《软件工程导论》实验报告二 需求分析建模(一)

发布于:2025-08-16 ⋅ 阅读:(16) ⋅ 点赞:(0)

目  录

一、实验目的

二、实验环境

三、实验内容与步骤

1、查阅资料,给出国标中需求规格说明书的格式、内容及要求,标明出处。

2、【绘图题】百度搜索1-2张数据流图,请重新绘制它们,并回答以下问题:

3、【分析建模题】根据以下描述,

4、根据以下描述,绘制出某企业集团工厂的E-R图。

5、根据以下描述,绘制出复印机的状态转换图(STD)。

6、绘制教材P68页产品的数据结构层次方框图。

四、实验问题及解决方法

五、实验心得


一、实验目的

        1. 了解软件需求分析的目的和任务,理解功能需求和非功能需求,了解需求工程过程,针对给定问题,能使用需求分析建模工具,绘制业务流程,描述系统需求。

        2. 掌握传统软件工程方法中需求分析建模技术,包括数据流图、数据字典、 E-R 图、状态转换图以及层次方框图,熟悉结构化分析建模的基本应用。

        3. 掌握应用 Visio 等业界常用的需求建模工具的基本使用方法和基本绘图操作,选择一种并熟练使用,会使用该工具针对具体问题建立需求分析模型。

        4. 了解国际中需求规格说明书的格式、内容及要求。

二、实验环境

        1. 操作系统: Windows 操作系统。

        2. 操作软件: WPS 文档编辑器、建模工具 boardmix。

        3. 学时分配: 2 学时。

、实验内容与步骤

1、查阅资料,给出国标中需求规格说明书的格式、内容及要求,标明出处。

        (1) 引言

-目的:说明该项目的来源、意义和重要性。

-范围:说明该软件系统的范围和边界。

-参考资料:列出编制本文件时引用的所有文档和参考资料,包括软件任务书、系统设计计划、系统流程图、系统物理配置方案、系统结构图、数据流程图、数据字典、数据库设计、硬件设计、软件设计等文档。

        (2)任务概述

-目标:说明该软件系统的目标,包括主要功能、性能指标等。

-用户特点:说明该软件系统的用户特点,包括用户类型、使用方式、操作习惯等。

-系统特征:说明该软件系统的特征,包括系统的软、硬件环境,系统的可靠性、安全性、易用性等方面的要求等。

        (3)数据描述

-数据类型:列出系统中需要使用的数据类型,包括表格、报表、文档等。

-数据流程图:给出系统的数据流程图,对每个数据处理环节进行描述。

-数据字典:给出系统中使用的数据的详细描述,包括数据项名称、类型、长度、存储方式等。

        (4)功能需求

-功能分类:将系统功能按使用性质进行分类,如基本功能、报表管理、系统管理等功能。

-功能描述:对每个功能进行详细描述,包括功能的输入、处理、输出等。

-功能流程图:给出每个功能的流程图,对每个功能的处理过程进行描述。

        (5)性能需求

-性能指标:给出系统的性能指标,如响应时间、处理速度等。

-性能测试计划和方法:给出性能测试的计划和方法,包括测试环境、测试用例设计等。

        (6)其他需求

-安全性要求:说明系统的安全性要求,如保密性、完整性等方面的要求。

-可维护性要求:说明系统的可维护性要求,如可维护性、可扩展性等方面的要求。

-可测试性要求:说明系统的可测试性要求,如可测试性、可恢复性等方面的要求。

-可重用性要求:说明系统的可重用性要求,如可重用性等方面的要求。

        (7)数据管理需求

-数据库设计:说明数据库的设计情况,包括表结构、表关系等。

-数据备份和恢复策略:给出数据备份和恢复的策略和方法,包括备份周期、备份方式等。

                                                                                                              ——from百度百科

2、【绘图题】百度搜索1-2张数据流图,请重新绘制它们,并回答以下问题:

1)有哪些外部实体;

2)有哪些加工;

3)有哪些存储;

4)简要描述该图的功能;

5)针对该图中的外部实体、加工、存储、数据流,写出它们的数据字典(此题只写1个图的即可,且每种元素写出一个即可)。

要求:

1)请使用软件工程标准的符号,否则扣分;

2)所绘制的图不得与本文中其它习题一样。

        (1)根据在百度中搜索的图书还书管理系统数据流图进行重新绘制的数据流图如图2-1所示:

图2-1 图书还书管理系统数据流图

        1)有哪些外部实体;

        答:图书还书管理系统中的外部实体为师生。

        2)有哪些加工;

        答:图书还书管理系统中的加工包括罚款处理、还书审核、还书处理。

        3)有哪些存储;

        答:图书还书管理系统中的存储包括还书历史文件和图书库存文件。

        4)简要描述该图的功能;

