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软件工程与建模项目教程第3章

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软件工程导论 第3章.ppt

软件工程导论 第3章.ppt

结构化分析方法就是面向数据流自顶向下逐步求精 进行需求分析的方法。通过可行性研究已经得出了 目标系统的高层数据流图，需求分析的目标之一就 是把数据流和数据存储定义到元素级。为了达到这 个目标，通常从数据流图的输出端着手分析，这是 因为系统的基本功能是产生这些输出，输出数据决 定了系统必须具有的最基本的组成元素。
为了解决这些问题，往往需要向用户和其他有关人 员请教，他们的回答使分析员对目标系统的认识更 深入更具体了，系统中更多的数据元素被划分出来 了，更多的算法被搞清楚了。通常把分析过程中得 到的有关数据元素的信息记录在数据字典中，把对 算法的简明描述记录在IPO图(见3.7节)中。通过分析 而补充的数据流、数据存储和处理，应该添加到数 据流图的适当位置上。
一旦得出了意见一致的列表，就把与会者分成更小 的小组，每个小组的工作目标是为每张列表中的项 目制定小型规格说明。小型规格说明是对列表中包 含的单词或短语的准确说明。
7. 逆向需求
逆向需求说明软件系统不应该做什么。理论上有无 限多个逆向需求，我们应该仅选取能澄清真实需求 且可消除可能发生的误解的那些逆向需求。
8. 将来可能提出的要求
应该明确地列出那些虽然不属于当前系统开发范畴， 但是据分析将来很可能会提出来的要求。这样做的 目的是，在设计过程中对系统将来可能的扩充和修 改预做准备，以便一旦确实需要时能比较容易地进 行这种扩充和修改。
在展示了每个人针对某个议题的列表之后，大家共 同创建一张组合列表。在组合列表中消去了冗余项， 加入了在展示过程中产生的新想法，但是并不删除 任何实质性内容。在针对每个议题的组合列表都建 立起来之后，由协调人主持讨论这些列表。组合列 表将被缩短、加长或重新措辞，以便更准确地描述 将被开发的产品。讨论的目标是，针对每个议题(对 象、服务、约束和性能)都创建出一张意见一致的列 表。

3软件工程第三章电子教案大同大学1

3软件工程第三章电子教案大同大学1

8/12/2019
40
功能模型
功能模型可以用数据流图(DFD)描述，所
以又称为数据流模型。
下面是数据流图的基本形式：
外部 实体
输入数据
1 变换
外部 实体
2 变换
中间数据
3 变换
4 变换
数据文件
外部 实体 输出数据 外部 实体
8/12/2019
41
功能模型--案例一
无效书单
学 购书单 生
1 审查 开
解
抽象化 逻辑模型
需 求
导
实例化 逻辑模型
出表 达
需
求
8/12/2019
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1.分析建模
导出目标系统逻辑模型的例子：
找出当前系统的物理模型
学 购书 张 购书 王 生 申请 秘书 证明 会计
购书发票
李 领书单 赵 书 学
出纳
保管
生
学生购买教材的物理模型
8/12/2019
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导出目标系统逻辑模型的例子
8/12/2019
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3.1 需求分析的任务与步骤
3.1 .1需求分析的任务 需求分析的任务就是准确地回答“系统 必须做什么?”这个问题，是通过系统分析 员与用户一起商定，清晰、准确、具体地 描述软件产品必须具有的功能、性能、运 行规格等要求。软件需求分析阶段的目的 是澄清用户的要求，并把双方共同的理解 明确地表达成一份书面文档——软件需求 规格说明书。
8/12/2019
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案例
• 用户提出某种需求： – 水的质量信息必须立即能够显示出来。
• 分析员更准确的描述： – 水的质量记录必须在接到请求信号的5 秒内显示出来。
8/12/2019

