第4章系統分析 付永華QQ 676634473E mail fuyonghua 12 Mobilelog 系統分析是信息系統開發過程中重要的一步 也是關鍵性的一步 只有通過系統分析才能把對系統功能和性能的總體概念描述為具體的系統需求說明 從而奠定整個系統開發的基礎 實踐表明 系統分析工作的好壞 在很大程度上決定了信息系統的成敗 在系統分析階段 要使用系統的觀點和方法 把復雜的對象分解為簡單的組成部分 并確定這些組成部分的基本屬性和彼此之間的關系 系統分析也是一個不斷加深認識和逐步細化的過程 在這個過程中使用了結構化系統分析方法 數據流程圖 數據字典等方法和工具 該階段產生的系統分析說明書 既是后續階段開發工作的依據 也是將來信息系統進行驗收的依據 用戶在系統分析階段起著至關重要的作用 用戶必須對系統功能和性能提出初步要求 并澄清關于業務流程中的模糊概念 系統分析人員則要和用戶一起細致地進行調查分析 把用戶的初始要求具體化 明確化 最終轉換成關于目標系統 做什么 的新系統邏輯模型 第四章目錄 4 1系統分析概述 4 2詳細調查 4 3業務流程分析 4 4數據流程分析 4 5數據字典 4 6處理邏輯的描述 4 7數據立即存取圖 4 8建立目標系統邏輯模型 4 9系統分析說明書 系統分析階段的基本任務是系統分析員和用戶一起在充分了解用戶的要求的基礎上 把雙方對目標系統的理解表達為系統分析說明書 系統分析說明書通過評審之后 將成為目標系統設計的依據和驗收的依據 4 1 1系統分析的任務 目標系統并不是無源之水 由系統開發人員憑空想象出來的 目標系統的邏輯設計必須從現行系統入手 建立在現行系統的基礎之上 經過對現行系統的優化 目標系統功能更強 效率更高 使用更方便 要 優于現行系統 因此 系統分析員要在系統規劃的工作基礎之上 與用戶密切配合 用系統的思想和方法 對企業的業務活動進行全面的調查分析 收集報表 賬單等業務資料 詳細掌握現行系統的工作流程 分析其局限性和不足之處 找出制約現行系統的關鍵問題 列出幾種可行的解決方案 并綜合分析 比較這些方案的優劣 最終確定目標系統的邏輯功能 目標系統從何而來 建立現行系統的基礎之上 且優于現行系統 4 1 1系統分析的任務 系統分析是系統開發中最重要的階段 也是困難最多的階段 最主要的困難來自于系統分析人員和用戶對問題的不同理解 一般情況下 系統分析員往往是計算機信息處理的行家 但缺乏足夠的關于目標系統的業務知識 在系統調查中系統分析員往往面臨關于業務流程的困惑 一個稍具規模的系統 其業務數據數量是相當大的 有反映各種業務情況的報表 賬簿 業務數據 有業務人員手中的各種正規的或非正規的手冊 技術資料 規章制度等 各種業務之間的關系復雜 不熟悉業務情況的系統分析員往往被淹沒在各種信息流程中 難以理出頭緒 更難以分析出制約現行系統的 瓶頸 問題 系統分析階段的困難 4 1 1系統分析的任務 用戶精通業務 但往往缺乏足夠的計算機方面的知識 對計算機 能夠做什么 和 不能夠做什么 比較模糊 而且 用戶雖然精通自己的業務 但不善于把業務過程明確地表達出來 不知道該給系統分析員介紹些什么 對一些具體業務 用戶認為理所當然就該這樣做或那樣做 特別是對某些決策問題 往往根據的是個人的經驗和直覺 4 1 1系統分析的任務 由于以上原因 使得系統分析員和用戶的交流比較困難 對同一問題的描述容易出現誤解和遺漏 而這些誤解和遺漏往往成為系統開發的隱患 例如 系統分析說明書是這一階段的工作成果 它可以認為是用戶與開發人員之間的技術合同 