第3章需求分析詳解課件

第三章需求分析3.1、需求分析的任務(wù)3.2、與用戶溝通獲取需求的方法3.3、分析建模與規(guī)格說(shuō)明3.4、實(shí)體-聯(lián)系圖3.5、層次圖和IPO圖3.6、驗(yàn)證軟件需求第三章需求分析3.1、需求分析的任務(wù)知識(shí)點(diǎn)需求分析概述需求分析的步驟獲取需求的方法分析建模與工具驗(yàn)證軟件需求知識(shí)點(diǎn)需求分析概述需求分析概述可行性研究從概念上定義軟件的總體目標(biāo)，粗略地了解了用戶的需求。需求分析進(jìn)一步精化軟件的作用范圍，明確系統(tǒng)必須完成的功能，對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)提出完整、準(zhǔn)確、清晰、具體的要求。需求獲取面臨的挑戰(zhàn)客戶說(shuō)不清楚需求；需求易變性；問(wèn)題的復(fù)雜性；對(duì)問(wèn)題空間理解的不完備性與不一致性。需求分析由軟件分析人員與用戶共同完成。需求分析概述可行性研究從概念上定義軟件的總體目標(biāo)，粗略地了解優(yōu)秀需求具有的特性正確性：需求描述必須與用戶對(duì)系統(tǒng)的期望相符；無(wú)歧義性：對(duì)用戶、軟件工程師而言，任何術(shù)語(yǔ)只能有惟一的語(yǔ)義解釋；完整性：不能遺漏任何用戶要求；一致性：需求的各個(gè)部分不能相互矛盾；可理解性：需求描述不應(yīng)該使用太多專業(yè)化詞匯；可修改性：應(yīng)該保證能夠比較容易接納修改；可追蹤性：將分析后的需求與原始需求聯(lián)系起來(lái)。優(yōu)秀需求具有的特性正確性：需求描述必須與用戶對(duì)系統(tǒng)的期望相符通過(guò)對(duì)目標(biāo)問(wèn)題、用戶要求和目標(biāo)環(huán)境的研究、分析和綜合，建立抽象級(jí)的分析模型(AnalysisModel)；準(zhǔn)確地、完整地體現(xiàn)用戶需要的功能、性能及其他要求，規(guī)范地通過(guò)“軟件需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)”(SRS,SoftwareRequirementSpecification)表達(dá)出來(lái)。3.1需求分析的任務(wù)通過(guò)對(duì)目標(biāo)問(wèn)題、用戶要求和目標(biāo)環(huán)境的研究、分析和綜合，建立抽3.1需求分析的任務(wù)確定系統(tǒng)的綜合要求分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求建立系統(tǒng)的邏輯模型修正系統(tǒng)開(kāi)發(fā)計(jì)劃復(fù)審、驗(yàn)證需求分析編寫(xiě)軟件需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)3.1需求分析的任務(wù)確定系統(tǒng)的綜合要求7