《软件项目管理》课件第3章

《软件项目管理》课件第3章
4. 有关的问题 (1)项目的产品和活动，这会影响进度和人员时间。 (2)财务，这个报告用于计算成本。
图3.1 技术计划内容清单(将这些技术内容展示给客户，以便解释投标价格的依据， 使客户对要使用方法的合理性留下深刻的印象)
第3章 开发方法选择
3.2 选择过程模型
软件开发过程模型(Software Development Process Model) 是指软件开发全部过程、活动和任务的框架。软件开发包括 需求、分析、设计、实现和测试等阶段，有时也包括维护阶 段。软件开发过程模型能清晰、直观地表达软件开发全过程， 明确定义要完成的主要活动和任务，用来作为软件项目工作 的基础。对于不同的软件系统，可以采用不同的开发方法， 使用不同的程序设计语言以及各种不同技能的人员参与工作， 运用不同的管理方法和手段，并允许采用不同的软件工具和 不同的软件工程环境。
·控制系统(Control System) 实时系统需要使用合适的 方法学来实现，具有并发处理的实时系统可能要使用诸如 Petri网的技术。
第3章 开发方法选择
·信息系统(Information System) 类似地，信息系统需 要诸如SSADM或信息工程这样与环境类型相称的方法学。 SSADM特别适合于有大量的开发人员需要协同工作的项目， 该方法详细规定了每步需要的活动和产品。因此开发组成员 要确切地知道期望的是什么。
3.13 面向进度的设计
第3章 开发方法选择
3.1 选 择 技 术
内部软件开发通常意味着： ·开发人员和用户属于同一组织； ·将正在考虑的应用程序嵌入，使其成为现有计算机系 统的一部分； ·要使用的方法学和技术不是由项目经理来选择，而是 由组织内部的标准来规定。
第3章 开发方法选择

基于新信息技术的软件工程与UML教程第3章

基于新信息技术的软件工程与UML教程第3章
项目三 需求分析
项目三 需求分析
任务一 认识需求分析 任务二 需求分析图形工具 任务三 结构化分析技术 任务四 编写文档 习题
项目三 需求分析
项目引导 本项目主要对软件进行需求分析的任务步骤、所用到的
图形工具，重点介绍结构化分析技术。 知识目标
(1) 了解需求分析的任务、方法和过程。 (2) 掌握需求分析图形工具。 (3) 掌握结构化分析方法。 (4) 会编写需求规格说明书。 能力目标 会对小型软件进行需求分析，并建立逻辑模型，书写需 求规格说明书。
项目三 需求分析
(1) 问题的复杂性。这是由用户需求所涉及的因素繁多 引起的，如运行环境和系统功能等。
(2) 交流障碍。需求分析涉及人员较多，如软件系统用 户、问题领域专家、需求工程师和项目管理员等，这些人具 备不同的背景知识，处于不同的角度，扮演不同的角色，造
(3) 不完备性和不一致性。由于各种原因，用户对问题 的陈述往往是不完备的，其各方面的需求还可能存在着矛盾，
项目三 需求分析
3．信息建模方法 信息建模方法是从数据的角度来对现实世界建立模型的， 它对问题空间的认识是很有帮助的。该方法的基本工具是 ER图(实体联系图)，其基本要素由实体、属性和联系构成。 该方法的基本策略是从现实世界中找出实体，然后再用属性
信息模型和语义数据模型是紧密相关的，有时被看做是 数据库模型。在信息模型中，实体E是一个对象或一组对象， 实体把信息收集在其中，关系R是实体之间的联系或交互作 用，有时在实体和关系之外，再加上属性。实体和关系形成
项目三 需求分析
1) 确定系统的综合需求 系统分析员和用户共同确定对问题综合需求。表3-1给 出了综合需求的类别、定义和相关举例，其中最重要的是功 能需求，其应确定系统必须完成的所有功能。在确定功能需 求的基础上，还应根据组织机构和使用用户的具体情况，确 定系统在性能、运行等方面的一系列需求。

