【習題】三、選擇填空四、問答題1、在軟件需求分析時，首先建立當前系統的物理模型，再根據物理模型建立當前系統的邏輯模型。試問：什么是當前系統？當前系統的物理模型與邏輯模型有什么差別？所謂當前系統可能是需要改進的某個已在計算機上運行的數據處理系統，也可能是一個人工的數據處理過程。當前系統的物理模型客觀地反映當前系統實際的工作情況。但在物理模型中有許多物理的因素，隨著分析工作的深入，有些非本質的物理因素就成為不必要的負擔，因而需要對物理模型進行分析，區分出本質的和非本質的因素，去掉那些非本質的因素即可獲得反映系統本質的邏輯模型。所以當前系統的邏輯模型是從當前系統的物理模型抽象出來的。2、軟件需求分析是軟件工程過程中交換意見最頻繁的步驟。為什么交換意見的途徑會經常阻塞？軟件需求分析過程中，由于最初分析員對要解決的問題了解很少，用戶對問題的描述、對目標軟件的要求也很凌亂、模糊，再加上分析員和用戶共同的知識領域不多，導致相互間通信的需求。但是由于分析員和用戶之間需要通信的內容相當多，業務知識上的不足，表達方式的不足，可能對某些需求存在錯誤解釋或誤解的可能性，造成需求的模糊性。另外，用戶和分析員之間經常存在無意識的“我們和他們”的界限，不是按工作需要組成統一的精干的隊伍，而是各自定義自己的“版圖”，并通過一系列備忘錄、正式的意見書、文檔，以及提問和回答來相互通信。歷史已經證明，這樣會產生大量誤解。忽略重要信息，無法建立成功的工作關系。3、你認為一個系統分析員的理想訓練和基礎知識是什么？請說明理由。系統分析員處在用戶和高級程序員之間，負責溝通用戶和開發人員的認識和見解，起著橋梁的作用。一方面要協助用戶對所開發的軟件闡明要求，另一方面還要與高級程序員交換意見，探討用戶所提要求的合理性以及實現的可能性。最后還要負責編寫軟件需求規格說明和初步的用戶手冊。為能勝任上述任務，分析員應當具備如下的素質:(1) 能夠熟練地掌握計算機硬、軟件的專業知識，具有一定的系統開發經驗。(2) 善于進行抽象的思維和創造性的思維，善于把握抽象的概念，并把它們重新整理成為各種邏輯成分，并給出簡明、清晰的描述。(3) 善于從相互沖突或混淆的原始資料中抽出恰當的條目來。(4) 善于進行調查研究，能夠很快學習用戶的專業領域知識，理解用戶的環境條件。(5) 能夠傾聽他人的意見，注意發揮其它人員的作用。(6) 具有良好的書面和口頭交流表達能力。4、可行性研究主要研究哪些問題？試說明之。可行性研究主要做4個方面的研究：經濟可行性：進行成本效益分析。從經濟角度判斷系統開發是否“合算”。技術可行性：進行技術風險評價。從開發者的技術實力、以往工作基礎、問題的復雜性等出發，判斷系統開發在時間、費用等限制條件下成功的可能性。法律可行性：確定系統開發可能導致的任何侵權、妨礙和責任。方案的選擇：評價系統或產品開發的幾個可能的候選方案。最后給出結論意見。5、信息和信息結構有什么區別？有沒有不存在信息流的系統？有沒有不存在信息結構的系統？信息是宇宙三要素（物質、能量、信息）之一。它是現實世界各種事物在人們頭腦中的反映。此外，人們通過科學儀器能夠認識到的也是信息。信息的特征為：可識別、可存儲、可變換、可處理、可傳遞、可再生、可壓縮、可利用、可共享。信息域就是對信息的多視角考慮。信息域包含3個不同的視圖：信息內容和關系、信息流和信息結構。為了完全理解信息域，必須了解每一個視圖。信息結構：它是信息在計算機中的組織形式。一般表示了各種數據和控制對象的內部組織。數據和控制對象是被組織成n維表格，還是組織成有層次的樹型結構? 在結構中信息與其它哪些信息相關? 所有信息是在一個信息結構中，還是在幾個信息結構中? 一個結構中的信息與其它結構中的信息如何聯系? 這些問題都由信息結構的分析來解決。信息流：表示數據和控制在系統中傳遞時的變化方式。輸入對象首先被變換成中間信息（數據或控制），然后再變換成輸出結果信息。