3.1.1確定系統(tǒng)的綜合要求提問(wèn)并思考：如果你是一個(gè)用戶，你會(huì)對(duì)將要開(kāi)發(fā)的軟件有哪些要求？73.1.1確定系統(tǒng)的綜合要求提問(wèn)并思考：3.1.1.確定系統(tǒng)的綜合要求1、功能需求系統(tǒng)必須完成的所有功能(輸入、輸出、加工)；2、性能需求系統(tǒng)必須滿足的時(shí)間、空間約束，通常包括響應(yīng)時(shí)間、信息量速率、容量、安全性等；1）強(qiáng)制的需求；2）希望的需求；3）可選的需求。3.1.1.確定系統(tǒng)的綜合要求1、功能需求系統(tǒng)必須完成的所有系統(tǒng)與環(huán)境通信的格式：用戶接口、硬件接口、軟件接口、通信接口等；4、出錯(cuò)處理需求系統(tǒng)對(duì)環(huán)境錯(cuò)誤如何處理，這類錯(cuò)誤并不是由系統(tǒng)本身造成的。僅限于關(guān)鍵部分，盡可能少；5、接口需求3、可靠性需求定量指出系統(tǒng)的故障率和使用程度，一個(gè)衡量可靠性的參數(shù)是平均失效前時(shí)間(MTTF,MeanTimeToFailure)，定義為隨機(jī)變量、出錯(cuò)時(shí)間等的"期望值"。系統(tǒng)與環(huán)境通信的格式：用戶接口、硬件接口、軟件接口、通信接口明確列出當(dāng)前不屬于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)范疇，將來(lái)很可能會(huì)提出的要求。7、逆向需求系統(tǒng)不應(yīng)該做什么，選取澄清真實(shí)需求且可消除誤解的逆向需求，且不需定量分析；8、將來(lái)可能出現(xiàn)的要求6、約束在設(shè)計(jì)或?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)遵守的條件：精度、工具和語(yǔ)言約束、設(shè)計(jì)約束、標(biāo)準(zhǔn)、硬件平臺(tái)；明確列出當(dāng)前不屬于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)范疇，將來(lái)很可能會(huì)提出的要求。7、因此系統(tǒng)應(yīng)該具備以下功能：⑴基本數(shù)據(jù)維護(hù)功能⑵基本業(yè)務(wù)功能⑶數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能⑷信息查詢功能例1：有一個(gè)大學(xué)圖書(shū)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)除了一般的圖書(shū)管理功能外，還能夠?yàn)閷W(xué)生和教工從其他圖書(shū)館借閱圖書(shū)和文獻(xiàn)資料提供服務(wù)。因此系統(tǒng)應(yīng)該具備以下功能：例1：有一個(gè)大學(xué)圖書(shū)管理系統(tǒng)，該系1.功能需求⑴基本數(shù)據(jù)維護(hù)功能：提供使用者錄入，修改并進(jìn)行維護(hù)基本數(shù)據(jù)的途徑?；緮?shù)據(jù)包括讀者的信息、圖書(shū)資料的相關(guān)信息，可以對(duì)這些信息進(jìn)行修改，更新。⑵基本業(yè)務(wù)功能：讀者借、還書(shū)籍的登記管理功能，隨時(shí)根據(jù)讀者借、還書(shū)籍的情況更新數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，如果書(shū)籍已經(jīng)借出，可以進(jìn)行預(yù)留操作，書(shū)籍的編目、入庫(kù)、更新等操作。1.功能需求⑶數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能：對(duì)所有圖書(shū)信息及讀者信息進(jìn)行統(tǒng)一管理維護(hù)的功能，對(duì)書(shū)籍的借還也要進(jìn)行詳細(xì)的登記，以便協(xié)調(diào)整個(gè)圖書(shū)館的運(yùn)作。⑷信息查詢功能：提供對(duì)各類信息的查詢功能，如對(duì)本圖書(shū)館的用戶借書(shū)信息，還書(shū)的信息，書(shū)籍源信息，預(yù)留信息等進(jìn)行查詢，對(duì)其他圖書(shū)館的書(shū)籍、資料源信息的查詢功能。⑶數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能：2.非功能需求①系統(tǒng)安全性需求：為保證系統(tǒng)安全性，對(duì)本圖書(shū)館的各項(xiàng)功能進(jìn)行分級(jí)、分權(quán)限操作，對(duì)各類用戶進(jìn)行確認(rèn)。對(duì)其它圖書(shū)館借閱圖書(shū)和文獻(xiàn)資料服務(wù)控制訪問(wèn)范圍：如限IP、限用戶等。②對(duì)系統(tǒng)可用性的需求：為了方便使用者，要求對(duì)所有交互操作提供在線幫助功能。③對(duì)系統(tǒng)查詢速度的需求：要求系統(tǒng)在20S之內(nèi)響應(yīng)查詢服務(wù)請(qǐng)求。④對(duì)系統(tǒng)可靠性的需求：要求系統(tǒng)失敗發(fā)生率小于1%。2.非功能需求3.領(lǐng)域需求例如：對(duì)“大學(xué)圖書(shū)管理系統(tǒng)”，提出一些與圖書(shū)管理的業(yè)務(wù)相關(guān)的需求：⑴圖書(shū)編目要求按照《中國(guó)圖書(shū)館分類法》進(jìn)行；⑵由于版權(quán)限制，某些文獻(xiàn)資料只能在圖書(shū)館規(guī)定的閱覽室閱讀，并限制復(fù)制和打印。第一條需求是對(duì)遵循我國(guó)圖書(shū)管理的規(guī)定，執(zhí)行對(duì)圖書(shū)的分類管理的標(biāo)準(zhǔn)。而第二條需求則是版權(quán)法對(duì)圖書(shū)館文獻(xiàn)資料的保護(hù)的需要，描述了對(duì)一類文獻(xiàn)資料有限制的使用和服務(wù)。3.領(lǐng)域需求16

§3.1.2分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求提問(wèn)并思考：如果你是設(shè)計(jì)者，除了上述需求以外，你覺(jué)得還需要得到哪些要求？答：軟件系統(tǒng)本質(zhì)上是信息處理系統(tǒng)，要考慮數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理的問(wèn)題。16§3.1.2分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求提問(wèn)并思考：答：3.1.2.分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求數(shù)據(jù)字典：不夠直觀；層次方框圖；Warnier

圖；任何軟件系統(tǒng)的本質(zhì)都是信息處理系統(tǒng)。信息很大程度上決定了系統(tǒng)概貌。描繪數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)范化：范式(NormalForms)消除數(shù)據(jù)冗余的程度。3.1.2.分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求數(shù)據(jù)字典：不夠直觀；任何軟件系3.1.3.導(dǎo)出系統(tǒng)的邏輯模型數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)字典實(shí)體-聯(lián)系圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖主要的處理算法導(dǎo)出詳細(xì)的系統(tǒng)邏輯模型。3.1.4.修正系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)計(jì)劃修正在可行性分析階段制定的初步的開(kāi)發(fā)計(jì)劃。3.1.3.導(dǎo)出系統(tǒng)的邏輯模型數(shù)據(jù)流圖導(dǎo)出詳細(xì)的系統(tǒng)邏輯模型3.2

