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1、1,第4章 系统工程与需求工程方法,教学内容：系统、系统思维、系统工程 系统分析员角色及要求 计算机系统工程 需求获取方法重点掌握：系统思维、需求获得方法,2,4.1.1 系统的概念,系统：一个相互联系的有机整体。(Patching,1990）由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的、具有特定功能的有机整体。本身是所从属的更大系统的组成部分。（辞海）系统工程：运用先进科学方法，对“系统”的规划、研究、设计、制造、实验和使用等进行组织管理的技术。（外来语，辞海）系统思维：一种把以广义的观点看待问题的方法，试图同时考虑一个问题的所有方面，而某一时刻集中关注的是组成问题各部分之间相互联系。(Che
2、ckland,1981),4.1 系统思维方法,3,自然系统与设计系统,4,1.突发性 系统不是简单的堆积，有机组合具有更多的属性。这种显示出单一组成部分所不具有的新属性，称为突发性。,系统的特点,5,2.层次性系统是一种由子系统组成的层次结构。每个子系统是具有明确定义输入和输出的独立系统，但又是大系统的一个组成部分。,系统的特点,生物系统,社会系统,香烟生产系统,工业控制系统,6,3.信息传递为了激发子系统相互协作并实现一定目标，它们之间一定要有信息传递。信息传递形式:系统之间(内部之间)、来自环境(外部输入到系统)、发往环境(从系统输出到外部),系统的特点,烟叶发酵过程,自动调节算法与运算
3、控制思想与模型,过程参数（温度、湿度）检测与转换,执行机构,外部环境,7,4.自控制 大部分的系统表现出某些自管理性的控制形式。如：烟叶发酵系统的调节器人类对疾病的免疫系统如果没有控制任其它们的组件独立工作，许多系统最终会趋于某种限制性的功能状态，如死亡或失去控制。但是，系统组件之间的联系会限制系统的功能表现。,系统的特点,8,5.分解系统可以被划分为较小组成部分。基于这个特点，允许系统分析员:把一个系统划分为小的可管理的子系统；某一时刻关注某一区域；集中于与一组使用者有关的组成部分；不同的时间内建立不同的组成部分。,系统的特点,9,6.模块化模块化把系统划分为相对合理大小模块的过程模块化简化
4、了系统设计藕合性子系统之间的关联程度内聚性一个系统实现一个单一功能的内部联系程度,系统的特点,10,系统的总体描述,一个系统一定有现实的目标或存在的理由。一个系统有若干个自我控制或管理的组成部分。一个系统是由子系统以层次结构组成的。系统内活动的组成部件通过消息实现信息传递。系统能与其所处的环境进行消息传递。一个系统通常有在其管理机制下所消耗或转换的资源。系统有区别与简单组装的整体性不同类型的系统服务与不同的目标。,11,系统分类,自然系统和设计系统。一个组织、一只动物、一个经济系统、世界和宇宙等是一个自然系统；一台计算机、空调/发动机和一个数学分支等是设计系统。社会和文化系统和人类活动系统。如
5、一个家庭、社区、国家和社会等属于社会和文化系统；一场运动会属于人类活动系统。开放的和封闭的系统。一个开放的系统经由它的系统边界通过输入和输出与其所处的环境实现交互；一个封闭的系统没有与其所处的环境实现交互，所以它是完全自包含的。静止的和动态的系统。一个静止的系统是一个内部状态没有变化的系统；一个动态的系统通过实现内部状态的改变 对内部的事件和其所处环境的变化做出反应。,12,稳定的不稳定的系统。一个稳定的系统表现为动态平衡，或通过状态改变对内部和外部事件做出反应，但改变是非常微小的或返回到一个接近于以前的状态；一个不稳定的系统对内部和外部的反应是不确定的、不可预期的或大多时候 比例失调。自适应