系統分析說明書應當嚴謹準確 無二義性 才能作為設計基礎和驗收依據 否則 如果開發人員和用戶對系統分析說明書中的同一個問題有不同的理解 即使這樣的系統開發出來了 在驗收時也會引起雙方的糾纏 為了克服這些困難 做好系統分析工作 為信息系統的成功開發奠定基礎 需要系統分析員與用戶團結起來 精誠合作 系統分析人員應當樹立 用戶第一 的思想 虛心地向用戶學習業務知識 并向用戶介紹有關的計算機知識 加強雙方的溝通 除此之外 還要借助一定的技術和工具 特別是直觀的圖表可以幫助系統分析員與用戶的溝通 20世紀70年代以來 出現了很多這樣的工具 如業務流程圖 數據流程圖 數據字典等 4 1 1系統分析的任務 4 1 2系統分析的目標 管理信息系統的開發就是要實現目標系統的物理模型 即建立一個物理系統 物理模型是由系統的邏輯模型經過實例化得來的 系統的邏輯模型只描述系統要完成的功能和要處理的信息 與物理模型相比 邏輯模型忽略了實現的方法與細節 物理模型用來描述系統 怎么做 的問題 邏輯模型則用來描述系統 做什么 的問題 需求分析的目標就是要借助于當前系統的邏輯模型 導出目標系統的邏輯模型 解決目標系統 做什么 的問題 補充閱讀 模型 模型 models 是對現實世界的事物 現象 過程或系統的簡化描述 或其部分屬性的模仿 在一般的意義下是指模仿實物或設計中的構造物的形狀制成的雛型 其大小可以分為縮小型 實物型和放大型 隨著科學技術的進步 人們將研究的對象看成是一個系統 從整體的行為上對它進行研究 這種系統研究不在于列舉所有的事實和細節 而在于識別出有顯著影響的因素和相互關系 以便掌握本質的規律 對于所研究的系統可以通過類比 抽象等手段建立起各種模型 這稱為建模 模型可以取各種不同的形式 不存在統一的分類原則 按照模型的表現形式可以分為物理模型 數學模型 結構模型和仿真模型 4 1 2系統分析的目標 邏輯模型著重用邏輯的過程或主要的業務來描述對象系統 邏輯模型描述系統要 做什么 或者說具有哪些功能 物理模型描述的是對象系統 如何做 如何實現 是系統的物理過程 4 1 2系統分析的目標 圖4 1表示了目標系統邏輯模型建立的過程 4 1 2系統分析的目標 1 獲取現行系統的物理模型現行系統可能是已經存在的計算機數據處理系統 也可能是手工的數據處理過程 系統分析員通過現場調查研究 了解現行系統的運行情況 掌握現行系統的組織機構 資源利用 日常業務數據處理過程以及數據的輸入和輸出等 并借助一個具體的模型來反映自己對現行系統的理解 這一模型就是現行系統的物理模型 它客觀地反映出現行系統的實際情況 4 1 2系統分析的目標 2 抽象出其邏輯模型在物理模型中有許多關于物理系統實現的細節問題 去掉這些非本質的細節性問題 從物理模型當中抽取那些關于 做什么 的本質性問題 從而得到反映系統本質的邏輯模型 4 1 2系統分析的目標 3 建立目標系統的邏輯模型目標系統的邏輯模型建立在現行系統的邏輯模型基礎之上 分析目標系統與現行系統邏輯上的差別 明確目標系統要 做什么 對現行系統的邏輯模型進行調整 從而導出目標系統的邏輯模型 4 1 2系統分析的目標 4 優化目標系統的邏輯模型對目標系統的邏輯模型 還要根據實際情況作一些優化 例如 目標系統的用戶界面優化 系統功能的優化 輸入輸出的優化等 它客觀地反映出現行系統的實際情況 4 1 2系統分析的目標 系統分析按其內容可以分為目標分析 需求分析和功能分析 目標分析目標分析包括對現行系統的組織目標分析和目標系統的組織目標分析 