软件工程课件 第三章

软件工程课件 第三章
自顶向下逐步求精是结构化系列方法的核心和精髓，其基 本思想是按问题的概念抽象级从高到低逐层分解和展开。
结构化分析方法特别适合数据处理类型软件的需求分析。 利用图形来表达需求，显得清晰简明，易于学习和掌握。
使用的工具有：数据流图、数据字典。
06.04.2021
Software Enginerring
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1 处理 事务
2
定货 信息
产生 报表
定货
信息
D2 定货信息
定货报表 采购员
06.04.2021
Software Enginerring
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应用实例（续2）
“事务处理”既要接受输入、又要更新库存记录，还要确定 产生订货信息，显得过于复杂，可以对其进行分解。重画原 图:细化加工“事务处理”
D1 库存清单
数据流的方向：从加工→加工 加工→数据存储 数据存储→加工 源点→加工 加工→终点 数据流图的基本要点是描述“做什么”，而不考虑“怎么 做”。
06.04.2021
Software Enginerring
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数据流图绘制
基本思想：
自外向内，自顶向下，逐层求精
即从抽象到具体的过程。开始画出的数据流图 中的加工比较抽象，只大概知道“做什么”，具 体应该“做什么”还比较模糊，还必须进一步描 述（细化），直到每个数据流和数据存储包含的 具体内容是什么，每个加工应该怎样实现，都基 本清楚为止。
————————————————————————————————— —————————————————————————————————
数据流名称：定货报表 描述：每天一次送给采购员的需要定货的零件表 定义：订货报表=零件编号+零件名称+定货数量+目前定价+主要供应

软件工程与开发技术(西电第二版)第3章 软件需求分析与建模_OK

软件工程与开发技术(西电第二版)第3章 软件需求分析与建模_OK
6
第3章 软件需求分析与建模 (4) 书写需求说明书，进行需求复审。 需求阶段应提交的主要文档包括需求规格说明书、初步的用户手册和修正后的开发 计划。其中，需求规格说明书是对分析阶段主要成果的综合描述，是该阶段最重要的 技术文档。为了保证软件开发的质量，对需求分析阶段的工作要按照严格的规范进行 复审，从不同的技术角度对该阶段工作做出综合性的评价。复审即要有用户参加，也 要有管理部门和软件开发人员参加。
要注意两个问题。问题之一在于：一个项目的参与者既包括软件设计开发人员，又 包括用户，他们之间交流的难题会给软件的开发留下隐患。用户往往在软件交付使 用时，才会发现系统存在的一系列问题。这就要求双方必须在需求分析过程中加强 沟通和协调。一方面，软件设计人员应尽量使用通俗的语言与用户进行交流；另一 方面，用户应积极主动地配合软件设计人员的工作。问题之二在于：为了保证需求 阶段能够提出完整、准确的系统逻辑模型，开发人员必须花费足够的时间，全面了 解用户的需要，绝不能在需求模糊的情况下仓促进行软件的设计和编程。根据国外 的统计资料表明，在典型环境下开发软件，需求分析阶段的工作量大约要占到整个 系统开发工作量的20%左右。
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第3章 软件需求分析与建模 (2) 能够将复杂问题分解化简。为了便于问题的解决和实现，在需求分析过程
中需要对于原本复杂的问题按照某种合适的方式进行分解(对功能域和数据域均 可)。分解可以是同一层次上的横向分解，也可以是多层上的纵向分解。每一步 分解都是在原有基础上对系统的细化，使系统的理解和实现变得较为容易。
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第3章 软件需求分析与建模 (1) 实体：指客观世界存在的且可以相互区分的事物。实体可以是人，也可以是物， 还可以是抽象概念。如职工、计算机、产品都是实体。 (2) 属性：有时也称性质，是指实体某一方面的特征。一个实体通常由多个属性值组 成。如学生实体具有学号、姓名、专业、年级等属性。 (3) 联系：指实体之间的相互关系。实体之间的联系可主要划分为三类：一对一(1:1)、 一对多(1:n)和多对多(m:n)。联系也可以具有属性。为了便于实现，在进行数据库设计时 通常将多对多的联系转换为一对多的联系，如图4.1所示。