        答:图书还书管理系统的数据流图可以充分体现图书还书过程中信息之间的交互,使各个信息流之间更加的清晰和具体,有利于对图书还书管理系统作出合理的分析与设计。师生进行还书时先提交还书申请,然后进行还书审核,如果审核通过将还书的信息进行还书处理后修改对应的图书库存文件和借书历史文件,否则将对应图书退回师生。在进行还书的处理时如果发生超期或者丢失则进行相关的罚款处理,并将最后的罚款单交给对应的师生。

        5)针对该图中的外部实体、加工、存储、数据流所对应的数据字典如图2-2、图2-3所示。

图2-2 借书历史文件数据字典

图2-3 图书库存文件数据字典

        (2)根据在百度中搜索的货物管理系统数据流图进行重新绘制的数据流图如图2-2所示:

图2-4 货物管理系统数据流图

        1)有哪些外部实体;

        答:货物管理系统中的外部实体为产品和供应商。

        2)有哪些加工;

        答:货物管理系统中的加工包括销售、采购、会计。

        3)有哪些存储;

        答:货物管理系统中的存储包括暂存订单、采购订单、销售历史、商品仓库、应收款明细账、总账、应付款明细账。

        4)简要描述该图的功能;

        答:货物管理系统的数据流图可以充分体现图书还书过程中信息之间的交互,使各个信息流之间更加的清晰和具体,有利于对货物管理系统作出合理的分析与设计。将产品的发货票或者是收据交给销售进行对应的产品销售,在销售过程中要将对应的订单进行暂存,将订单返回给对应的产品商。销售通过采货通知进行对应的采购,并将采购订单进行存储,将订货单交给供应商进行对应物品的采购,最后供应商将发货单返回给采购部门。最后销售、采购、供应商将对应产品的收款单、付款单、以及一些收据交给会计进行处理,将最后处理产生的应收款明细账、总账、先付款明细账单分别进行存储。

3、【分析建模题】根据以下描述,

1)绘制出银行储蓄系统的顶层数据流图及细化数据流图;

2)编写银行储蓄系统的数据字典(每种元素写出一个即可)。

银行储蓄系统存、取款流程如下:

1)业务员事先录入利率信息;

如果是存款,储户填写存款单,业务员将存款单键入系统,系统更新储户存款信息(存款人姓名、存款人账号、电话号码、身份证号码、存款金额、存款类型、利息、密码等),接下来打印存单给储户;

如果是取款,储户填写取款单,业务员将取款单键入系统,系统根据储户提供的密码及取款单来核对储户密码。若密码正确,则系统更新储户存款信息,根据银行的利率信息计算利息,最后打印利息清单给储户。

        1)银行储蓄系统的顶层数据流图如图2-5所示,精细化数据流图如图2-6所示:

图2-5 银行储蓄系统顶层数据流图

图2-6 银行储蓄系统精细化数据流图

        2)编写银行储蓄系统的数据字典如图2-7和图2-8所示:

图2-7 利率信息数据字典

图2-8 储户存款信息数据字典

4、根据以下描述,绘制出某企业集团工厂的E-R图。

        某企业集团有若干工厂,每个工厂生产多种产品,且每一种产品可以在多个工厂生产,每个工厂按照固定的计划数量生产产品,计划数量不低于300;每个工厂聘用多名职工,且每名职工只能在一个工厂工作,工厂聘用职工有聘期和工资。工厂的属性有工厂编号、厂名、地址,产品的属性有产品编号、产品名、规格,职工的属性有职工号、姓名、技术等级。

        试用E-R图描绘出工厂的数据模型。

图2-9 工厂E-R图

5、根据以下描述,绘制出复印机的状态转换图(STD)。

        办公室的复印机的工作过程大致如下:未收到复印命令时处于闲置状态,一旦接收到复印命令则进入准备复印状态,实施复印命令进入复印状态,完成一个复印命令规定的动作后又回到闲置状态,等待下一个复印命令;在接到命令准备复印时,如果发现缺纸,则进入缺纸状态,发出警告,等待装纸,装满纸后进入闲置状态,准备接收复印命令;如果复印时发生卡纸故障,则进入卡纸状态,发出警告,等待维修人员排除故障,排除故障后回到闲置状态,准备接收复印命令。