任何一個企業或組織都有自己的目標 這是組織開展各項工作的指南 信息系統是幫助企業實現其總體目標的 因此 在開發信息系統時 首先應該弄清楚企業的組織目標 組織目標分析包括以下內容 根據系統調查的結果 分析 歸納 確定現行系統中的關鍵問題 列出問題表 根據問題表 畫出現行系統目標樹 分析 確定各個分目標以及它們之間的關系 如果目標之間有沖突 確定解決沖突的方法 根據各分目標在系統中所起作用的輕重程度 重新排列問題表 這是確立新系統目標的基礎 4 1 3系統分析的內容 目標系統的組織目標分析是指在現行系統組織目標分析的基礎上 確定目標系統應該在哪些方面發揮作用以及如何發揮作用 一般來講 目標系統在以下兩個方面功能得到了加強 輔助管理功能新的計算機信息管理系統可以幫助人們從大量繁瑣 重復的日常工作中解放出來 例如 生產經營情況的統計 財務記賬 填制各類報表等 輔助決策功能新的計算機信息管理系統可以充分發揮信息存儲 檢索 傳遞的能力和迅速 準確的計算能力 人一機結合解決問題的能力 幫助企業決策者制定各種計劃 實現輔助決策功能 4 1 3系統分析的內容 需求分析在系統分析階段 系統分析員要對企業各有關部門的業務流程進行詳細的調查 除此之外 還要向各級領導和業務人員就系統處理事務的能力和決策功能的需求做出分析 按照企業的管理目標并結合業務流程圖 分析系統事務處理能力需求的合理性 既要對不合理的業務流程進行調整 還要對系統事物處理能力需求進行調整 按照企業的管理目標 分析決策輔助功能需求的合理性 根據信息系統的投資規模 綜合分析 平衡各項需求 找出關鍵的 主要的需求 并制定出滿足這些需求的初步計劃 為功能分析打下基礎 需求分析的結果還要反饋給業務人員 以征求意見進行修改 4 1 3系統分析的內容 功能分析這里所說的功能指的是目標系統應該具備的功能 功能具有層次性的特點 各層次功能之間存在著信息交換 因此 系統的功能分析主要包括 功能層次結構分析和信息關聯分析兩個方面 關于功能分析的方法有很多 下面我們主要介紹的是結構化系統分析和設計方法 這是一種功能和數據分析 分解相結合的技術 4 1 3系統分析的內容 隨著計算機技術的不斷提高和信息系統的普遍應用 人們不斷嘗試 總結進行系統分析的方法 在信息系統開發的實踐中 常用的系統分析的方法有 結構化分析方法 面向數據結構的Jackson系統開發方法 原型化方法等 這里 我們主要介紹結構化分析方法 4 1 4系統分析的方法 結構化分析方法 StructuredAnalysis SA 是面向數據流進行分析的方法 它利用圖形來作為表達工具 非常清晰 簡明 易于學習和掌握 具體地說 它按照自頂向下 逐層分解的原則 將系統功能逐層分解為多個子功能 對應于多個子系統 并在功能分解的同時進行相應的數據分析和分解 借助于數據流程圖來表示 4 1 4系統分析的方法 目錄 4 1系統分析概述 4 2詳細調查 4 3業務流程分析 4 4數據流程分析 4 5數據字典 4 6處理邏輯的描述 4 7數據立即存取圖 4 8建立目標系統邏輯模型 4 9系統分析說明書 4 2詳細調查 實事求是的 全面的對現行系統進行調查是分析與設計工作的基礎 現行系統包括手工信息處理系統和某些已經采用了計算機進行處理的系統 詳細調查的目的在于完整地掌握現行系統的現狀 發現系統的薄弱環節和存在的問題 收集有關的數據和資料 為下一步系統化分析工作和建立目標系統的邏輯模型做好準備 4 2 1詳細調查的目的和原則 詳細調查應該按照自頂向下的系統化觀點全面展開 