面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計RonaldJ.Norman著周之英肖奔放柴洪鈞譯本書摘要

第一部分系統(tǒng)分析和概念設(shè)計

第二部分物理設(shè)計與實施第三部分有關(guān)系統(tǒng)分析和設(shè)計的各種專題本課程介紹前兩個部分第一部分系統(tǒng)分析和概念設(shè)計

（第1－7章）第1章概述，主要使讀者初步了解系統(tǒng)開發(fā)的過程，及系統(tǒng)開發(fā)生命期第2章主要介紹系統(tǒng)分析階段的可行性分析和需求活動第3章概括介紹面向?qū)ο蟮姆椒ê湍Ｐ停ㄕw印象）第4－7章具體介紹面向?qū)ο蟮姆椒ê湍Ｐ停ň唧w細(xì)節(jié)）1.2系統(tǒng)，信息系統(tǒng)，自動信息系統(tǒng)系統(tǒng)：是一組為實現(xiàn)共同目標(biāo)互相聯(lián)系，互相作用的部件。系統(tǒng)自然系統(tǒng)人造系統(tǒng)人體太陽系地球生態(tài)系統(tǒng)政府學(xué)校商店系統(tǒng)模型6個組成部分：輸入，處理，輸出，控制，反饋和邊界信息系統(tǒng)信息系統(tǒng)是一種一個人或多個人使用的協(xié)助完成一項任務(wù)或作業(yè)的人造系統(tǒng)。信息系統(tǒng)的形式多樣，大小不一，僅僅受到人的想象力的限制。信息系統(tǒng)除了具有一般系統(tǒng)的6個組成部分以外，還具有另外3個組成部分：人，過程和數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)人過程自動信息系統(tǒng)自動信息系統(tǒng)指使用計算機(jī)硬件和軟件作為系統(tǒng)一部分的信息系統(tǒng)。它在除了包括信息系統(tǒng)原來的3個組成部分以外，又增加了2個組成部分。數(shù)據(jù)人軟件硬件過程以后直接使用信息系統(tǒng)，來代替自動信息系統(tǒng)。1.4系統(tǒng)分析和設(shè)計及其難處系統(tǒng)分析和設(shè)計與開發(fā)軟件有關(guān)，但更確切地說應(yīng)該是開發(fā)一個完整的包括硬件，軟件，人，過程和數(shù)據(jù)的自動信息系統(tǒng)。難處：最為艱巨和復(fù)雜的人類活動原因：1，分析問題是，開始時問題的邊界和結(jié)構(gòu)定義不是很清楚，解決方案的本質(zhì)也有很大程度的不確定性。2，系統(tǒng)分析員提出的問題解決方案是人為的方案。3，分析活動具有動態(tài)性。4，一個分析問題的解決需要多學(xué)科的知識和技能。5，系統(tǒng)分析員的只是基礎(chǔ)在不斷的發(fā)展。6，分析過程是認(rèn)知的過程。1.5信息系統(tǒng)的風(fēng)險承擔(dān)者風(fēng)險承擔(dān)者是影響信息系統(tǒng)感受到信息系統(tǒng)影響的商業(yè)機(jī)構(gòu)，個人或團(tuán)體。＊用戶＊指導(dǎo)委員會系統(tǒng)分析員＊經(jīng)理廠商數(shù)據(jù)庫管理員程序員和技術(shù)人員＊表示風(fēng)險承擔(dān)者1.6系統(tǒng)分析的工作與職責(zé)系統(tǒng)分析員在進(jìn)行信息系統(tǒng)的開發(fā)時應(yīng)該牢記的目標(biāo)。1，增加公司收入利潤2，降低公司開支3，提高公司服務(wù)水平職責(zé)：1，從多種可能渠道捕捉輸入數(shù)據(jù)2，處理并存儲數(shù)據(jù)3，向用戶或其他信息系統(tǒng)提供及時準(zhǔn)確的信息。二，系統(tǒng)分析設(shè)計的一般模型該一般模型包括三個主要部分：活動（分析，設(shè)計和實施）、活動參與者（用戶，信息技術(shù)人員）和輸入輸出（標(biāo)有數(shù)字的箭頭部分）。風(fēng)險承擔(dān)者信息技術(shù)人員分析設(shè)計和實施需求（1）定義問題技能（2）需求規(guī)格說明（3）解決問題技能（4）持續(xù)參與（5）信息系統(tǒng)（6）三分析和設(shè)計的具體細(xì)節(jié)持續(xù)記錄項目管理