沿著變換路徑，可能從已有的數據存儲（如磁盤文件或內存緩沖區）中引入附加的信息。對數據進行變換是程序中應有的功能或子功能。兩個變換功能之間的數據傳遞就確定了功能間的接口。所以，沒有信息流的系統相當于沒有功能的系統，這樣的系統的存在是毫無意義的。而沒有信息結構的系統是沒有信息的系統，這樣的系統不是計算機能夠處理的系統。6、有人說：軟件開發時，一個錯誤發現得越晚，為改正它所付出的代價就越大。對否？請解釋你的回答。軟件開發時，一個錯誤發現得越晚，為改正它所付出的代價就越大。這個說法是對的。在1970年代，GTE、TRW和IBM等三家公司對此問題做了獨立研究，最后它們得到相似的結論：從表中可以看出，在需求分析階段檢查和修復一個錯誤所需的代價只有編碼階段所需代價的1/5到1/10，而在維護階段做同樣的工作所付出的代價卻是編碼階段的20倍。7、軟件需求分析的操作性原則和需求工程的指導性原則是什么？軟件需求分析的操作性原則指所有的需求分析方法都與一組操作性原則相關聯：必須理解和表示問題的信息域。必須定義軟件將完成的功能。必須表示軟件的行為（作為外部事件的結果）。必須對描述信息、功能和行為的模型進行分解，能夠以層次方式揭示其細節。分析過程應當從要素信息轉向細節的實現。通過使用這些原則，分析員可以系統地處理問題。首先檢查信息域以便更完整地理解目標軟件的功能，再使用模型以簡潔的方式表達目標軟件的功能和行為，并利用自頂向下、逐層分解的手段來降低問題的復雜性。在這些處理過程中，因處理需求帶來的邏輯約束和因其它系統元素帶來的物理約束需要通過軟件要素和視圖的實現加以檢驗和確認。Davis建議了一組針對“需求工程”的指導性原則：在開始建立分析模型之前應當先理解問題。如果問題沒有很好理解就急于求成，常常會產生一個解決錯誤問題的完美的軟件。強力推薦使用原型。這樣做可以使用戶了解將如何與計算機交互，而人們對軟件質量的認識常常是基于對界面“友好性”的切身體會。記錄每一個需求的起源和原因。這是建立對用戶要求的可追溯性的第一步。使用多個視圖，建立系統的數據、功能和行為模型。這樣做可幫助分析員從多方面分析和理解問題，減少遺漏，識別可能的不一致之處。給需求賦予優先級。因為過短的時限會減少實現所有軟件需求的可能性。因此，對需求排定一個優先次序，標識哪些需求先實現，哪些需求后實現。注意消除歧義性。因為大多數需求都是以自然語言描述，存在敘述的歧義性問題，造成遺漏和誤解。采用正式的技術評審是發現和消除歧義性的好方法。遵循以上原則，就可能做好軟件需求規格說明，為軟件設計奠定基礎。8、數據流圖的作用是什么？它有哪些基本成份？數據流圖可以用來抽象地表示系統或軟件。它從信息傳遞和加工的角度，以圖形的方式刻畫數據流從輸入到輸出的移動變換過程，同時可以按自頂向下、逐步分解的方法表示內容不斷增加的數據流和功能細節。因此，數據流圖既提供了功能建模的機制，也提供了信息流建模的機制，從而可以建立起系統或軟件的功能模型。數據流圖的基本成份有4種：9、Petri網可以描述計算機軟件系統的執行。現有一個程序如下（類似于Pascal語言）L :S1;WHILE P1 DOBEGIN IF P2 THEN S2ELSE S3; COBEGINS4;S5;S6; COEND END;GOTO L;S6是單個執行語句，COBEGIN和COEND是并行執行開始和并行執行結束（即S4，S5和S6語句并行執行）。試用Petri網描述這段程序的執行過程。采用條件事件網（CE網，CCondition, EEvent）式Petri網。10、數據詞典的作用是什么？它有哪些基本詞條？分析模型中包含了對數據對象、功能和控制的表示。在每一種表示中，數據對象和控制項都扮演一定的角色。為表示每個數據對象和控制項的特性，建立了數據詞典。數據詞典精確地、嚴格地定義了每一個與系統相關的數據元素，并以字典式順序將它們組織起來，使得用戶和分析員對所有的輸入、輸出、存儲成分和中間計算有共同的理解。