軟工第二章：可行性研究
參考書目
《軟件工程導(dǎo)論（第6版）》是2013年8月1日清華大學(xué)出版社出版的圖書，作者是張海藩、牟永敏。本書主要講述了軟件工程的概念、原理和典型的方法學(xué)，并介紹了軟件項(xiàng)目的管理技術(shù)。本書正文共13章，第1章是概述，第2～8章順序講述軟件生命周期各階段的任務(wù)、過程、結(jié)構(gòu)化方法和工具，第9～12章分別講述面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)引論、面向?qū)ο蠓治觥⒚嫦驅(qū)ο笤O(shè)計(jì)和面向?qū)ο髮?shí)現(xiàn)，第13章介紹軟件項(xiàng)目管理。附錄講述了用面向?qū)ο蠓椒ㄩ_發(fā)軟件的過程，對(duì)讀者深入理解軟件工程學(xué)很有幫助，也是上機(jī)實(shí)習(xí)的好材料。[^1]：百度
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軟件工程第一章：點(diǎn)擊跳轉(zhuǎn)文章
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寫作風(fēng)格說明
在軟件工程這個(gè)專欄，我將會(huì)盡可能圍繞知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行剖析，主要撰寫重難點(diǎn)，不計(jì)較細(xì)枝末節(jié)。重點(diǎn)關(guān)注問題是什么，為什么，怎么樣？每周一更，一篇文章基本上是參考書目的一章內(nèi)容，當(dāng)然，遇到重難點(diǎn)或是篇幅較長的章節(jié)將會(huì)適當(dāng)分割。
正文
一、可行性研究
（一）是什么？
從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、工程等角度對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)查研究和分析比較，并對(duì)項(xiàng)目建成以后可能取得的財(cái)務(wù)、經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)環(huán)境影響進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，為項(xiàng)目決策提供公正、可靠、科學(xué)的軟件咨詢意見。主要從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、社會(huì)環(huán)境等方面分析所給出的解決方案是否可行，當(dāng)解決方案可行并有一定的經(jīng)濟(jì)效益或社會(huì)效益是才開始真正的基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)的開發(fā)。
主要內(nèi)容：技術(shù)可行性：現(xiàn)有技術(shù)對(duì)系統(tǒng)功能和性能的支持經(jīng)濟(jì)可行性：成本-效益分析操作可行性：系統(tǒng)能否在用戶組織內(nèi)正常運(yùn)作此外還包括法律、社會(huì)效益等方面的分析與研究
（二）為什么？
目的：以最小的代價(jià)在最短的時(shí)間內(nèi)確定該項(xiàng)目是否可能開發(fā)、是否值得開發(fā)，從而能夠避免盲目投資，減少不必要的損失。
（三）怎么辦？
可行性研究過程：①復(fù)查并確定系統(tǒng)規(guī)模和目標(biāo)②研究正在使用的系統(tǒng)（如果存在的話）③導(dǎo)出新系統(tǒng)的高層邏輯模型④進(jìn)一步定義問題，直到提出的邏輯模型完全符合系統(tǒng)目標(biāo)⑤導(dǎo)出和評(píng)價(jià)供選擇的解法⑥推薦行動(dòng)方針，即確定是否要將項(xiàng)目進(jìn)行下去，如果要的話，用什么解決方案，并說明理由⑦草擬開發(fā)計(jì)劃（進(jìn)度、資源、成本）⑧書寫文檔提交審查
二、系統(tǒng)流程圖
（一）是什么？
系統(tǒng)流程圖是概括的描繪系統(tǒng)物理模型的傳統(tǒng)工具。它的基本思想是用圖形符號(hào)以黑盒子形式描繪系統(tǒng)里面的每個(gè)具體部件(程序、文件、數(shù)據(jù)庫、表格、人工過程等），表達(dá)數(shù)據(jù)在系統(tǒng)各個(gè)部件之間流動(dòng)的情況。
（二）為什么？
在進(jìn)行可行性研究時(shí)需要了解和分析現(xiàn)有的系統(tǒng)，并以概括的形式表達(dá)對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的認(rèn)識(shí);進(jìn)入設(shè)計(jì)階段以后應(yīng)該把設(shè)想的新系統(tǒng)的邏輯模型轉(zhuǎn)變成物理模型，因此需要描繪未來的物理系統(tǒng)的概貌。
（三）怎么辦？
系統(tǒng)流程圖（基本符號(hào)）