與用戶溝通獲取需求的方法3.2與用戶溝通獲取需求的方法20

圖:軟件需求分析的通信途徑分析小組成員主要包括領(lǐng)域?qū)＜?、系統(tǒng)分析員；客戶訪談問(wèn)題分析與確認(rèn)20圖:軟件需求分析的通信途徑分析小組成員主要包括領(lǐng)域21

與用戶溝通的方法1、訪談2、面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精3、簡(jiǎn)易的應(yīng)用規(guī)格說(shuō)明技術(shù)4、快速建立軟件原型21與用戶溝通的方法1、訪談?wù)降脑L談：具體問(wèn)題的問(wèn)答形式；非正式的訪談：開(kāi)放式、交互性的問(wèn)答。3.2.1.訪談書(shū)面調(diào)查：調(diào)查大量人員意見(jiàn)；情景分析技術(shù)：對(duì)用戶將來(lái)使用目標(biāo)系統(tǒng)解決某個(gè)具體問(wèn)題的方法和結(jié)果進(jìn)行分析。1）能在某種程度上演示目標(biāo)系統(tǒng)的行為，便于理解；2）用戶在需求分析過(guò)程中始終扮演積極主動(dòng)的角色。正式的訪談：具體問(wèn)題的問(wèn)答形式；3.2.1.訪談書(shū)面調(diào)查：調(diào)某出版社系統(tǒng)調(diào)查表編號(hào)提出問(wèn)題1您在哪個(gè)部門(mén)工作？2出版業(yè)務(wù)流程是什么？3您每日都處理那些文件、數(shù)據(jù)、報(bào)表？4工作中手工處理特別麻煩的事情是什么？5工作中手工處理什么問(wèn)題解決不了？影響效率的問(wèn)題有哪些？6您認(rèn)為提高工作效率，節(jié)省工作時(shí)間，減輕工作強(qiáng)度可采取哪些辦法？7您的部門(mén)需要成本核算和統(tǒng)計(jì)的內(nèi)容有哪些？8您的部門(mén)采用計(jì)算機(jī)管理工作情況如何？9如何改進(jìn)業(yè)務(wù)流程使之更合理？10哪些問(wèn)題是目前傳統(tǒng)手工方法根本無(wú)法解決的？11出版社計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)需要解決什么問(wèn)題？某出版社系統(tǒng)調(diào)查表編號(hào)提出問(wèn)題1您在哪個(gè)部門(mén)工作？2出版業(yè)務(wù)3.2.2.面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精分析的對(duì)象：可行性分析中得到的數(shù)據(jù)流圖。主要目標(biāo)：把數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)定義到元素級(jí)別。結(jié)構(gòu)化分析方法：面向數(shù)據(jù)流自頂向下逐步求精進(jìn)行需求分析的方法。從數(shù)據(jù)流圖的輸出端數(shù)據(jù)流開(kāi)始分析：確定數(shù)據(jù)元素的來(lái)源，初步定義有關(guān)的算法；確定數(shù)據(jù)元素的新的信息。決定了系統(tǒng)必須的最基本組成元素在復(fù)查的過(guò)程中進(jìn)行數(shù)據(jù)流圖的細(xì)化。3.2.2.面向數(shù)據(jù)流自頂向下求精分析的對(duì)象：可行性分析中得面向數(shù)據(jù)流方法的分析過(guò)程沿?cái)?shù)據(jù)流圖回溯用戶復(fù)查細(xì)化數(shù)據(jù)流圖修正開(kāi)發(fā)計(jì)劃書(shū)寫(xiě)文檔審查和復(fù)審面向數(shù)據(jù)流方法的分析過(guò)程沿?cái)?shù)據(jù)流圖回溯1、沿?cái)?shù)據(jù)流圖回溯依次確定每個(gè)數(shù)據(jù)元素的來(lái)源；把數(shù)據(jù)元素的信息記錄到數(shù)據(jù)字典中；在IPO圖中記錄算法的簡(jiǎn)明描述；在數(shù)據(jù)流圖適當(dāng)位置上補(bǔ)充數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理2、用戶復(fù)查分析員向用戶解釋數(shù)據(jù)的來(lái)源；用戶要及時(shí)糾正和補(bǔ)充分析員的認(rèn)識(shí);它驗(yàn)證了已知的元素，補(bǔ)充了未知的元素；分析員對(duì)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)是一個(gè)螺旋式上升的過(guò)程。