        试用状态转换图描绘复印机的行为。

图2-10 复印机状态转换图

6、绘制教材P68页产品的数据结构层次方框图。

图2-11 结构层次方框图

四、实验问题及解决方法

        (1)实验问题:数据流图绘制不清晰。

解决方法:使用简洁、明确的图形符号和标准化的流程,以确保数据流图的准确性和易读性。

        (2)实验问题:数据流程绘制不完整。

解决方法:仔细检查数据流的来源和去向,并确保所有数据流程都被正确地绘制出来。

        (3)实验问题:层次方框图过于复杂。

解决方法:尽量减少层次,并使用简化的方框和箭头来表示绘制不同层次之间的关系。

        (4)实验问题:数据字典定义绘制不准确。

解决方法:严格遵循数据字典的定义规则,并确保每个数据元素都被正确地描述和解释。

        (5)实验问题:数据字典遗漏数据元素。

解决方法:仔细检查数据流图和实际业务需求,确保所有数据元素都被正确地记录在数据字典中。

        (6)实验问题:E-R图绘制不准确。

解决方法:仔细检查E-R图的每个部分,并确保每个实体、属性、关系都被正确地描述和表示。

        (7)实验问题:E-R图遗漏实体或属性。

解决方法:仔细检查实际业务需求和数据流图,确保所有实体和属性都被正确地记录在E-R图中。

        (8)实验问题:E-R图关系绘制不正确。

解决方法:仔细检查实际业务需求和数据流图,并确保每个实体之间的关联都被正确地表示出来。

        (9)实验问题:E-R图冗余。

解决方法:仔细检查数据流图和实际业务需求,并确保每个数据元素都是必要的,没有重复。

        (10)实验问题:数据流图与实际业务场景绘制不匹配。

解决方法:深入了解实际业务场景,并与相关人员沟通,确保数据流图与实际业务场景相符合。

        (11)实验问题:层次方框图与实际业务层次绘制不匹配。

解决方法:深入了解实际业务层次,并与相关人员沟通,确保层次方框图与实际业务层次相符合。

        (12)实验问题:数据字典与实际数据元素绘制不匹配。

解决方法:深入了解实际数据元素,并与相关人员沟通,确保数据字典与实际数据元素相符合。

        (13)实验问题:E-R图与实际业务需求绘制不匹配。

解决方法:深入了解实际业务需求,并与相关人员沟通,确保E-R图与实际业务需求相符合。

        (14)实验问题:数据流图中的循环依赖。

解决方法:仔细检查数据流图的循环依赖关系,并尝试通过拆分或简化流程来消除循环依赖。

        (15)实验问题:层次方框图中的冗余方框。

解决方法:仔细检查每个方框的必要性,并尝试通过合并或简化方框来消除冗余。

        (16)实验问题:数据字典中的冗余条目。

解决方法:仔细检查每个条目的必要性,并尝试删除或合并冗余条目。

        (17)实验问题:E-R图中的冗余实体、属性或关系。

解决方法:仔细检查每个元素,并尝试删除或合并冗余元素。

        (18)实验问题:数据流图与实际业务流程的时间绘制不一致。

解决方法:根据实际业务流程调整数据流图的绘制时间,以便更好地反映实际情况。

        (19)实验问题:层次方框图与实际业务流程的层级绘制不一致。

解决方法:根据实际业务流程调整层次方框图的层级结构,以便更好地反映实际情况。

、实验心得

        1、在绘制数据流图时,要明确数据流动的方向和顺序,以及每个节点的输入和输出数据。同时,要用简洁、明确的图形符号表示数据流动的不同类型和特点。

        2、绘制层次方框图时,要确定好层次结构和每个层次的功能模块,并用方框图来表示每个层次的功能模块之间的关系。同时,要注意层次的清晰度和可读性。

        3、数据字典是实验过程中用来记录和解释数据元素的重要工具,要保证数据字典的准确性和完整性。在定义数据元素时,要遵循统一的标准和规范,确保数据字典的可读性和易于理解。

        4、在绘制E-R图时,要正确地表示实体、属性和关系,同时要注意实体和属性之间的区别和联系。此外,要尽可能减少实体和属性之间的冗余联系,以简化E-R图的结构。

        5、在绘制数据流图和层次方框图时,要特别注意数据流和功能模块之间的逻辑关系。只有正确地理解数据流和功能模块之间的关系,才能准确地表达实验中的问题。

        6、在绘制E-R图时,要注意实体和属性之间的对应关系。如果一个实体对应多个属性,则需要在E-R图中明确表示这种对应关系。

        7、在绘制数据流图、层次方框图、数据字典、E-R图时,要注意使用统一的术语和标准化的概念,这样可以提高文档的可读性和易于理解。

        8、在绘制层次方框图时,需要准确表示功能模块之间的依赖关系。如果不清楚功能模块之间的依赖关系,需要请教老师或与同学进行交流,以保证层次方框图的正确性。

        9、在绘制数据流图、层次方框图、数据字典、E-R图时,需要使用专业的绘图工具来进行绘制。使用专业的绘图工具可以提高绘图的效率和准确性,也可以提高图表的可读性和易理解性。

        10、在绘制E-R图时,要注意实体和属性之间的唯一性约束,如果一个实体或属性具有唯一性约束,需要在E-R图中明确表示这种唯一性约束。


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