第3章 需求分析-软件工程案例教程(第2版)-李军国-清华大学出版社

6
可行性研究的任务和目的
➢ 用最小的代价在尽可能短的时间内确 定问题是否能够解决。
➢ 确定问题是否能够解决和值得解决。 ➢ 分析可能的利弊关系。
➢ 对行动方针提出建议（是否可行）。
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可行性研究的时间与成本
➢ 可行性研究实质上是在较高层次上以抽 象方式进行系统分析和设计的过程。
➢ 可行性研究需要的时间长短取决于工程 的规模。
仔细阅读和分析有关的材料，改正含糊或不正确的叙述， 清晰的描述目标系统。
➢ 识别用户的真正要求?（访问关键人员） ➢技术现状如何？ （系统调研） ➢系统配置如何？ （分析有关的材料） ➢系统维护能力如何？ （系统调研） ➢ 系统配置与外部环境的接口什么样？（限制和约束） ➢ 技术上的风险有哪些？ ➢ 是否具备技术资源？ ➢ 开发人员是否得到培训？ ➢ 是否存在法律责任和政治风险？
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系统分析的内容
1. 环境分析 2. 物理分析 3. 功能分析 4. 信息分析 5. 动态分析
➢ 了解业务活动状况，特别是活动要点的分析。 ➢ 明确这些要点间什么在流动，如何流动。 ➢ 对物理流量进行分析。 ➢ 模型化，得到实际业务系统的物理模型。
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系统分析的内容
1. 环境分析 2. 物理分析 3. 功能分析 4. 信息分析 5. 动态分析
➢ 了解系统应解决的问题是什么？ ➢ 这些问题是如何提出的？ ➢ 了解问题的结构。 ➢ 这些问题如何解决才能满足用户的要求？
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案例： （库存管理）
找出问题
➢不能及时获得库存信息 ➢库存信息不够准确 ➢无法及时了解车间对库存商品的需求情况
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系统分析过程
① 分析现实世界，充分理解当前系统，并用一个具体模 型描述，获得当前系统的物理模型。

软件工程ch3结构化需求分析与建模

SA的核心：数据流图
数据流图：用来表示信息流程和信息变换过程的 图解方法，可以方便地描述用数据流的流动联系 的各种功能。
数据字典：数据流图中的各项数据。 结构化英语、判定树、判定表用于具体描述数据
流图中的基本功能（或过程）。 依赖数据流图的自顶向下的建模方法。
2021/3/11
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2021/3/11
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三、业务流程图
业务流程图（Transaction Flow Diagram, TFD） 是描绘物理系统的传统工具。系统流程图可用图形 符号来表示系统中的各个元素。例如，人工处理、 数据处理、数据库、文件等。
业务流程图表示所描述部件的信息流程，而不表示 信息加工的控制过程。
系统流程图在可行性研究阶段也可以使用
（2）地理上分布广 调查表问题类型：（1）封闭问题
（2）定量问题 （3）开放问题
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某出版社管理系统问卷调查表
编号 1 2 3 4 5
6
提出问题
您在哪个部门工作？ 出版业务流程是什么？ 您每日都处理那些文件、数据、报表？ 工作中手工处理特别麻烦的事情是什么？ 工作中手工处理什么问题解决不了？影响效率的 问题有哪些？
传统 方法
用例图
用例和场景描述
关联图
DFD片断
交互图
状态图
数据流定义 处理描述
其他OO模型
分析
其他传统模型
设计类图
包图
设计
结构图 系统流图
对象数据库
2021/3/11
混合关系数据库模式
用户界面对话框、标单、报表
系统控制 伪代码 结点与定位图
关系数据库
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北京大学研究生软件工程课程第三章 结构化建模技术

项目的五维：进度，特性，质量，成本，人员。 重要性之二 • 软件需求工程-这种发生在软件生命周期的初始阶段 的错误是非常难于改正，并且是代价极高的。
最新的研究兴趣聚焦于“需求引出”， 因为它涉及到 软件开发人员与非软件专业人员合作的问题。
ppt课件
4
3）需求工程的原则
（1） 抽象：抓住事物的本质（要素）。其中，一个重 要方面是：捕获问题空间的“一般/特殊”关系
ppt课件
8
– 需求分类 根据软件产品的性能指标和实现难度，对问题和需求进
行分类：
• 核心需求 • 基本功能需求 • 高级功能需求 • 组合功能需求
ppt课件
9
– 恰当地选取问题和需求的切入点。所有问题和需求都 有发生的根源，其表面现象往往是开发者思路的切入 点。其中，如果切入点是狭隘的，那么围绕着问题和 需求的分析往往局限于自身的思路范围，问题和需求 产生的原因就很难发现。所以当不能理解分析的问题 和需求时，不妨先跳出思维惯例，寻求存在这样的问 题和需求的原因，然后再分析理解之。
（2）表达 – 使用清楚而良构的语言完成需求规约。
– 必须完全用问题领域方面的词汇来表达,不应该出现 软件领域内的词汇。通过浏览文档，能够完全理解所 要解决的具体问题和该问题的一般性解决方案。
ppt课件
7
（3）做法 – 开始问题定义时，通常是建立一个词汇表。对于具有
模糊含义的术语，或者在目前的问题中用于有限范围 内的术语，要给出专门的定义。
是认识 、构造问题的一般途径。 （2） 划分：分离问题。其中，一个重要方面是：捕获 问题空间的“整体/部分”关系
是降低问题复杂性的基本途径之一
（3）投影：捕获并建立问题空间的多维“视图”
是描述问题的基本手段之一