首先從組織管理的最頂層開始 然后再調查第二層的組織管理 以此類推 直到調查清楚組織的全部管理工作 這樣做可以使調查者按照一定的順序進行調查工作 不會因為調查工作量太大而手忙腳亂 顧此失彼 詳細調查還應該遵循用戶參與的原則 調查應該有業務部門的主管人員 業務人員和系統分析人員共同進行 業務人員熟悉業務本身 但不一定了解計算機 而系統分析人員雖然掌握計算機技術 但對業務部門的業務不夠清楚 兩者結合 就能長短互補 能更深入地發現系統存在的問題 并共同尋找解決問題的方案 4 2 1詳細調查的目的和原則 詳細調查的內容可以歸納為以下幾類 1 現行系統的環境和運行狀況包括現行系統的發展歷史 規模 經營狀況 發展戰略 業務范圍 與外界的聯系等 這些信息有助于確定系統的邊界 外部環境及其接口 目前的管理水平等 2 組織結構和人員分工現行系統的組織機構 領導關系 人員分工的信息有助于了解企業組織的構成 業務分工以及人力資源的開發利用情況 4 2 2詳細調查的內容 組織管理結構一般包括縱向和橫向兩部分 縱向表示自上而下的生產經營與管理指揮系統 橫向則表示各部門之間的關系 以及它們之間相互聯系 相互作用的關系 盡管不同規模企業的組織結構不盡相同 但通過調查 可以找到一定的規律 并用組織結構圖將其描繪出來 但某些組織結構并非嚴格的層次模型 在某些局部則是網狀模型 這種網狀模型在分析時需要格外仔細 以避免對后期的設計帶來嚴重的錯誤 4 2 2詳細調查的內容 4 2 2詳細調查的內容 企業管理的依據是企業內部和外部隨時發生的生產經營活動的信息 這些信息是企業決策 控制 協調的基礎 各級管理機構 各管理業務之間是通過相互傳遞信息來進行管理 控制 相互協調的 在對組織結構進行調查后 需要進一步了解企業各管理層 各管理職能部門和生產部門之間的信息聯系 4 2 2詳細調查的內容 3 業務流程不同的系統具有不同的業務處理過程 系統分析員要全面 細致地了解企業各有關部門的業務內容 物流和信息流的流通情況 除此之外還要對有關業務的各種輸入 輸出 處理過程 處理速度 數據量等進行了解 4 各種計劃 報表的處理各種計劃和報表都是信息的載體 在詳細調查中 凡是與業務有關的所有計算機和手工保存及傳遞的信息載體都要全面搜集 了解其產生和使用的部門 發生周期 用途 所包含的數據項及各數據項的類型 長度 含義等 為信息的分析和統計所用 4 2 2詳細調查的內容 5 資源情況系統資源包括人力 物力 資金 設備 建筑資源以及各種資源的分布 如果已經配置了計算機還要詳細調查計算機的型號 功能 容量 配置 操作系統 數據庫 目前使用的情況以及存在的問題等 6 約束條件包括現行系統在人員 資金 設備 業務處理方式 時間 地點 國家的有關政策 信息系統建設的有關政策等方面的規定和限制條件 4 2 2詳細調查的內容 7 薄弱環節在調查中要特別注意收集用戶的各種意見和要求 找出現行系統中存在的問題 并分析其產生的原因 現行系統的各個薄弱環節正是目標系統中要解決和改進的主要問題 也是其目標的重要組成部分 詳細調查的方法很多 常用的有 座談調查 表格調查 抽樣調查和實地調查 1 座談調查座談調查就是調查人員與被調查人員面對面地坐在一起 通過有目的的談話獲取所需信息的一種調查方法 調查者既可以事先擬好訪談提綱 在調查時按照提綱有序地發問 讓被調查者回答預定問題 也可以不預擬提綱 在座談時與被調查者自由交談 從中獲取所需信息 采用座談調查法 調查人員可以當場評定所了解信息 根據自己的判斷進行深入而靈活的討論 