分析活動：系統(tǒng)計劃可行性研究（可選）需求確定用戶采納原型化（可選）產(chǎn)品：需求規(guī)格說明書，原型（可選）

設(shè)計和實施活動：物理設(shè)計原型化（可選）軟件構(gòu)建／購買用戶文檔培訓(xùn)用戶采納轉(zhuǎn)換實施系統(tǒng)產(chǎn)品：信息系統(tǒng)1.8系統(tǒng)分析和設(shè)計項目及其來源系統(tǒng)分析和設(shè)計是一項高度勞動密集型的活動，需要不同小組組成項目團(tuán)隊一起工作。大部分信息系統(tǒng)是由兩個以上成員組成的開發(fā)小組進(jìn)行的。這樣，開發(fā)組員間的通信就更為重要。1.9信息系統(tǒng)需求規(guī)格說明書在構(gòu)建信息系統(tǒng)之前，通常要用文字，圖畫甚至圖紙精確記錄信息系統(tǒng)的需求。甚至在改建原有系統(tǒng)時，也應(yīng)該精確記錄需做的改變。這樣的文件成為用戶需求規(guī)格說明文檔。1.10信息系統(tǒng)開發(fā)生命期

（informationsystemsdevelopmentlifecycle,SDLC)信息系統(tǒng)開發(fā)生命期：指系統(tǒng)從誕生到投入使用直至被取代的整個過程。本書的SDLC包括以下9個活動：1、系統(tǒng)計劃—信息系統(tǒng)的規(guī)劃2、可行性研究（可選）3、需求確定4、概念設(shè)計5、物理設(shè)計、原型化（可選）、構(gòu)建和測試（或購買、測試和集成）6、從原有系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到新建系統(tǒng)或改建系統(tǒng)7、培訓(xùn)8、實施9、曾強(qiáng)或維護(hù)方面的改進(jìn)－這個活動世紀(jì)上可以是前8步的反復(fù)重復(fù)1.11指導(dǎo)信息系統(tǒng)分析和設(shè)計的原則1，系統(tǒng)為用戶而建2，應(yīng)該在所有信息系統(tǒng)開發(fā)項目中建立諸如SDLC的分工結(jié)構(gòu)3，系統(tǒng)開發(fā)不是線性過程，允許重復(fù)，返回和增減活動4，信息系統(tǒng)是公司的資本投資5，項目經(jīng)理在必要時應(yīng)該果斷取消項目6，書面文檔（手工或電子形式）是SDLC每個活動提供的產(chǎn)品7，項目開發(fā)需要得到公司高級管理層的支持2.1可行性分析系統(tǒng)分析的一個主要的但是可選的活動就是可行性分析。什么是可行性分析？首先看看幾個簡單的問題問題：你會騎自行車么？回答：當(dāng)然，只是技術(shù)不好罷了。問題：你會開車么？回答：理論上會，有駕照，就是不敢上路。問題：你的功課門門都優(yōu)秀么？回答：這簡直就是夢想。綜上所述，可行性分析是度量可行性的過程。注：可行性分析經(jīng)常在開發(fā)過程中不斷的進(jìn)行，以不斷增進(jìn)用戶的信任，衡量項目當(dāng)前的情況。2.1.1可行性類型

信息系統(tǒng)開發(fā)項目至少有3種相互聯(lián)系的可行性：操作可行性，技術(shù)可行性，經(jīng)濟(jì)可行性。1，操作可行性：度量一個特定信息系統(tǒng)在給定環(huán)境下的工作性能。2，技術(shù)可行性：度量一個特定技術(shù)信息系統(tǒng)解決方案的實用性及技術(shù)資源可用性。3，經(jīng)濟(jì)可行性：度量一個信息系統(tǒng)解決方案的價格性能比。注：經(jīng)濟(jì)可行性常常是三者種最為重要的一部分。價格性能比：分析給定時間內(nèi)開發(fā)和運(yùn)行信息系統(tǒng)的費(fèi)用和財務(wù)回報，并對兩者進(jìn)行比較。系統(tǒng)開發(fā)費(fèi)用和年運(yùn)行費(fèi)用是決定信息系統(tǒng)的兩個重要的組成部分。圖2.1通常需要確定并量化兩種收益－可見收益和不可見收益?？梢娛找?用金錢可以客觀度量的。不可見收益：不能用金錢客觀度量的，但必須主觀的用金錢來度量。圖2.22.3問題域?qū)τ谙到y(tǒng)分析和設(shè)計來說，問題域指的是所研究和分析的商業(yè)問題，商業(yè)領(lǐng)域或商業(yè)功能。信息系統(tǒng)問題域必須包含的方面成為信息系統(tǒng)的責(zé)任或需求。舉一個例子，看看一個確定系統(tǒng)需求的過程。圖2.3我們在確定系統(tǒng)需求時，關(guān)鍵就是要決定問題域的范圍和領(lǐng)域，然而決定問題域的范圍和邊界并不容易，需要反復(fù)權(quán)衡和折衷。因此，我們把需求定義為用戶對問題域的需要和要求。需求確定技巧：1，劃分需求主題領(lǐng)域的框架和方法，這樣系統(tǒng)分析員不會一樓需求領(lǐng)域；2，指導(dǎo)系統(tǒng)分析員在需求確定時如何向用戶詢問具體問題的指南或經(jīng)驗。2.4理解和進(jìn)行需求確定的框架1，需求確定子活動2，PIECES框架3，柯薩爾的需求模型4，面向?qū)ο蟮男枨蠼；顒?.4.1需求確定子活動需求確定時在分析階段進(jìn)行的常用數(shù)據(jù)收集活動，包括4個子活動。1，需求期望：系統(tǒng)分析員根據(jù)自己的經(jīng)驗和對問題域的理解，假定存在某些需求。2，需求引導(dǎo)：系統(tǒng)分析員運(yùn)用各種技巧，包括采訪，調(diào)查問卷，小組討論會，語音電子郵件，向用戶征求關(guān)鍵需求。3，需求驗證：系統(tǒng)分析員和用戶一起確認(rèn)需求是有效的和正確的。4，需求規(guī)格說明：系統(tǒng)分析員在需求引導(dǎo)和需求驗證進(jìn)行過程中及完成后，將需求分類并作記錄。2.4.3柯薩爾（Kozar）的需求模型柯薩爾的需求模型：圖2.4它是將確定的商業(yè)目標(biāo)和策略與信息系統(tǒng)的目標(biāo)和策略聯(lián)系起來。商業(yè)目標(biāo)：是對于怎樣實現(xiàn)該機(jī)構(gòu)目的的詳細(xì)書面陳述。商業(yè)策略：是實現(xiàn)商業(yè)目標(biāo)的具體行動。信息系統(tǒng)目標(biāo)：是信息系統(tǒng)要達(dá)到的目標(biāo)。信息系統(tǒng)目標(biāo)直接支持一個或多個商業(yè)策略。信息系統(tǒng)策略：是信息系統(tǒng)為實現(xiàn)信息系統(tǒng)目標(biāo)或者實現(xiàn)“用戶所見”而進(jìn)行的“幕后”活動。每個商業(yè)目標(biāo)產(chǎn)生一個或多個商業(yè)策略；每個商業(yè)策略產(chǎn)生零個或多個信息系統(tǒng)目標(biāo)；每個信息系統(tǒng)引出一個或多個信息系統(tǒng)策略。例子。圖2.52.4.4

