术、方法、算法或过程，从技术角度分析可能存在的风险，以及这些技术问题对成本的影响。技术可行性分析时通常需进行系统建模，必要时可建造原型和进行系统模拟24复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程法律可行性分析法律可行性分析研究系统开发过程中可能涉及到的合同、侵研究系统开发过程中可能涉及到的合同、侵权、责任以及各种与法律相抵触的问题。权、责任以及各种与法律相抵触的问题。1990年我国颁布了年我国颁布了中华人民共和国著作中华人民共和国著作权法权法，其中将计算机软件作为著作权法的，其中将计算机软件作为著作权法的保护对象。保护对象。1991年国务院颁布了年国务院颁布了计算机计算机软件保护条例软件保护条例。这两个法律文件是法律可。这两个法律文件是法律可行性分析的主要依据。行性分析的主要依据。25复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程方案的选择和折衷方案的选择和折衷一一个个基基于于计计算算机机的的系系统统可可以以有有多多个个可可行行的的实实现现方方案案，每每个个方方案案对对成成本本、时时间间、人人员员、技技术术、设设备备都都有有不不同同的的要要求求，不不同同方方案案开开发发出出来来的的系系统统在在功功能能、性性能能方方面面也也会会有有所不同。因此要在多个可行的实现方案中作出选择。所不同。因此要在多个可行的实现方案中作出选择。方方案案评评估估的的依依据据是是待待开开发发系系统统的的功功能能、性性能能、成成本本、开开发发时时间间、采采用用的的技技术术、设设备备、风风险险以以及及对对开开发发人人员员的的要要求等。求等。由由于于系系统统的的功功能能和和性性能能受受到到多多种种因因素素的的影影响响，某某些些因因素素之间相互关联和制约。之间相互关联和制约。如，为达到高的精度就可能导致长的执行时间，为达到高可靠性就会导致高的成本等等。因此，在必要时应进行折衷。26复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程可行性分析的结论可行性分析的结论可以立即开始进行可以立即开始进行需需要要推推迟迟到到某某些些条条件件（例例如如资资金金、人人力力、设设备等）落实之后才能开始进行备等）落实之后才能开始进行需需要要对对开开发发目目标标进进行行某某些些修修改改之之后后才才能能开开始始进行进行因因为为某某种种原原因因（如如，技技术术不不成成熟熟、经经济济上上不不合算等）不能进行合算等）不能进行27复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程http:/ 或者或者 http:/10.11.11.6/course/se.jsp28复旦大学计算机科学与工程系复旦大学计算机科学与工程系 本科生课程本科生课程