系統(tǒng)流程圖（系統(tǒng)符號(hào)）
舉例：添加用戶操作流程圖
三、數(shù)據(jù)流圖（DFD）
（一）是什么？
數(shù)據(jù)流圖（Data Flow Diagram）：簡稱DFD，它從數(shù)據(jù)傳遞和加工角度，以圖形方式來表達(dá)系統(tǒng)的邏輯功能、數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)部的邏輯流向和邏輯變換過程，是結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)分析方法的主要表達(dá)工具及用于表示軟件模型的一種圖示方法。
（二）為什么？
當(dāng)數(shù)據(jù)在軟件系統(tǒng)中移動(dòng)時(shí)，它將被系列“變換”所修改。數(shù)據(jù)流圖(DFD)是一種圖形化技術(shù)，它描繪信息流和數(shù)據(jù)從輸入移動(dòng)到輸出的過程中所經(jīng)受的變換。在數(shù)據(jù)流圖中沒有任何具體的物理部件，它只是描繪數(shù)據(jù)在軟件中流動(dòng)和被處理的邏輯過程。數(shù)據(jù)流圖是系統(tǒng)邏輯功能的圖形表示，即使不是專業(yè)的計(jì)算機(jī)技術(shù)人員也容易理解它，因此是分析員與用戶之間極好的通信工具。此外，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)流圖時(shí)只需考慮系統(tǒng)必須完成的基本邏輯功能,完全不需要考慮怎樣具體地實(shí)現(xiàn)這些功能，所以它也是今后進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)的很好的出發(fā)點(diǎn)。
（三）怎么辦？
1、DFD的基本符號(hào)：
數(shù)據(jù)流程圖中有以下幾種主要元素：數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)流是數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)傳播的路徑，因此由一組成分固定的數(shù)據(jù)組成。如訂票單由旅客姓名、年齡、單位、身份證號(hào)、日期、目的地等數(shù)據(jù)項(xiàng)組成。由于數(shù)據(jù)流是流動(dòng)中的數(shù)據(jù)，所以必須有流向，除了與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之間的數(shù)據(jù)流不用命名外，數(shù)據(jù)流應(yīng)該用名詞或名詞短語命名。
數(shù)據(jù)源或宿（“宿”表示數(shù)據(jù)的終點(diǎn)）。代表系統(tǒng)之外的實(shí)體，可以是人、物或其他軟件系統(tǒng)。對(duì)數(shù)據(jù)的加工（處理）。加工是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的單元，它接收一定的數(shù)據(jù)輸入，對(duì)其進(jìn)行處理，并產(chǎn)生輸出。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。表示信息的靜態(tài)存儲(chǔ)，可以代表文件、文件的一部分、數(shù)據(jù)庫的元素等
2、DFD的擴(kuò)展符號(hào)：
根據(jù)層級(jí)數(shù)據(jù)流圖分為頂層數(shù)據(jù)流圖、中層數(shù)據(jù)流圖和底層數(shù)據(jù)流圖。除頂層數(shù)據(jù)流圖外，其他數(shù)據(jù)流圖從零開始編號(hào)。
頂層數(shù)據(jù)流圖只含有一個(gè)加工表示整個(gè)系統(tǒng)；輸出數(shù)據(jù)流和輸入數(shù)據(jù)流為系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)，表明系統(tǒng)的范圍，以及與外部環(huán)境的數(shù)據(jù)交換關(guān)系。
中層數(shù)據(jù)流圖是對(duì)父層數(shù)據(jù)流圖中某個(gè)加工進(jìn)行細(xì)化，而它的某個(gè)加工也可以再次細(xì)化，形成子圖；中間層次的多少，一般視系統(tǒng)的復(fù)雜程度而定。
底層數(shù)據(jù)流圖是指其加工不能再分解的數(shù)據(jù)流圖，其加工稱為“原子加工”。
3、DFD分層原則：
在單張數(shù)據(jù)流圖時(shí)，必須注意以下原則：
1. 一個(gè)加工的輸出數(shù)據(jù)流不應(yīng)與輸入數(shù)據(jù)流同名，即使它們的組成成分相同。
2. 保持?jǐn)?shù)據(jù)守恒。也就是說，一個(gè)加工所有輸出數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)必須能從該加工的輸入數(shù)據(jù)流中直接獲得，或者說是通過該加工能產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
