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1、第六章 系统分析,一、知识架构,二、学习目标,（一）系统分析是信息系统开发项目的第一个阶段，需要用户方的积极参与才能高质量地完成。通过本章的学习，要求考生能够：熟悉系统开发人员在此阶段的主要工作；了解系统需求分析阶段的活动及其意义；掌握系统逻辑模型的建立方法；了解信息系统开发阶段用户参与的主要活动；信息系统（以下简称系统）从无到有，要经历一个开发过程。根据前一章介绍的结构化开发理念，系统开发的第一个阶段是系统分析，它的主要目的是解决系统做什么的问题。系统开发的第二个阶段是系统设计，它将在系统分析的基础上解决系统如何做的问题。本章将介绍系统分析阶段的主要任务和工作流程。这是一个起步阶段，也是一个
2、需要用户多方参与才能顺利完成的重要阶段。,二、学习目标续,（二）本章重点、难点1重点：业务流程图，数据流程图，决策树，决策表，数据/功能格栅图的作用；2. 难点：（1）简单数据流程图的绘制（2）U/C矩阵的检验和整理,6.1 系统分析概述,企业的信息系统规划设定了基本范围、目标和环境需求后，就可以按计划开发信息系统。信息系统开发的流程如下图所示：,6.1 系统分析概述续,系统分析要根据规划，梳理系统开发者、拥有者、使用者、管理者等利益相关者的信息需求，确定待开发系统的功能目标和逻辑方案，明确系统运作的环境和基础，确定信息系统如何对组织的业务提供支持。,1. 系统开发的特点,信息系统开发的过程也
3、被称为系统分析与设计过程，与一般的产品开发和单项事务处理相比，它有一些主要的特点：（1）复杂性高：除了技术因素外，还涉及组织、流程、业务及各类人员，而且要针对环境条件采取相应的管理控制措施。（2）集体的创造性活动：需要技术人员、用户、业务人员和管理者的协同配合。（3）质量要求高：系统支持的业务越重要，对系统可用性、安全性的要求也就越高。（4）产品无形：设计中的软件、编码阶段的程序、运算过程中的数据等都是不可兼的无形产品。（5）技术更新快、开发经验不足：程序设计语言和软件开发工具一直在不断创新，软件开发者的知识也在不断更新。,2. 系统开发的指导原则,信息系统的开发不仅要采取正确的工作步骤，更要
4、以正确的思想和方法作为指导，并从系统分析阶段开始就加以贯彻。（1）系统开发的目的性：企业中应用系统的开发有很强的目的性，应确立面向用户的观点。（2）系统环境适应性：应该适应环境变换的要求，开发易扩展、易维护的系统。（3）文档化管理：文档是系统的重要组成部分，及时建立规范的书面和电子文档，对图标、模板和工作成果等进行文档化管理是一项十分重要的工作。文档的主要作用如下：帮助人们记忆工作细节，以供查阅和核对；文档、表格和图形等形式非常便于沟通，是支持开发者之间、开发者和用户之间沟通的常用工具；文档传递可使系统开发工作前后衔接，指导和约束后续的开发工作；规范化的文档和模板工具可以规范开发活动，实现标准
5、化，便于简化管理。（4）用户参与：用户能够真正地理解系统应用的业务含义，是信息系统开发成功与否的最终评判者。,6.1.2 系统分析阶段的任务与团队,系统分析阶段的主要任务是要对现有系统进行详细调查，充分掌握现有系统的作用环境和真实情况，完成用户需求分析，在此基础上建立新系统的逻辑模型。这些任务需要以系统分析师为主，计算机技术专家、业务人员等紧密配合共同完成。1. 系统分析师：是整个系统开发过程的领导者，也是信息技术人员与业务人员之间沟通的桥梁；2. 业务人员：参与开发工作的业务人员，应当由来自企业信息系统应用部门的用户代表组成，应当是精通业务管理工作的骨干，并且要具备必要的计算机知识。3. 计
6、算机技术专家：有些开发项目需要聘请专门的计算机技术专家参与系统分析过程，以加强某些方面的设计,6.2.1 系统调查,1. 系统调查的原则：系统调查阶段的核心任务是要清晰、全面、准确地了解情况。（1）自上而下地进行：调查要遵循从上到下、从抽象到具体的顺序进行。（2）事先制定计划：为提高质量和效率，应事先确定调查方法、调查对象和内容，制定详细的调查计划，避免遗漏重要信息。（3）深入沟通交流：技术人员和业务人员的知识结构不同，业务人员熟悉现有流程和业务模式，技术人员熟悉信息系统开发。（4）避免先入为主：要先弄清楚存在的道理再考虑改进的可能性。（5）保守用户的商业机密：系统调查要求企业提供真实资料，有