但這種方法費時 費力 談話前要做好準備工作 談話過程中還要具有一定的方法和藝術 以引導被調查人員積極 主動 樂觀 明確地談出所要了解的內容 4 2 3詳細調查的方法 重點詢問常見問題 例如 你所在的工作崗位是什么 崗位工作的性質是什么 你的工作任務是什么 每天工作怎樣進行時間安排 你的工作分為幾班 工作結果同前 后續工作如何聯系 你所接觸的報表有幾類 數據有哪些 滿意程度如何 你所在的工作崗位是否恰當 工作量如何 你的工作計劃不能合理安排的原因是什么 你的工作崗位存在的問題是什么 組織不力 規劃不好 信息不暢 你通常采取什么手段提高工作效率 使用計算機了嗎 如果增加激勵 獎金 鼓勵 新技術等 工作效率是否會提高 重點詢問常見問題 例如 續 你認為業務 財務 儲運等部門是否已經使用了計算機 有什么問題 你用過計算機嗎 你認為企業現在使用計算機還有什么困難嗎 在你所了解的管理決策工作中 有哪些可以定量或定性用計算機處理嗎 本企業與外部哪些企業有業務聯系 業務往來用計算機處理嗎 原來開發的軟件有哪些毛病 為什么老用不好呢 某出版社系統調查 某出版社系統調查 2 表格調查表格調查就是事先準備好有關表格 通過讓被調查對象填寫表格來獲取有關信息 表格調查適用于那些結構性較強 指標含義明確而具體的內容 例如 對計算機資源的調查 可設計計算機資源調查表 表格內容包括 目前所用計算機系統的類型 容量 分布 軟硬件配置 所采用的操作系統 應用軟件 處理數據的格式等 見表4 1 4 2 3詳細調查的方法 4 2 3詳細調查的方法 表4 1計算機資源調查表 3 實地調查實地調查就是調查人員深入現場對調查對象的情況進行觀察和記錄 取得第一手資料 調查人員往往對調查對象的業務不甚了解 如果能親自到業務現場進行觀察 甚至親自動手操作 會有非常鮮明的印象 通過實地調查可以獲取一些無法通過別的方法獲得的信息 也有助于證實座談調查法和表格調查法所發現的問題 但是 實地調查要求調查人員要具有敏銳的洞察力 良好的記憶力以及綜合分析能力 4 2 3詳細調查的方法 4 抽樣調查抽樣調查是根據概率統計的隨機原則 從全體被調查對象中選取出部分對象進行詳細調查 并將統計分析得出的調查結果推廣到全體對象 該方法適用于那些需要全面資料而又不可能進行全面調查 或者進行全面調查在實現中有困難 或者沒有必要進行全面調查的情況 例如 在辦公活動中有大量的信息是隨機的 一天接 打電話的次數 每一次通話的時間等 對這樣的信息進行抽樣調查是比較有效的方法 4 2 3詳細調查的方法 抽樣調查按抽樣的組織形式劃分 有以下幾種主要方法 1 簡單隨機抽樣 也叫純隨機抽樣 SPS抽樣 也就是從總體中不加任何分組 劃類 排隊等 完全隨機地抽取調查單位 特點是 每個樣本單位被抽中的概率相等 樣本的每個單位完全獨立 彼此之間無一定的關聯性和排斥性 簡單隨機抽樣是其他各種抽樣形式的基礎 通常只是在總體單位之間差異程度較小和數目較少時 才采用這種方法 2 等距抽樣 也叫機械抽樣或系統抽樣 SYS抽樣 是將總體各單位按一定標志或次序排列成為圖形或一覽表式 也就是通常所說的排隊 然后按相等的距離或間隔抽取樣本單位 特點是 抽出的單位在總體中是均勻分布的 而且抽取的樣本可少于純隨機抽樣 等距抽樣既可以用同調查項目相關的標志排隊 也可以用同調查項目無關的標志排隊 等距抽樣是實際工作中應用較多的方法 目前我國城鄉居民收支等調查 都是采用這種方式 3 類型抽樣 也叫分層抽樣 STR抽樣 就是將總體單位按其屬性特征分成若干類型或層 