3. 每個(gè)加工必須既有輸入數(shù)據(jù)流，又有輸出數(shù)據(jù)流。
4. 所有的數(shù)據(jù)流必須以一個(gè)外部實(shí)體開始，并以一個(gè)外部實(shí)體結(jié)束。
5. 外部實(shí)體之間不應(yīng)該存在數(shù)據(jù)流
4、DFD畫法
1. 確定系統(tǒng)的輸入輸出由于系統(tǒng)究竟包括哪些功能可能一時(shí)難于弄清楚，可使范圍盡量大一些，把可能有的內(nèi)容全部都包括進(jìn)去。此時(shí)，應(yīng)該向用戶了解“系統(tǒng)從外界接受什么數(shù)據(jù)”、“系統(tǒng)向外界送出什么數(shù)據(jù)”等信息，然后，根據(jù)用戶的答復(fù)畫出數(shù)據(jù)流圖的外圍。
2. 由外向里畫系統(tǒng)的頂層數(shù)據(jù)流圖首先，將系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)用一連串的加工連接起來。在數(shù)據(jù)流的值發(fā)生變化的地方就是一個(gè)加工。接著，給各個(gè)加工命名。然后，給加工之間的數(shù)據(jù)命名。最后，給文件命名。
3. 自頂向下逐層分解，繪出分層數(shù)據(jù)流圖對(duì)于大型的系統(tǒng)，為了控制復(fù)雜性，便于理解，需要采用自頂向下逐層分解的方法進(jìn)行，即用分層的方法將一個(gè)數(shù)據(jù)流圖分解成幾個(gè)數(shù)據(jù)流圖來分別表示
5、舉例：使用Visio2007制作
1. 訂貨系統(tǒng)的DFD（教材p44圖2.7）
2. 機(jī)票預(yù)定系統(tǒng)航空公司為給旅客乘機(jī)提供方便，需要開發(fā)一個(gè)機(jī)票預(yù)定系統(tǒng)。各個(gè)旅行社把預(yù)定機(jī)票的旅客信息（姓名、性別、工作單位、身份證號(hào)碼（護(hù)照號(hào)碼）、旅行時(shí)間、旅行始發(fā)地和目的地，航班艙位要求等）輸入到系統(tǒng)中，系統(tǒng)為旅客安排航班。當(dāng)旅客交付了預(yù)訂金后，系統(tǒng)打印出取票通知和賬單給旅客，旅客在飛機(jī)起飛前一天憑取票通知和帳單交款取票，系統(tǒng)核對(duì)無誤即打印出機(jī)票給旅客。
四、數(shù)據(jù)字典
（一）是什么？
數(shù)據(jù)字典是指對(duì)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理邏輯等進(jìn)行定義和描述，其目的是對(duì)數(shù)據(jù)流程圖中的各個(gè)元素做出詳細(xì)的說明，使用數(shù)據(jù)字典為簡單的建模項(xiàng)目。簡而言之，數(shù)據(jù)字典是描述數(shù)據(jù)的信息集合，是對(duì)系統(tǒng)中使用的所有數(shù)據(jù)元素的定義的集合。
（二）為什么？
數(shù)據(jù)字典最重要的作用是作為分析階段的工具。任何字典最重要的用途都是供人查詢對(duì)不了解的條目的解釋，在結(jié)構(gòu)化分析中，數(shù)據(jù)字典的作用是給數(shù)據(jù)流圖上每個(gè)成分加以定義和說明。換句話說，數(shù)據(jù)流圖上所有的成分的定義和解釋的文字集合就是數(shù)據(jù)字典，而且在數(shù)據(jù)字典中建立的一組嚴(yán)密一致的定義，很有助于改進(jìn)分析員和用戶的通信。
數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)字典不僅是每個(gè)數(shù)據(jù)庫的中心，而且對(duì)每個(gè)用戶也是非常重要的信息。用戶可以用SQL語句訪問數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)字典。
（三）怎么辦？
目前，數(shù)據(jù)字典幾乎總是作為CASE結(jié)構(gòu)化分析與設(shè)計(jì)工具”的一部分實(shí)現(xiàn)的。 在開發(fā)大型軟件系統(tǒng)的過程中，數(shù)據(jù)字典的規(guī)模和復(fù)雜程度迅速增加，人工維護(hù)數(shù)據(jù)字典幾乎是不可能的。
如果在開發(fā)小型軟件系統(tǒng)時(shí)暫時(shí)沒有數(shù)據(jù)字典處理程序，建議采用卡片形式書寫數(shù)據(jù)字典，每張卡片上保存描述一個(gè)數(shù)據(jù)的信息。這樣做會(huì)使更新和修改比較方便，而且能單獨(dú)處理描述每個(gè)數(shù)據(jù)的信息。每張卡片上主要應(yīng)該包含下述這樣一些信息:
名字、別名、描述、定義、位置。
當(dāng)開發(fā)過程進(jìn)展到能夠知道數(shù)據(jù)元素的控制信息和使用特點(diǎn)時(shí)，再把這些信息記錄在卡片的背面。
五、成本/效益分析
（一）是什么？