在數據詞典的每一個詞條中應包含以下信息：名稱：數據對象或控制項、數據存儲或外部實體的名字。別名或編號。分類：數據對象？加工？數據流？數據文件？外部實體？控制項（事件狀態）？描述：描述內容或數據結構等。何處使用：使用該詞條（數據或控制項）的加工。11、軟件需求分析說明書主要包括哪些內容?軟件需求規格說明是分析任務的最終產物，通過建立完整的信息描述、詳細的功能和行為描述、性能需求和設計約束的說明、合適的驗收標準，給出對目標軟件的各種需求。軟件需求規格說明的框架如下： 12、考務處理系統的分層數據流圖如下圖所示。該考務處理系統有如下功能：對考生送來的報名表進行檢查；對合格的報名表編好準考證號碼后將準考證送給考生，并將匯總后的考生名單送給閱卷站；對閱卷站送來的成績表進行檢查，并根據考試中心指定的合格標準審定合格者；填寫考生通知單（內容包含考試成績及合格不合格標志），送給考生；按地區、年齡、文化程度、職業、考試級別等進行成績分類統計及試題難度分析，產生統計分析表。（1）圖(c)中，加工1.1的輸入數據流是( A )，輸出數據流是( B )，圖(b)中，加工2的輸出數據流是( C )，它是由( D )和( E )組成。供選擇的答案：AE. 統計分析表 報名表 準考證 考生通知單 合格報名表 難度分析表 錯誤成績表 分類統計表(2) 圖(d)中的文件“試題得分表”是否在圖(b)中漏掉了？回答是( F )。供選擇的答案：F: “試題得分表”沒有在圖(b)中畫出，是錯誤的。 “試題得分表”是圖(b)中加工的內部文件，不必在圖(b)中畫出。 “試題得分表”是多余的。應注意的問題： 適當地為數據流、加工、文件、數據的源匯點命名。名字應反映該元素的實際含義，避免空洞的名字。如數據、信息處理、計算等名字都不好。 畫數據流時不要夾帶控制流。數據流圖中各種數據的加工沒有考慮時序關系，引入控制流后，加工之間就有了時序關系，這與畫數據流圖不考慮實現細節的初衷相違背。 一個加工的輸出數據流不要與該加工的輸入數據流重名，即使它們的組成成分相同。例如圖(c)中加工1.1的輸入數據流“報名表”與輸出數據流“合格報名表”。 允許一個加工有多個數據流流向另一個加工，也允許一個加工有兩個相同的輸出數據流流向兩個不同的加工。 保持父圖與子圖的平衡。就是說，父圖與它的子圖的輸入數據流與輸出數據流應當在數量與名字上都相同。特別的是，如果父圖的一個輸入（或輸出）數據流對應于子圖中幾個輸入（或輸出）數據流，但子圖中這幾個數據流中的數據項合起來正好是父圖中的那個數據流，這時它們還算是平衡的。例如，圖(b)中加工2的輸出數據流“統計分析表”是由“難度分析表”和“分類統計表”組成，那么圖(b)與圖(d)仍滿足父圖與子圖平衡的條件。 在自頂向下的分解過程中，若一個文件首次出現時只與一個加工有關，那么這個文件應作為這個加工的內部文件而不必畫出。例如，圖(d)中的文件“試題得分表”就是圖(b)中加工的內部文件，所以在圖(b)中沒有畫出。 保持數據守恒。就是說，一個加工的所有輸出數據流中的數據必須能從該加工的輸入數據流中直接獲得，或者是通過該加工產生的數據。13、閱讀下列關于開發人事管理系統的交互式工作方式的敘述，再回答問題。某大企業最近決定采用高性能微機開發人事管理系統，將四臺聯機終端分置于人事處的三個科室。該系統可供操作員和程序員使用，也可供人事處負責人和主管人事的副廠長等查詢人事信息用。人事管理系統通過錄入人事數據和修改、刪除等操作，產生和更新各類人事文件，通過搜索這些文件進行各類人事信息的查詢。該企業有3000多個工人、干部和技術人員，大體可分成機關科室、生產車間、后勤服務和開發研制部門等幾類部門。廠領導決定由計算機應用科來負責協調和開發應用系統。計算機應用科科長指示系統工程師張某負責進行系統分析。考慮到人事處有大量的查詢信息要求、頻繁的人事信息修改和文件存檔、查閱等特點，計算機應用科決定認真設計人機交互界面，首先設計好在終端上的交互式會話的方式。