然后在類型或層中隨機抽取樣本單位 特點是 由于通過劃類分層 增大了各類型中單位間的共同性 容易抽出具有代表性的調查樣本 該方法適用于總體情況復雜 各單位之間差異較大 單位較多的情況 4 整群抽樣 又稱集團抽樣 就是從總體中成群成組地抽取調查單位 而不是一個一個地抽取調查樣本 特點是 調查單位比較集中 調查工作的組織和進行比較方便 但調查單位在總體中的分布不均勻 準確性要差些 因此 在群間差異性不大或者不適宜單個地抽選調查樣本的情況下 可采用這種方式 5 多階抽樣 又稱多級抽樣 就是將調查分成兩個或兩個以上的階段進行抽樣 第一階段先將總體按照一定的規范分成若干抽樣單位 稱之為一級抽樣單位 或稱初級抽樣單位 再把抽中的一級抽樣單位分成若干更小的二級抽樣單位 從抽中的二級抽樣單位再分三級抽樣單位等等 這樣就形成一個多階段抽樣過程 特點是 在對超大而又復雜總體調查的抽樣中實施和管理更加方便 且不需要對每級抽樣單位編制完全的抽樣框 6 二重抽樣 又稱兩相抽樣 就是先抽取一個容量比較大的初始樣本 用初始樣本估計總體的某些參數或某些必要的信息作為分層的比例或再次抽樣的標志 然后將抽出的初始大樣本作為 總體 從中抽取容量合適的樣本進行比較詳細的調查 特點是 適合用于對總體信息了解比較少的調查 7 比率抽樣 PPS抽樣 就是將總體按一種準確的標準劃分出容量不等的具有相同標志的單位在總體中不同比率分配的樣本量進行的抽樣 特點是總體中含量大的部分被抽中的概率也大 可以提高樣本的代表性 抽樣調查基本目的在于搜集信息作成結論 以供決策參考 有效抽樣調查應具有準則有下 有效原則抽樣調查應該 符合調查目的之需要 所獲信息價值應超過所支付成本 可測量原則抽樣的正確程度必須能夠測量 否則抽樣調查就失去意義 簡單原則抽樣調查必須保持簡單性要求 俾使抽樣調查順利進行 以避免不必要之節外生枝 課堂隨問 Diagram1 Diagram3 Diagram2 Diagram4 在詳細調查過程中使用了大量的直觀的 形象的圖表工具 這些工具包括 用于描述管理業務狀況的業務流程圖 用于描述和分析數據 數據流程以及各項功能的數據流程圖 用于將所有的數據元素進行描述說明的數據字典 用于說明用戶對數據存儲提出的查詢要求的數據立即存取圖 以及用于描述處理功能和決策模型的判定樹和判定表等 有關這些圖表工具將在下面進行詳細說明 4 2 4詳細調查的工具 目錄 4 1系統分析概述 4 2詳細調查 4 3業務流程分析 4 4數據流程分析 4 5數據字典 4 6處理邏輯的描述 4 7數據立即存取圖 4 8建立目標系統邏輯模型 4 9系統分析說明書 對現行系統的詳細調查中 通常會收集到大量的報表 單據 文件等等資料 需要按照業務功能將業務處理過程中的每一個步驟用一個完整的圖形表達出來 并在繪制業務流程圖的過程中發現系統中存在的問題 分析并改正問題 對業務處理過程進行優化 4 3業務流程分析 在對現行系統的組織結構和功能進行分析時 需要將詳細調查中有關某項業務流程的資料從業務流程的角度串起來以便作進一步的分析 業務流程分析可以幫助系統分析人員了解該業務的具體處理過程 發現系統調查中的錯誤和疏漏 修改現行系統的不合理部分 優化業務處理流程 為目標系統的開發打下基礎 4 3 1業務流程分析的目的與任務 業務流程圖 TransactionFlowDiagram TFD 是業務流程分析所使用的圖形工具 它是用一些規定的符號和連線來表達某個具體業務處理過程 可以認為 業務流程圖是在業務功能的基礎上將其細化 利用系統