沿?cái)?shù)據(jù)流圖回朔用戶復(fù)查細(xì)化數(shù)據(jù)流圖修正開(kāi)發(fā)計(jì)劃書(shū)寫(xiě)文檔審查和復(fù)審1、沿?cái)?shù)據(jù)流圖回溯依次確定每個(gè)數(shù)據(jù)元素的來(lái)源；2、用戶復(fù)查分3、細(xì)化數(shù)據(jù)流圖根據(jù)功能分解把數(shù)據(jù)流圖細(xì)化到更低的層次；通過(guò)追蹤這些細(xì)化的數(shù)據(jù)流圖產(chǎn)生了新的問(wèn)題，新的問(wèn)題的答案可能在數(shù)據(jù)字典中增加新的條目，并且將產(chǎn)生新的算法；細(xì)化過(guò)程中注意及時(shí)的更新數(shù)據(jù)字典；4、書(shū)寫(xiě)文檔系統(tǒng)規(guī)格說(shuō)明數(shù)據(jù)要求用戶系統(tǒng)描述修正的開(kāi)發(fā)計(jì)劃沿?cái)?shù)據(jù)流圖回朔用戶復(fù)查細(xì)化數(shù)據(jù)流圖修正開(kāi)發(fā)計(jì)劃書(shū)寫(xiě)文檔審查和復(fù)審3、細(xì)化數(shù)據(jù)流圖根據(jù)功能分解把數(shù)據(jù)流圖細(xì)化到更低的層次；4、必須理解并描述問(wèn)題的信息域，根據(jù)這條準(zhǔn)則應(yīng)該建立數(shù)據(jù)模型。必須定義軟件應(yīng)完成的功能，這條準(zhǔn)則要求建立功能模型。必須描述作為外部事件結(jié)果的軟件行為，這條準(zhǔn)則要求建立行為模型。必須對(duì)描述信息、功能和行為的模型進(jìn)行分解，用層次的方式展示細(xì)節(jié)。所有的結(jié)構(gòu)化分析方法都遵守下述準(zhǔn)則：必須理解并描述問(wèn)題的信息域，根據(jù)這條準(zhǔn)則應(yīng)該建立數(shù)據(jù)模型。所3.2.3.簡(jiǎn)易的應(yīng)用規(guī)格說(shuō)明技術(shù)是一種面向團(tuán)隊(duì)的需求收集方法，是一種主流技術(shù)。它提倡用戶與開(kāi)發(fā)者密切合作、共同標(biāo)識(shí)問(wèn)題、提出解決方案，確定基本需求。前兩種方法中，用戶比較被動(dòng)。3.2.3.簡(jiǎn)易的應(yīng)用規(guī)格說(shuō)明技術(shù)是一種面向團(tuán)隊(duì)的需求收集方簡(jiǎn)易的應(yīng)用規(guī)格說(shuō)明技術(shù)進(jìn)行初步的訪談，初步確定待解決的問(wèn)題的范圍和解決方案。開(kāi)發(fā)者和用戶分別寫(xiě)出“產(chǎn)品需求”會(huì)議前準(zhǔn)備開(kāi)會(huì)討論起草完整的軟件需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)簡(jiǎn)易的應(yīng)用規(guī)格說(shuō)明技術(shù)進(jìn)行初步的訪談，初步確定待解決的問(wèn)題3.2.4快速原型法快速原型：快速建立起來(lái)的旨在演示目標(biāo)系統(tǒng)主要功能的可運(yùn)行的程序?？焖伲嚎焖俚奶峁┙o用戶一個(gè)可運(yùn)行的軟件；容易修改：根據(jù)用戶的要求可迅速構(gòu)建新的原型；是最準(zhǔn)確、有效和強(qiáng)大的需求分析技術(shù)。問(wèn)題：成本問(wèn)題；方法和工具問(wèn)題。3.2.4快速原型法快速原型：快速建立起來(lái)的旨在演示目標(biāo)快速建立軟件原型為了快速地構(gòu)建和修改原型，通常使用下述3種方法和工具：(1)第四代技術(shù)(2)可重用的軟件構(gòu)件(3)形式化規(guī)格說(shuō)明快速建立軟件原型為了快速地構(gòu)建和修改原型，通常使用下述3種方3.3分析建模與規(guī)格說(shuō)明什么是模型？模型，就是為了理解事物而對(duì)事物做出的一種抽象，是對(duì)事物的一種無(wú)歧義的書(shū)面描述。模型通常由一組圖形符號(hào)和組織這些符號(hào)的規(guī)則組成。3.3分析建模與規(guī)格說(shuō)明什么是模型？模型的作用在建模過(guò)程中了解系統(tǒng)；通過(guò)抽象降低復(fù)雜性；有助于回憶所有的細(xì)節(jié)；有助于開(kāi)發(fā)小組間的交流；有助于與用戶的交流；為系統(tǒng)的維護(hù)提供文檔。模型的作用在建模過(guò)程中了解系統(tǒng)；3.3.1分析建模結(jié)構(gòu)化分析實(shí)質(zhì)上是一種創(chuàng)建模型的活動(dòng)。需求分析過(guò)程應(yīng)該建立3種模型，它們分別是數(shù)據(jù)模型、功能模型和行為模型。3.3.1分析建模結(jié)構(gòu)化分析實(shí)質(zhì)上是一種創(chuàng)建模型的活動(dòng)。需36