软件工程教案(第三章需求建模)


停滞
向下 电梯行程
接电话的顺序图 ：
受话者
{b-a<1}
交换机
远程交换机
受话者
a
拿起话筒 听通话声 拨号码 ...... <10 路径 铃响信号
b {c-b<10} c
{e-d<5}
d
e 铃响
拿起话筒
铃响停止信号
铃响停止
合作图举例
计算机
打印机忙 保存打印文件
队列

打印文件
打印机空闲 打印文件
警铃
电话线
SafeHome的第 层 SafeHome的第1层ＤＦＤ 的第
控制 面板 用户命令 和数据 与用户 交互 开始 停止 密码 配置 系统 配置请求 配置信息
显示 控制 激活／不 激活／ 信息 面板 状态信息 激活系统 显示 显示信息 警 和状态 密码 铃 检验id id信息 检验id信息 传感器信息 处理 警告类型 电 监控 话 传感器 传感器状态 传感器 线 电话号码拨音
数据项名: 数据项名:货物编号 别名:G-No,G-num 别名: 简述: 简述:本公司的所有货物的编号 类型: 类型:字符串 长度： 长度：10 取值范围及含义: 取值范围及含义:
(进口 国产) 进口/ 第1位：[J｜G] [J｜ (进口/国产) (类别 类别) 第2∼4位：LB01.. LB29 (类别) A00”.. A99” 规格) ..“A99 第5∼7位：“A00 .. A99 (规格) 10位 001”.. 999”(品名编号) ..“999 第8∼10位：“001 .. 999 (品名编号)
• 数据流图（DFD） 数据流图（DFD） • 实体―联系图（ ERD ） 实体―联系图（ • 类图 • 用例图 • 状态图 • 时序图 • 协作图 • 事件列表 • 数据流定义 • 数据元素定义
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3.2.2 数据字典

数据字典

（2）加工条目
加工的数据字典是对其内部流程的描述，通常包括以下内容： ｛加工名称，编号，功能描述，接受数据流，输出数据流，处 理流程｝


（3）数据流条目
数据流是数据结构在软件系统内传输的路径。对数据流的描述 通常包括以下内容： ｛数据流名，说明，数据流来源，数据流去向，组成部分｝

3.2.1 功能建模
数据流图的组成

加工

加工又叫处理，是对数据流进行的操作，把输入流经 过加工处理转为输出流。

加工的命名
顶层的加工名就是整个系统项目的名字 尽量最好使用动宾词组，也可用主谓词组 不要使用空洞的动词 比如：审核注册信息

3.2.1 功能建模
数据流图的组成


3.2.2 数据字典

数据字典

（4）数据存储条目
数据存储是数据结构停留或保存的地方，也是数据流的来源和 去向之一。对数据存储的描述通常包括以下内容： ｛数据存储名，说明，组成部分，数据量，存取方式｝


在数据字典中，可以采用以下符号说明数据的组成：
= 被定义为，表示数据组成。 + 与，用于连接两个数据分量。 [⋯|⋯] 或，从若干数据分量中选择一个，方括号中的数据分量 用“|”号隔开。 m{⋯}n 重复，重复花括号内的数据，最少重复m 次，最多重复 n 次。 (⋯) 可选，圆括号内数据可有可无。
用户名 密码 2.登录
鲜花信息
3.查看鲜花
选中的鲜花
4.添加购物车
7.发货 发货信息
管理员 购买记录
6.付款
5.下订单
订单信息
图3.4 一层数据流图对数据的数据项、数据结构、数据流、数据存储、 处理逻辑、外部实体等进行定义和描述。

（1）数据项条目
数据项是不可再分的数据单位。对数据项的描述通常包括以下 内容： ｛数据项名，数据项含义说明，别名，数据类型，长度，取值 范围，取值含义，与其他数据项的逻辑关系｝