7、些可能涉及企业的机密。,2. 调查的内容,系统调查是一个了解和认识企业与企业用户，与现实用户建立信任与合作关系的过程。如果是企业级的系统，在调查中要充分了解企业现有的服务水平，已经有哪些应用系统，是否需要外来的信息服务接口等一系列具体问题。（1）企业的基本情况：如企业的自然环境和社会环境、外部约束和管理目标等。（2）系统需要支持的业务流程和信息处理状况：包括组织的业务内容和操作流程，基本的工作方式和手段，用户分布，物流、信息流和资金流状况；系统的数据处理和数据输入输出水平，数据规模、流量和处理速度；用户对系统改善的具体要求，期望指标和影响范围等。（3）系统资源情况：财力、物力、人力、时间和技术
8、力量等。（4）各类人员对新系统的态度：领导者、部门主管、干系人等。,3. 组织结构图和信息关联图,企业的组织结构分为横向结构和纵向结构。从横向看，大型企业会有较多的管理层次，中小型企业管理层次相对较少；从纵向看，组织会划分为不同的部门。信息在企业内部各个组成部分之间的沟通和传递成为支持整个组织机构运行，推动企业人、财、物资源流动的基础。现状调查的第一步，是要了解企业组织结构的现状及各个组成部分之间的联系，观察组织进行横向和纵向划分的形态，并用组织结构图把它描绘出来。信息关联图可以用来描述企业经营过程中各部门的信息关联情况，了解信息流对物质的支持作用。组织结构图和信息关联图等工具还可以用来分析和
9、设定信息系统的边界，确定哪些功能由计算机系统完成，或将来准备让计算机完成；新系统在哪里和其他系统衔接，用电子方式还是其它方式。,4. 业务流程图,业务流程图是需求分析阶段中一种常用的图形化分析工具，用来描述组织的具体业务活动、业务分布和相应的信息处理环节。业务流程图简单易读，以一项业务或一组相互关联的业务为描述对象，具体描述了4W1H（who, what, when, where, how），即谁需要什么信息，何时何地及如何得到信息，便于开发者明确信息需求。业务流程图是系统分析阶段的一项重要的基础工作。目前业务流程图的符合和画法并为实现标准化，绘制方法不统一。业务流程图要尽量使用简单的符号，清
10、晰描述组织中的业务进程和处理环节，描述相关信息的传递路径，易于用户理解。,5. 系统数据调查,业务流程涉及大量数据的发生、存储、传递、信息处理和发布等环节，因此需要进行详细的系统数据调查，了解业务流程对相关数据的具体要求，如数据的采集方式、输入方式、输入质量、处理过程、数据输出等。数据调查要以业务流程为线索，分为四个基本步骤：（1）分析和确定数据来源：企业内部（主要来源）、企业外部（客户订单）。（2）全面收集各种载体上的有用数据：企业数据的形式多种多样。（3）对所搜集的数据进行分析和净化：避免数据重复、不一致性、不规范等。（4）对有效数据进行保存和整理：便于团队的成员了解和使用调查结果。,数据
11、搜集和调查的方法和技巧：, 直接查阅和收集文字资料、报表、账册等纸质载体数据和电子化数据； 有计划的访谈，收集用户反映和业务部门需求等具有变动性和灵活性的信息； 问卷调查和统计分析，收集那些分布范围广、数量大的信息，了解数据的相关特征； 现场观察和实践参与，直接了解业务处理实际进程，识别无效的工作环节。,6.2.2 需求分析及确认,系统分析人员需要清楚说明新系统的目的和业务范围、功能需求、质量目标、接口条件以及将来可能提出的要求等，并对所有的需求信息进行整理和确认，编写专门的需求分析报告。需求分析报告主要说明系统功能和企业业务之间的关系，并用来在项目前期与用户沟通，是开发方和用户方签订系统开发