結(jié)構(gòu)化分析方法（StructuredAnalysis,SA)面向數(shù)據(jù)流進(jìn)行需求分析的方法適合于數(shù)據(jù)處理類型軟件的需求分析36結(jié)構(gòu)化分析方法（StructuredAnaly結(jié)構(gòu)化分析模型的組成結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)化分析模型的組成結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)化分析方法的本質(zhì)是創(chuàng)建模型的活動(dòng)數(shù)據(jù)模型：E-R圖(ERD)，描述數(shù)據(jù)對(duì)象，數(shù)據(jù)對(duì)象之間的關(guān)系；功能模型：數(shù)據(jù)流圖(DFD)，描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中流動(dòng)，變換的邏輯過(guò)程；行為模型：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(STD)，描繪了系統(tǒng)的各種行為模式和在不同狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的方式；模型中心：數(shù)據(jù)字典(DD)。結(jié)構(gòu)化分析方法的本質(zhì)是創(chuàng)建模型的活動(dòng)數(shù)據(jù)模型：E-R圖(ER3.3

分析建模與規(guī)格說(shuō)明3.3.2.軟件需求規(guī)格說(shuō)明(SRS)SoftwareRequirementSpecification

通常用自然語(yǔ)言+模型，完整、準(zhǔn)確、具體地描述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求、功能需求、性能需求、可靠性和可用性要求、出錯(cuò)處理需求、接口需求、約束、逆向需求以及將來(lái)可能提出的要求。

軟件需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)，是需求分析階段得出的最主要的文檔。3.3分析建模與規(guī)格說(shuō)明3.3.2.軟件需求規(guī)格說(shuō)明(軟件需求說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)提示（GB856T—88）第3章需求分析詳解ppt課件軟件需求說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)提示

1引言1.1編寫(xiě)目的1.2背景1.3定義1.4參考資料

2任務(wù)概述2.1目標(biāo)2.2用戶的特點(diǎn)2.3假定和約束軟件需求說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)提示1引言2任務(wù)概述軟件需求說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)提示

3

需求規(guī)定3.1

對(duì)功能的規(guī)定3.2

對(duì)性能的規(guī)定3.2.1

精度3.2.2

時(shí)間特性要求3.2.3

靈活性3.3

輸人輸出要求3.4

數(shù)據(jù)管理能力要求3.5

故障處理要求3.6

其他專門(mén)要求

4運(yùn)行環(huán)境規(guī)定4.1設(shè)備4.2支持軟件4.3接口4.4控制軟件需求說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)提示3需求規(guī)定4運(yùn)行環(huán)3.4數(shù)據(jù)模型的表示方法：實(shí)體-聯(lián)系圖

在數(shù)據(jù)處理中用數(shù)據(jù)模型描述客觀世界中的事物及其聯(lián)系。3.4數(shù)據(jù)模型的表示方法：實(shí)體-聯(lián)系圖在數(shù)據(jù)處

數(shù)據(jù)模型中包含3種相互關(guān)聯(lián)的信息：數(shù)據(jù)對(duì)象（實(shí)體），數(shù)據(jù)對(duì)象的屬性，數(shù)據(jù)對(duì)象間相互連接的關(guān)系。

3.4.1數(shù)據(jù)對(duì)象(實(shí)體)數(shù)據(jù)對(duì)象:是對(duì)軟件必須理解的復(fù)合信息的抽象。復(fù)合信息:是指具有一系列不同性質(zhì)或?qū)傩缘氖挛?，僅有單個(gè)值的事物(例如，寬度)不是數(shù)據(jù)對(duì)象?？梢杂梢唤M屬性來(lái)定義的實(shí)體都可以被認(rèn)為是數(shù)據(jù)對(duì)象。

如：外部實(shí)體、事物、行為、事件、角色、單位、地點(diǎn)或結(jié)構(gòu)等。數(shù)據(jù)對(duì)象彼此間是有關(guān)聯(lián)的。3.4.1數(shù)據(jù)對(duì)象(實(shí)體)