成本效益分析是通過比較項(xiàng)目的全部成本和效益來評(píng)估項(xiàng)目價(jià)值的一種方法，成本—效益分析作為一種經(jīng)濟(jì)決策方法，將成本費(fèi)用分析法運(yùn)用于政府部門的計(jì)劃決策之中，以尋求在投資決策上如何以最小的成本獲得最大的收益。常用于評(píng)估需要量化社會(huì)效益的公共事業(yè)項(xiàng)目的價(jià)值。
（二）為什么？
在激烈競爭的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，成本控制成為每個(gè)企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)問題。如何科學(xué)分析企業(yè)的各項(xiàng)成本構(gòu)成及影響利潤的關(guān)鍵要素，找到成本控制的核心思路和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，使企業(yè)更好地應(yīng)對(duì)競爭壓力下的成本控制問題。
成本控制絕對(duì)不僅僅是單純的壓縮成本費(fèi)用，它需要與宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境、企業(yè)的整體戰(zhàn)略目標(biāo)、經(jīng)營方向、經(jīng)營模式等有效結(jié)合，需要建立起科學(xué)合理的成本分析與控制系統(tǒng)，讓企業(yè)的管理者全面、清晰地掌握影響公司業(yè)績的核心環(huán)節(jié)，全面了解企業(yè)的成本構(gòu)架、盈利情況，從而把握正確的決策方向，從根本上改善企業(yè)成本狀況，真正實(shí)現(xiàn)有效的成本控制。
（三）怎么辦？
1. 貨幣的時(shí)間價(jià)值：設(shè)年利率為i，P元錢在n年后的價(jià)值為：F=P(1+i)^n
2. 投資回收期：即工程累計(jì)經(jīng)濟(jì)效益等于最初投資所需要的時(shí)間
3. 純收入：在整個(gè)生存周期內(nèi)新系統(tǒng)的累計(jì)經(jīng)濟(jì)效益與投資之差
4. 投資回收率：P=F1/(1+j)+F2/(1+J)^2…+Fn/（1+j） ^n其中P為現(xiàn)在的投資額；Fj是第i年年底的效益（i=1，2，3，…，n）；n是系統(tǒng)的使用壽命；j是投資回收率。
總結(jié)
可行性研究進(jìn)一步探討問題定義階段所確定的問題是否有可行的解。在對(duì)問題正確定義的基礎(chǔ)上，通過分析問題(往往需要研究現(xiàn)在正在使用的系統(tǒng))，導(dǎo)出試探性的解，然后復(fù)查并修正問題定義再次分析問題，改進(jìn)提出的解法……經(jīng)過定義問題、分析問題、提出解法的反復(fù)過程最終提出一個(gè)符合系統(tǒng)目標(biāo)的高層次的邏輯模型。然后根據(jù)系統(tǒng)的這個(gè)邏輯模型設(shè)想各種可能的物理系統(tǒng)、并且從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和操作等各方面分析此物理系統(tǒng)的可行性。最后，系統(tǒng)分析員提出一個(gè)推薦的行動(dòng)方針，提交用戶和客戶組織負(fù)責(zé)人審查批準(zhǔn)。
在表達(dá)分析員對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和描繪他對(duì)未來的物理系統(tǒng)的設(shè)想時(shí)，系統(tǒng)流程圖是一個(gè)很好的工具。系統(tǒng)流程圖實(shí)質(zhì)上是物理數(shù)據(jù)流圖，它描繪組成系統(tǒng)的主要物理元素以及信息在這些元素間流動(dòng)和處理的情況。
數(shù)據(jù)流圖的基本符號(hào)只有4種，它是描繪系統(tǒng)邏輯模型的極好工具。通常數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)流圖共同構(gòu)成系統(tǒng)的邏輯模型。沒有數(shù)據(jù)字典精確定義數(shù)據(jù)流圖中每個(gè)元素，數(shù)據(jù)流圖就不夠嚴(yán)密;然而沒有數(shù)據(jù)流圖，數(shù)據(jù)字典也很難發(fā)揮作用。
成本/效益分析是可行性研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容，是客戶組織負(fù)責(zé)人從經(jīng)濟(jì)角度判斷是否繼續(xù)投資于這項(xiàng)工程的主要依據(jù)。
讀者應(yīng)該著重理解可行性研究的必要性,以及它的基本任務(wù)和基本步驟，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)一步學(xué)習(xí)具體方法和工具。對(duì)具體方法和工具的深人認(rèn)識(shí)，又可以反過來加深對(duì)可行性研究過程的理解。但是,不要陷于具體方法和工具的細(xì)節(jié)中面忽略了對(duì)軟件工程基本原理和概念的學(xué)習(xí)