12、协议时的参考文档；为将来形成更为细致的需求说明书和系统说明书提供依据；高质量的需求分析报告有助于帮助用户方得到真正需要的软件。,6.2.3 开发项目的可行性研究,第五章已经讨论了可行性分析的意义、内容和过程，其分析框架和许多内容也适用于系统开发项目。开发项目可行性研究针对的是特定项目，分析对象和角度更加具体和明确。1. 经济可行性：要深入到软件功能层面进行成本效益分析。2. 技术可行性：需要关注项目拟采用的技术和现有基础平台的支持条件。3. 管理可行性：需要识别项目本身的风险。4. 法理可行性：对法律、经济及社会风险因素进行识别和评价。,6.3 建立系统逻辑模型,从企业中的业务流程中抽象出信息
13、流程，对信息流的运动进行梳理，使信息流、业务流和人员操作等形成合理的关系，这部分工作被称作系统逻辑模型设计，可以借助数据流程图等开发工具来描述。,6.3.1 数据流程图,1. 数据流程图：（Data Flow）是系统逻辑模型设计的重要工具之一。它用规范化的图示符号反映信息在系统中的流动、处理和存储情况。数据流程图具有两个特点：（1）具有概括性：它舍去组织机构、人员、设备等物资要素，只专注于数据来源、流动、加工处理和存储活动。（2）具有抽象性：数据流程图将企业业务流程的各个环节用数据流相互连联结成一个整体，并准确地反应系统的全貌以及各个组成部分之间的联系机制。数据流程图采取自上向下逐步求精的方法
14、，逐层细化地描述系统总体结构、工作细节和错综复杂的内部联系。,2. 数据流程图的符号,（1）外部实体,（2）处理功能。 （3）数据存储。 （4）数据流。,3. 数据流程图的绘制,将业务流程转换为数据流程有不同的思路和方法，数据流程图的制作是一项创造性的活动。绘制数据流程图应该采取自上而下逐步求精的方法，把整个系统当作一个处理功能来看待，首先确定系统的边界或范围，再逐层向下考虑较低层次的系统。先画出数据处理模块外部的输入和输出功能，再画出模块内部的功能。图形布局一般遵从从上至下和从左至右的顺序，图的左上侧大多是数据的源点和输入，右下侧是数据的终点和输出。,（1）背景图（2）顶层数据流程图,（1）
15、背景图首先要建立的是系统的背景图，也成为内外关系图，阐述了系统所处的基本环境，将要开发的系统作用为一个独立整体，识别出与该系统相关的外部实体，并通过信息流把系统和各个外部实体间的联系描述出来。（2）顶层数据流程图根据背景图可以分解细化出下面的顶层数据流程图。,（3）低层次数据流程图,低层次数据流程图的描述还是比较简略，还需要利用更多的下层数据流程图来使系统的设计具体化，并逐步描述出个数据处理功能的处理逻辑。低层次数据流程图是将高层次数据流程图中的处理功能逐步分解后形成的。数据流程图的分解主要围绕处理功能进行，流向各个处理功能的数据流要清晰明确，有足够的信息来实现该处理功能；各个下层图中的数据流
16、名称、输入输出流向也要与上层图相匹配，才能保证各个层次的数据流程图之间能够衔接。,（4）数据流程图的设计,系统分析人员既可用数据流程图来对原有系统进行抽象和描述，也可以用来对新系统的需求进行综合分析，形成新系统的逻辑设计。设计的基本要求是能够实现系统的业务目标，且内在逻辑清晰合理。在设计过程中，系统分析人员要主要与用户保持联系，征求不同层次用户对数据流程图的意见，反复讨论修改并取得共识。数据流程图可以清晰描述新系统的全貌，但不能表述数据存储的项目与处理功能含义等相关的设计内容，因此还需要专门的数据分析和功能分析活动。,6.3.2 数据分析,1. 数据字典的作用数据字典是由各类数据说明和定义所组
17、成的集合，是可供人们访问和查询的、用来记录数据库和应用系统元数据的总目录，是对数据流程图中的相关成分进行解释和描述的工具。数据字典是非常重要的系统开发文档，为下一步信息系统设计实施和今后的维护提供了依据。,6.3.2 数据分析续,2. 数据字典的编写利用计算机辅助软件工程支持数据流程图与数据字典的开发，以输入的方式接收数据字典的创建，提供编辑、索引、查询和统计功能，并可以进行完整性和一致性的检查。还可以利用数据库软件方便地创建数据字典。创建数据字典需要注意一些技术规范，基本要求包括： 对数据流程图中各成分的定义需明确，具有唯一性，且容易理解； 命名、编号与数据流程图保持一致，必要时可增设编码，