3.4.2屬性屬性定義了數(shù)據(jù)對(duì)象的性質(zhì)。必須把一個(gè)或多個(gè)屬性定義為“標(biāo)識(shí)符”，也就是說(shuō)，當(dāng)我們希望找到數(shù)據(jù)對(duì)象的一個(gè)實(shí)例時(shí)，用標(biāo)識(shí)符屬性作為“關(guān)鍵字”(通常簡(jiǎn)稱為“鍵”)。應(yīng)該根據(jù)對(duì)所要解決的問(wèn)題的理解，來(lái)確定特定數(shù)據(jù)對(duì)象的一組合適的屬性。如：學(xué)生具有學(xué)號(hào)、姓名、性別、年齡、專業(yè)（其它略）等屬性；課程具有課程號(hào)、課程名、學(xué)分、學(xué)時(shí)數(shù)等屬性；教師具有職工號(hào)、姓名、年齡、職稱等屬性。3.4.2屬性3.4.3聯(lián)系數(shù)據(jù)對(duì)象彼此之間相互連接的方式稱為聯(lián)系，也稱為關(guān)系聯(lián)系可分為以下3種類型：a.一對(duì)一聯(lián)系(1∶1)如：一個(gè)部門(mén)有一個(gè)經(jīng)理，而每個(gè)經(jīng)理只在一個(gè)部門(mén)任職，則部門(mén)與經(jīng)理的聯(lián)系是一對(duì)一的。b.一對(duì)多聯(lián)系(1∶N)

如：某校教師與課程之間存在一對(duì)多的聯(lián)系“教”，即每位教師可以教多門(mén)課程，但是每門(mén)課程只能由一位教師來(lái)教。c.多對(duì)多聯(lián)系(M∶N)如：學(xué)生與課程間的聯(lián)系(“學(xué)”)是多對(duì)多的，即一個(gè)學(xué)生可以學(xué)多門(mén)課程，而每門(mén)課程可以有多個(gè)學(xué)生來(lái)學(xué)。聯(lián)系也可能有屬性。

如：學(xué)生“學(xué)”某門(mén)課程所取得的成績(jī)，既不是學(xué)生的屬性也不是課程的屬性。由于“成績(jī)”既依賴于某名特定的學(xué)生又依賴于某門(mén)特定的課程，所以它是學(xué)生與課程之間的聯(lián)系“學(xué)”的屬性。

3.4.3聯(lián)系3.4.4實(shí)體聯(lián)系類型符號(hào)表示ER圖中包含了實(shí)體(即數(shù)據(jù)對(duì)象)、關(guān)系和屬性等3種基本成分。通常用矩形框代表實(shí)體；用連接相關(guān)實(shí)體的菱形框表示關(guān)系；用橢圓形或圓角矩形表示實(shí)體(或關(guān)系)的屬性；并用直線把實(shí)體(或關(guān)系)與其屬性連接起來(lái)。3.4.4實(shí)體聯(lián)系類型符號(hào)表示ER圖中包含了實(shí)體(即數(shù)據(jù)3.4.4實(shí)體聯(lián)系類型符號(hào)表示3.4.4實(shí)體聯(lián)系類型符號(hào)表示舉例圖3.2某校教學(xué)管理ER圖對(duì)象教師屬性學(xué)生屬性課程屬性聯(lián)系屬性關(guān)系舉例圖3.2某校教學(xué)管理ER圖對(duì)象教師屬性學(xué)生屬性課舉例：用E-R圖表示某個(gè)工廠的物資管理涉及的實(shí)體：倉(cāng)庫(kù)：倉(cāng)庫(kù)號(hào)，倉(cāng)庫(kù)面積，電話號(hào)碼零件：零件號(hào)，名稱，規(guī)格，單價(jià)，描述職工：職工號(hào)，姓名，年齡，職稱實(shí)體間的聯(lián)系：一個(gè)倉(cāng)庫(kù)可以存放多種零件，一種零件可以存放在多個(gè)倉(cāng)庫(kù)中一個(gè)倉(cāng)庫(kù)有多個(gè)職工當(dāng)倉(cāng)庫(kù)保管員，一個(gè)職工只能在一個(gè)倉(cāng)庫(kù)工作職工之間具有領(lǐng)導(dǎo)和被領(lǐng)導(dǎo)關(guān)系，即倉(cāng)庫(kù)主任領(lǐng)導(dǎo)若干保管員舉例：用E-R圖表示某個(gè)工廠的物資管理涉及的實(shí)體：E-R圖表示E-R圖表示3.5

數(shù)據(jù)規(guī)范化為什么數(shù)據(jù)要規(guī)范化？3.5數(shù)據(jù)規(guī)范化為什么數(shù)據(jù)要規(guī)范化？

規(guī)范化的目的是：消除數(shù)據(jù)冗余，即消除表格中數(shù)據(jù)的重復(fù)；消除多義性，使關(guān)系中的屬性含義清楚、單一；使關(guān)系的“概念”單一化，讓每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)只是一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)或字符串，而不是一個(gè)組項(xiàng)或重復(fù)組；方便操作。使數(shù)據(jù)的插入、刪除與修改操作可行并方便；使關(guān)系模式更靈活，易于實(shí)現(xiàn)接近自然語(yǔ)言的查詢方式。規(guī)范化的目的是：如何規(guī)范化？規(guī)范化---將數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)歸結(jié)為滿足一定條件的二維表（關(guān)系）。即：

1.