系統工程師張某通過調查收集到如下10條意見：(1)某程序員認為：系統在屏幕格式、編碼等方面應具有一致性和清晰性，否則會影響操作人員的工作效率。(2)某操作人員認為：在交互式會話過程中，操作人員可能會忘記或記錯某些事情，系統應當提供HELP功能。(3)某操作人員認為：既然是交互式會話，那么對所有的輸入都應當作出響應，不應出現擊鍵后，計算機沒有任何反應的情況。(4)某操作人員認為：在出錯的時候，交互式會話系統應當給出出錯信息，并且盡可能告訴我們出錯的性質和錯在什么地方。(5)某程序員認為：終端會話也應當符合程序員編制程序時的習慣，這樣可以更高效地維護人事管理系統。(6)教育科干部甲認為：應當對操作員進行一些必要的培訓，讓他們掌握交互式會話系統的設計技巧，有助于提高系統的使用效率。(7)教育科干部乙認為：盡管操作人員的指法已經強化訓練但在交互式會話時應盡可能縮短和減少操作員輸入的信息，以降低出錯概率。(8)某程序員認為：由于本企業中有很多較大的文件，文件的查找很費時間，交互式會話系統在響應時間較長時應給予使用者以提示信息。(9)人事處干部丙認為：我們企業的人事資料相當復雜，格式非常之多，希望交互式系統使用十分清晰的格式，并容易對輸入數據中的錯誤進行修改。(10) 人事處干部丁認為：人事管理系統應當具有相當的保密性和數據安全性，因此在屏幕上顯示出的信息應該含混一些，以免泄密。系統工程師張某對上述調查情況和其他要求作了分析后，發現收集到的10條意見中有3條意見是不能接受的，寫出編號并各用40字以內敘述理由。不能接受的3條意見是 (5)、(6)、(10)。人機交互界面首先考慮的是用戶如何使用起來方便，與編程習慣、設計技巧無關。此外，屏幕上信息應很清晰易懂，安全保密與屏幕顯示無關。14、工資計算系統中的一個子系統有如下功能：計算扣除部分由基本工資計算出應扣除（比如水電費、缺勤）的部分；計算獎金部分根據職工的出勤情況計算出獎勵金；計算工資總額部分由工資總額中計算出應扣除各種稅金；生成工資表根據計算總額部分和計算稅金部分傳遞來有關職工工資的詳細信息生成工資表根據要求畫出該問題的數據流程圖。15、Please map the following data flow diagram (DFD) to structure chart (SC) using transform analysis. The afferent path, transform center and efferent path are labeled in the DFD.ABCPDEQRWUVabcrdepuvwAfferent pathEfferent pathTransform center第1步 復查基本系統模型。第2步 復查并精化數據流圖。第3步 確定數據流圖具有變換特性還是事務特性。第4步 確定輸入流和輸出流的邊界，從而孤立出變換中心。第5步 完成“第一級分解(first level factoring)”。第6步 完成“第二級分解”。第7步 使用設計度量和啟發式規則對第一次分割得到的軟件結構進一步精化。MCMTMAMEc, ec, eu, wu, wMTMTMTMTReadDMAAtoBReadADtoEBtoCGetBGetEGetCc, ecbbcaabdedeUtoVMEWriteVPutUWriteWwuuvw, uvMTPQRec, prw, upc, er16、Please map the following data flow diagram (DFD) to structure chart (SC) using transform analysis. The afferent path, transform center and efferent path are labeled in the DFD.1234567891