18、以方便查询和检索； 要符合一致性与完整性要求。 格式规范，风格统一，文字精炼。,6.3.2 数据分析续,3. 数据字典的条目：分为六种。（1）数据项：是数据的最小单位，也称为数据元素，如商品编号、商品名、库存量等；数据项的类型、长度、取值范围及含义。（2）数据结构：数据结构描述了某些数据项之间的逻辑关系。数据项可以组合成为数据结构，数据结构也可以再次组合。（3）数据流：由数据项或数据结构组成。如用户代码、身份证号、时间等数据流。（4）处理功能：处理功能在数据字典中定义的内容有处理功能的编号、名称、处理内容、逻辑方法、时间、场所、输入输出数据流等。（5）数据存储：数据存储需要说明该存储的数据结构
19、，并可标明：数据存储的编号、名称、数据内容、关键字等。（6）外部实体：外部实体需要说明的内容有外部实体的编号、名称、简述、输入输出数据流、外部实体的特征等。,6.3.3 功能分析,功能分析的目的是对数据流程图中的复杂处理功能做出详细说明。有些数据处理功能包含多项处理操作，具有多级处理逻辑或连续性数据变换，这时可以采用决策树或决策表工具。1. 决策树：又称为判定树，源自决策分析技术，一般用来对决策方案进行分析和选择，适合于描述多种条件组合情况下的决策策略，说清楚选项和决策结果的产生过程。决策树的优点是非常直观，容易理解。但是当可选的策略较多，或有较复杂的组合时，并不容易清楚地表达判断的过程，也难
20、于保证判断策略的完备性。,6.3.3 功能分析续,2. 决策表：又称为判断表，是一种表格状的分析工具，适用于描述和处理判断条件较多、各种条件相互组合的多方案决策过程。决策表分为影响处理过程的条件，条件发生的状态或取值，可能的处理策略，决策选择的规则四个部分。用决策表可以检验决策策略的完备性和有效性。,6.3.3 功能分析续,3. 结构化语言结构化语言是具有规范表达形式的自然语言。它既有自然语言的基础，又很容易与结构化的程序设计语言相对应。结构化语言具有形式简洁、清晰易读、逻辑严密的明显优点。,6.3.4 数据/功能分析,数据/功能分析是从总体上了解系统的处理功能与数据资源之间联系的过程，一般在
21、数据流程图和功能分析之后进行。格栅图是进行数据/功能分析时常用的工具，U/C矩阵是一种特殊的格栅图。借助这些工具，可具体分析数据资源与新系统处理功能之间的对应支持情况，以便合理安排数据资源分布，并合理组织各项功能。1. 格栅图格栅图用网格分布的方法直观地表示两个方面的开发资源之间的关系。表的左侧可列出处理功能、系统或者子系统的名称，表格上面第一行可列出数据来源、企业的数据库或者系统中各个数据类的名称。,6.3.4 数据/功能分析续,2. U/C矩阵U/C矩阵也被称为功能栅格图。矩阵中的行表示系统中的功能，功能名称位于最左侧；矩阵中的列表示系统中的数据类，数据类名称位于表格第一行。矩阵中行列的交
22、叉点填写功能和数据的关系。表格中交叉点的字母C表示该功能将生成此数据；交叉点的字母U表示该功能会使用此类。从表中可以看出各项功能与数据类的联系，以及联系的分布情况。U/C矩阵为下一步系统设计提供了重要的依据。,6.3.4 数据/功能分析续,填写U/C矩阵本身是对系统分析的检验过程。对U/C矩阵的正确性，可以从三个方面检验：（1）完备性检验：每个数据类必须有一个C，并至少有一个U；每个功能必须有C或U。（2）一致性检验：每个数据类列仅能有一个C。（3）无冗余性检验：每行或者列必须有C或U。对经过修改并且检验通过后的U/C矩阵，系统分析人员还可以进行下述操作，对系统做更多了解，以便改进系统设计。（
23、1）对矩阵进行三个步骤的整理； 移动某些行或列，将字母C尽量靠近U/C矩阵的对角线； 从整理后矩阵的左上角开始，将U和C比较密集的部分用粗线框起来，务必要囊括所有的C； 让各个方框斜向连接而不交叠，完成矩阵的对角线覆盖。（2）分析系统的总体结构和数据资源布局。总结：新系统的逻辑模型是以数据流程图为主要工具，以数据字典、决策表、U/C矩阵等为辅助方法完成设计。,6.3.5 系统说明书,系统分析阶段最后一项任务是编写系统说明书，又称系统功能需求报告。它是系统分析阶段正式提交的工作成果，要经历用户和开发项目组的确认，并提交上级审批通过，其内容主要包括：（1）对原系统的阐述；（2）新系统的目标范围；（3）新系统的建设方案；（4）系统的应用环境；（5）系统开发计划。,