表格中每個(gè)信息項(xiàng)必須是一個(gè)不可分割的數(shù)據(jù)項(xiàng)，不可是組項(xiàng)。

2.表格中每一列(列表示屬性)中所有信息項(xiàng)必須是同一類型，各列的名字(屬性名)互異，列的次序任意。

3.表格中各行(行表示元組)互不相同，行的次序任意。教工號(hào)姓名性別職稱職務(wù)001張毅坤男教授院長(zhǎng)002李林女講師如何規(guī)范化？規(guī)范化---將數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)歸結(jié)為滿用教學(xué)管理例說(shuō)明如何規(guī)范化有三個(gè)實(shí)體型，即課程、學(xué)生和教師，用三個(gè)關(guān)系保存它們的信息：

學(xué)生(學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡，年級(jí)，專業(yè)，籍貫)

教師(職工號(hào)，姓名，年齡，職稱，職務(wù)，工資級(jí)別，工資)

課程(課程號(hào)，課程名，學(xué)分，學(xué)時(shí)，課程類型)用教學(xué)管理例說(shuō)明如何規(guī)范化有三個(gè)實(shí)體型，即課程、學(xué)生和教師，為表示實(shí)體型之間的聯(lián)系，又建立兩個(gè)關(guān)系：

選課

(學(xué)號(hào)，課程號(hào)，聽(tīng)課出勤率，作業(yè)完成率，分?jǐn)?shù))

教課

(職工號(hào)，課程號(hào)，授課效果)這五個(gè)關(guān)系，組成了數(shù)據(jù)庫(kù)的模型。在每個(gè)關(guān)系中，屬性名下加下劃線）指明關(guān)鍵字。并規(guī)定關(guān)鍵字能唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)元組。為表示實(shí)體型之間的聯(lián)系，又建立兩個(gè)關(guān)系：通常用“范式(NormalForms)”定義消除數(shù)據(jù)冗余的程度。第一范式(1NF)數(shù)據(jù)冗余程度最大，第五范式(5NF)數(shù)據(jù)冗余程度最小。但是：1、范式級(jí)別越高，存儲(chǔ)同樣數(shù)據(jù)就需要分解成更多張表，因此，“存儲(chǔ)自身”的過(guò)程也就越復(fù)雜。2、隨著范式級(jí)別的提高，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與基于問(wèn)題域的結(jié)構(gòu)間的匹配程度也隨之下降，因此，在需求變化時(shí)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性較差。3、范式級(jí)別提高則需要訪問(wèn)的表增多，因此性能(速度)將下降。從實(shí)用角度看來(lái)，在大多數(shù)場(chǎng)合選用第三范式都比較恰當(dāng)。所以，從實(shí)用角度看來(lái)，在大多數(shù)場(chǎng)合選用第三范式都比較恰當(dāng)。通常用“范式(NormalForms)”定義消除數(shù)據(jù)冗余的第一范式每個(gè)屬性值都必須是原子值，即僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單值而不含內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如：學(xué)生(學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡，年級(jí)，專業(yè)，籍貫)教師(職工號(hào)，姓名，年齡，職稱，職務(wù)，工資級(jí)別，工資)課程(課程號(hào)，課程名，學(xué)分，學(xué)時(shí)，課程類型)第一范式每個(gè)屬性值都必須是原子值，即僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單值而第二范式滿足第一范式條件，而且每個(gè)非關(guān)鍵字屬性都由整個(gè)關(guān)鍵字決定(而不是由關(guān)鍵字的一部分來(lái)決定)。如：選課

(學(xué)號(hào)，課程號(hào)，聽(tīng)課出勤率，作業(yè)完成率，分?jǐn)?shù))教課

(職工號(hào)，課程號(hào)，授課效果)第二范式滿足第一范式條件，而且每個(gè)非關(guān)鍵字屬性都由整個(gè)第三范式符合第二范式的條件，每個(gè)非關(guān)鍵字屬性都僅由關(guān)鍵字決定，而且一個(gè)非關(guān)鍵字屬性不能僅僅是對(duì)另一個(gè)非關(guān)鍵字屬性的進(jìn)一步描述(即一個(gè)非關(guān)鍵字屬性值不依賴于另一個(gè)非關(guān)鍵字屬性值)。如：教師(職工號(hào)，姓名，年齡，職稱，職務(wù)，工資)

-----工資依賴于職稱或職務(wù)教師(職工號(hào)，姓名，年齡，職稱，職務(wù)，工資級(jí)別，工資)第三范式符合第二范式的條件，每個(gè)非關(guān)鍵字屬性都僅由關(guān)鍵3.6

狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(簡(jiǎn)稱為狀態(tài)圖)通過(guò)描繪系統(tǒng)的狀態(tài)及引起系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的事件，來(lái)表示系統(tǒng)的行為。此外，狀態(tài)圖還指明了作為特定事件的結(jié)果系統(tǒng)將做哪些動(dòng)作(例如，處理數(shù)據(jù))。3.6狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(簡(jiǎn)稱為狀態(tài)圖)1).狀態(tài)狀態(tài)是任何可以被觀察到的系統(tǒng)行為模式，一個(gè)狀態(tài)代表系統(tǒng)的一種行為模式。狀態(tài)規(guī)定了系統(tǒng)對(duì)事件的響應(yīng)方式。系統(tǒng)對(duì)事件的響應(yīng)，既可以是做一個(gè)(或一系列)動(dòng)作，也可以是僅僅改變系統(tǒng)本身的狀態(tài)，還可以是既改變狀態(tài)又做動(dòng)作。初態(tài)(即初始狀態(tài))狀態(tài)終態(tài)(即最終狀態(tài))中間狀態(tài)一張狀態(tài)圖中只能有一個(gè)初態(tài)，而終態(tài)則可以有0至多個(gè)。1).狀態(tài)狀態(tài)是任何可以被觀察到的系統(tǒng)行為模式，一個(gè)狀2).事件事件是在某個(gè)特定時(shí)刻發(fā)生的事情，它是對(duì)引起系統(tǒng)做動(dòng)作或(和)從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)狀態(tài)的外界事件的抽象。例如，內(nèi)部時(shí)鐘表明某個(gè)規(guī)定的時(shí)間段已經(jīng)過(guò)去，用戶移動(dòng)或點(diǎn)擊鼠標(biāo)等都是事件。簡(jiǎn)而言之，事件就是引起系統(tǒng)做動(dòng)作或(和)轉(zhuǎn)換狀態(tài)的控制信息。2).事件事件是在某個(gè)特定時(shí)刻發(fā)生的事情，它是對(duì)引起系3)符號(hào)符號(hào)名稱說(shuō)明初態(tài)系統(tǒng)初始狀態(tài)。中間狀態(tài)初態(tài)與終態(tài)之間的行為模式終態(tài)系統(tǒng)最終狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)換標(biāo)識(shí)觸發(fā)轉(zhuǎn)換的事件表達(dá)式，或表示自動(dòng)觸發(fā)轉(zhuǎn)換3)符號(hào)符號(hào)名稱說(shuō)明初態(tài)系統(tǒng)初始狀態(tài)。中間狀態(tài)初態(tài)事件名(參數(shù)表)/動(dòng)作表達(dá)式活動(dòng)表的語(yǔ)法entry:指定進(jìn)入該狀態(tài)的動(dòng)作；exit:指定退出該狀態(tài)的動(dòng)作；do:指定該狀態(tài)下的動(dòng)作。事件表達(dá)式的語(yǔ)法事件名(參數(shù)表)[守衛(wèi)條件]/動(dòng)作表達(dá)式事件說(shuō)明布爾表達(dá)式and動(dòng)作表達(dá)式是一個(gè)過(guò)程表達(dá)式，當(dāng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)始時(shí)執(zhí)行該表達(dá)式。事件名(參數(shù)表)/動(dòng)作表達(dá)式活動(dòng)表的語(yǔ)法entry:指定進(jìn)4).舉例4).舉例3.7

其他圖形工具

層次方框圖Warnier圖IPO圖3.7其他圖形工具層次方框圖3.7.1

層次方框圖層次方框圖用樹(shù)形結(jié)構(gòu)的一系列多層次的矩形框描繪數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)。樹(shù)形結(jié)構(gòu)的頂層是一個(gè)單獨(dú)的矩形框，它代表完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，下面的各層矩形框代表這個(gè)數(shù)據(jù)的子集，最底層的各個(gè)框代表組成這個(gè)數(shù)據(jù)的實(shí)際數(shù)據(jù)元素(不能再分割的元素)。隨著結(jié)構(gòu)的精細(xì)化，層次方框圖對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也描繪得越來(lái)越詳細(xì)，這種模式非常適合于需求分析階段的需要。系統(tǒng)分析員從對(duì)頂層信息的分類開(kāi)始，沿圖中每條路徑反復(fù)細(xì)化，直到確定了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的全部細(xì)節(jié)時(shí)為止。3.7.1層次方框圖層次方框圖用樹(shù)形結(jié)構(gòu)的一系列多層次的舉例舉例領(lǐng)導(dǎo)層輔助決策系統(tǒng)查詢輔助決策物資信息重點(diǎn)供料信息商情信息人員狀況合同監(jiān)視財(cái)務(wù)信息計(jì)劃執(zhí)行情況工程進(jìn)展情況超儲(chǔ)低儲(chǔ)情況經(jīng)營(yíng)指標(biāo)歷年對(duì)比價(jià)格預(yù)測(cè)物資用量預(yù)測(cè)庫(kù)存定額核定庫(kù)存結(jié)構(gòu)分析經(jīng)濟(jì)采購(gòu)批量保本保利分析領(lǐng)導(dǎo)層輔助決策系統(tǒng)查詢輔助決