3.2.1 功能建模

数据流图（Data Flow Diagram）英文缩写为DFD， 是描绘信息流和数据从输入移动到输出过程中所经 历的变换，它是结构化需求分析最基本的工具。
3.2.1 功能建模
数据流图的组成

数据源点与终点
数据源点表示数据的来源，终点表示数据的去向。 位于系统之外的信息提供者或使用者，比如客户、供 货商等。
3.1
需求分析的任务 3.2 需求获取 3.3 结构化分析方法 3.4 需求规格说明书
3.3 结构化分析方法

结构化分析（Structured Analysis，SA）方法是一 种传统的需求分析建模方法，是面向数据流的分析 方法。

结构化分析方法的基本思想是“自顶向下，逐步分 解”。 结构化分析方法主要利用的工具是数据流图、数据 字典和加工说明。
数据流

数据流由一组确定的数据组成，箭头有方向性，表明 数据流动的方向。如“选课单”由“学号、姓名、课 程号、课程名”等组成。 数据流可从加工流向加工，也可在加工与数据存储或 外部项之间流动；两个加工之间可有多股数据流。
数据流的命名 用名词,不要使用意义空洞的名词 尽量使用现实系统已有名字


数据属性

数据属性是指在数据实体与数据关系上所具有的一些特 征值，如用户名、密码、邮箱、电话等是客户实体的属 性。
第三章 结构化的需求分析
3.1 3.2
需求分析的任务
需求获取 3.3 结构化分析方法 3.4 需求规格说明书
3.1 需求分析的任务

需求分析阶段的主要任务： 确定目标系统的具体要求

目标系统的需求主要包括功能需求、数据需求、性能 和安全等方面的需求。

建立目标系统的逻辑模型
3.1 3.2 3.3

绘制分层数据流图，就是自外向内，自顶向下，逐层细化。

（1）确定系统的输入输出 （2）由外向里画出系统的顶层数据流图 （3）自顶向下逐层分解，绘出分层数据流图
3.2.1 功能建模
加工 数据流 数据流
数据流
加工1
加工2
数据流
加工 1.1
加工 1.2
加工 2.1
加工 2.2
图3.2 分层数据流图的绘制
需求分析的任务
需求获取
结构化分析方法 3.4 需求规格说明书
3.2 需求获取

需求获取的方法主要有市场调查、访谈、建立快速 原型模型等。

访谈

访谈是最早开始运用的一种方法，目前仍然被广泛使用，分为 正式和非正式两种。

市场调查

市场调查是一种广泛使用的方法。

建立快速原型模型

快速原型模型是一种常用的软件开发模型。
3.2.1 功能建模

绘制分层数据流图注意事项

子父图平衡：分解时必须保持父图的输入输出数据流和 子图输入输出数据流相同。

合理编号：顶层数据流图为0层，是第1层数据流图的父 图，而第1层数据流图为第2层的父图，又是第0层的子图。 子图中的编号由父图号和子加工的编号组成，如1表示第 1层图的1号加工，那么1.1、1.2…表示1号加工的子加工， 1.1.1、1.1.2…表示1.1号加工的子加工。
分解程度：经验表明，加工每次分解量最多不超过7个。

3.2.1 功能建模

例：网上鲜花店系统数据流图
确定系统的输入输出：客户与管理员 绘制顶层数据流图

图3.3 网上鲜花店顶层数据流图
3.2.1 功能建模

例：网上鲜花店系统数据流图（续）

对顶层数据流图进行分解
1.注册 注册 信息 客户 错误提示 发货通知 要购买的鲜花 提示 信息 用户文件 购物车信息


例：订单数据字典
图3.5 订单数据字典
3.2.3 数据建模

数据建模

需求分析阶段使用E-R图来建立数据模型，将用户的数据 要求描述出来。

数据模型包括三种相互关联的信息，数据对象、描述对 象的属性、描述对象间相互关联的关系。
3.2.3 数据建模

数据对象

数据对象也称为数据实体，如课程教学中的教师、学生 和课程

3.2.1 功能建模
数据流图的组成

数据存储

文件是数据存储的工具，比如库存文件、交易记录。

数据存储与加工的方向，箭头从加工指向文件表示写 文件、从文件指向加工表示读文件。
3.2.1 功能建模
或
数据源点或终点
或
加工
或
数据存储 数据流
图3.1 数据流图基本符号
3.2.1 功能建模

数据流图的画法