6、和非自适应的系统（或活动的和非活动的系统）。一个自适应或活动的系统是一个能回应环境变化和外部干预事件的系统；一个非自适应或非活动的系统是对环境变化和外部干预事件不能做出回应的系统。永久性的和临时性的系统。一个永久性的系统是一个持续一个明显时间段（比如几年）的系统；一个临时性的系统是一个持续时间很有限的系统。如：一个银行的会计系统,13,系统生命周期：自系统产生到消亡（淘汰）的阶段描述，过程。,14,4.1.2 系统思维,一种把以广义的观点看待问题的方法，试图同时考虑一个问题的所有方面，而某一时刻集中关注的是组成问题各部分之间相互联系。(Checkland,1981)是看待一个整体的原则是看待内
7、部联系和模式的框架是区别于不同知识个体的通用原则,15,开发,生产,销售,发货,服务,计划采购进货过程控制l计算机辅助制造,销售管理市场调查推广定价,另外:财务系统通用分类账模块应收账目模块应付账目模块预算模块,人力资源系统工资子系统考勤子系统绩效考核子系统个人职业规划子系统,通信办公自动化子系统分组工作子系统电子会议子系统,预测计算机辅助设计,储运仓库管理,咨询投诉处理问题分析,一般性企业管理系统总貌,16,系统化的思维能力要求:具有面对复杂性和系统分解这种复杂性的能力；具有抽象思维的能力，也就是建立表示现实世界模型的能力；具有不断质疑模型和假设适合性的批判精神具有能检查模型运行情况（或许需
8、要被抛弃）的实验方法。系统化的思维能力不是天生的但是可以学习的。,17,系统思维从回答下面问题开始要解决的准确问题或要分析的形势是什么？必须知道的现实情况是哪些？从哪里找和怎么找信息？必须克服的困难有哪些？认清形势所要遵循的步骤是什么？必须考虑的其它因素还有哪些？,18,系统思维的技巧以整体入手，进而抽象化模型化的系统；识别目标，目标是必须努力追求的系统性能且必须确定合适的性能指标，应该检查系统的运行情况，保证它们达到预期的功能和性能的目标。将问题分解为层次结构的系统和子系统，每个系统和子系统是可以理解、建模和管理的，识别每个系统的输入和输出，以便能理解、定义和建模它们与其所处环境之间的交互方
9、式；因为没有一个系统是完全正确的，能反应一个不断变化世界的发杂性，所以要准备好试验不同的系统模型直到找到一个最合适的。,19,系统思维时应注意的问题：系统不能与现实世界等同对待。人类活动不能被充分地模型化且无法很好地反应不适合的控制水平问题分解要适当，不易过零碎很少有纯机械或机械性的系统，特别是包含人的系统只有具有很成熟的管理机制的高度合适的系统才能处理大范围输入和运行条件的情况非生物系统没有自我繁衍的能力，它们直到消亡都不会繁衍后代一个系统保留太长时间是有害的。必须领会到系统分析时没有完全正确的答案；,20,4.1.3 系统分析员,1.系统分析员职责研究使用单位的存在问题和需要，理解组织（使
10、用单位）的目标、结构和业务过程；确定利用信息技术的优势，改进使用单位工作的最佳方法；帮助系统用户和管理者定义新的或增强的系统的需求评估系统实现的可选择方案;如：自己开发委托开发合作开发购买商品化系统对自我开发的项目，确定要依靠分析员和开发人员的团队.,21,2.系统分析员的能力,分析能力技术能力管理能力沟通能力,22,（1）分析能力系统思维理解概念理解效益系统思维过程的应用使用单位的相关领域知识识别问题、分析问题和解决问题,2.系统分析员的能力,23,（2）技术能力最新的开发技术和知识最新的通信技术硬件和软件数据库系统开发工具Web开发决策支持系统 知识更新,2.系统分析员的能力,24,（3）
11、管理能力资源管理项目管理风险管理变更管理,2.系统分析员的能力,25,（4）沟通能力访问、聆听、提问沟通技能表达能力书面（正式或非正式的）口头（电话或面对面）可视化（符号或图形）独立工作和团队协作激励和领导高效率的团队,2.系统分析员的能力,26,计算机系统 由硬件、软件、人、过程、数据、文档组成的系统。,输入,系统,过程,硬件,软件,文档,人,数据库,输出,4.2 计算机系统工程方法（简介）,27,计算机系统工程,计算机系统工程是一个问题求解活动，目的是揭示、分析所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单独的系统元素中去，确定它们的约束条件和接口。,主要工作任
12、务：1.识别用户的要求。2.系统建模和模拟。3.成本估算及进度安排。4.可行性分析。5.生成系统规格说明。,28,4.3 需求调查方法,需求获取的调查方法：访谈和倾听问卷调查收集和研究现有文档观察工作流程,需求工程是提供适当的机制以了解用户想要什么、分析需要、评价可行性、协商合理的解决方案、无歧义地规约解决方案、确认方案以及它们被转换到可运行系统时对管理的需求。需求工程可分为需求获取、需求分析与协商、系统建模、系统规约、需求验证和需求管理6个步骤。,29,1.访谈和倾听,可以收集事实、意见和思想。访谈前要作好计划，准备一个访谈要点，即问题列表。问题应该是开放式的问题，即允许被访问者以自己觉得合
13、适的方式来回答。一定要避免提出强制性问题、引导性问题和偏见性问题。,30,访谈过程中：,要注意观察身体语言和感情流露，帮助准确理解；要坦诚，并创造和谐的环境；要告诉被访问者调查内容的用途；以自己的理解复述被访者的回答；保持中立和探究态度，收集不同的观点；切忌威胁性问题，时刻领会调查不是评价或批评；要使用清晰和准确的语言，不要使用过于专业术语；避免冗长和复杂的问题，及时中止不必要的访谈；不要用“你们”对一组人提问等；大部分时间是倾听和记录。,31,优点是可以通过当面沟通获得比较准确的需求。缺点是需要被访者有专门的时间，成本较高；也可能被被访者有所顾忌而有所保留。,32,2.问卷调查,设计调查表,
14、分发调查表,回收调查表,分析调查表,问题的次序重要的放前面；相似的放在一起；注意被调查者的群体意向；有争议的问题留在最后。,调查表的格式根据调查的目的设计格式；给被调查者充分的自由；允许附加回答；风格要前后一致；,调查表设计风格,例：出版系统调查表,34,调查表分发方法,组织小组邮件电话电子邮件网页,35,调查表的优缺点,优点匿名，意见比较充分调查范围大成本低快速容易收集、列表、分析,缺点反馈率可能会比较低会损失一些难以表达的信息没法收集模糊或不完整的回答需要较长的准备时间数据信息比较“凌乱”,36,3.收集和研究现有业务文档,跟踪项目由来的历史，收集和研究描述问题的文档。定量数据文档，如报告
15、、文件、财务报告、相关网站、过程手册和电子邮件等定性数据文档，如备忘、过程手册、规章制度、相关网站公告、公司新闻等。,37,收集和研究业务文档的优缺点,优点成本很低信息稳定,缺点范围有限可能找不到最有意义的文档很大程度上存在分析员的个人偏见难以获得新数据,38,4.观察工作流程,全程跟踪系统涉及的各个环节，发现系统中的所有要素和要素间的关系，收集各种文档资料。最好的方法是跟班。,39,观察方法的优缺点,优点：高度可靠；准确地看到所发生的情况；成本也相对低；可以对工作进行实时测量,缺点：被观察时的工作状态可能与平时会不同；难以观察到较大难度或需要长时间的工作；不易于做计划；经常会被中断,40,本
16、章小结,一方面软件作为计算机系统的一个组成部分而存在，在可行性分析时要把整个计算机系统作为分析对象，另一方面软件本身是一个系统或子系统，因此，在系统分析和设计时必须充分地运用系统思维。系统思维是一种把以广义的观点看待问题的方法，试图同时考虑一个问题的所有方面，而某一时刻集中关注的是组成问题各部分之间相互联系的思维方法。系统思维不是与生俱来的，但可以通过后天训练而来的，所以，本章在介绍系统、计算机系统、系统工程和需求工程等一些基本概念、任务和步骤的基础上，重点介绍系统的特点、系统思维的技巧和系统分析员的能力要求，以及需求获取的四种常用方法，希望能尽快建立起系统思维的方式，为后续系统分析与设计做好能力和知识的准备。,