面向?qū)ο蟮男枨蟠_定建模活動面向?qū)ο蟮男枨蟠_定方法強(qiáng)調(diào)對象，模式，責(zé)任和場景。對象：可以是人，地方，東西，如學(xué)生，教師，市政廳，著名花園，自動取款機(jī)等。模式：指帶有典型責(zé)任和交互的對象模板。責(zé)任與對象有關(guān)：1、對象對于自身了解多少；2、對象認(rèn)識誰；3、對象做什么；場景：是為了完成特定責(zé)任而按時間順序安排的一系列對象的交互?？频拢–oad）面向?qū)ο蟮男枨蟠_定建模方法的4大步驟1，確定信息系統(tǒng)的目的和特點2，確定對象和模式3，建立對象責(zé)任：“我知道什么，我了解誰，我做些什么”。4，設(shè)計系統(tǒng)的動態(tài)場景。2.5

搜集信息系統(tǒng)需求的方法決定搜集和記錄采用的方法：全局角度，個人角度，集體角度全局角度收集需求（1）前叉小有的及以前的報表，表格，文件等（2）調(diào)查其他公司再相同問題域所做的工作（3）實地參觀相似系統(tǒng)個人角度收集需求

(1)采訪（2）觀察（3）問卷或調(diào)查（4）建立原型以得到潛在的用戶反饋集體（團(tuán)隊）角度收集需求

（1）原型設(shè)計（2）快速分析技巧（3）JAD（聯(lián)合應(yīng)用開發(fā)）（4）團(tuán)隊頭腦風(fēng)暴（5）群件2.5.1

向用戶反饋問題：編制文檔能使用戶較易理解方法：對象技術(shù)正在探索一套符號和記號，系統(tǒng)分析員可用來記錄系統(tǒng)的精華內(nèi)容，用戶可檢驗系統(tǒng)分析員是否真正精確收集到了系統(tǒng)的精髄。2.5.2需求不確定性搜集需求的目標(biāo)：決定用戶究竟需要什么，不需要什么。需求的二義性：圖2.6主要來源：（1）遺漏的需求

（2）模棱兩可的措辭

（3）新加的成分需求的二義性的底線是時間，資金和信息系統(tǒng)不能滿足用戶需求。第3章面向?qū)ο蟮姆椒ㄕ摵湍Ｐ?.1方法論3.2面向?qū)ο蠓椒ㄕ摰闹饕攸c3.3分類理論3.4用面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計解決的兩個經(jīng)典問題3.5科德的面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計的方法論和符號3.1方法論信息系統(tǒng)開發(fā)的過程中形成了4種主要的方法論：傳統(tǒng)方法論，結(jié)構(gòu)化方法論，信息建模方法論，面向?qū)ο蠓椒ㄕ?。圖3.1

表示4種方法論，并突出了它們的常用技術(shù)。3.1.1

傳統(tǒng)方法論常用的參考工具是系統(tǒng)流程圖和分層的“輸入－處理－輸出”圖（HIPO)。3.1.2

結(jié)構(gòu)化分析和設(shè)計方法論也稱數(shù)據(jù)流建模方法論，它把現(xiàn)實世界描繪為數(shù)據(jù)在信息系統(tǒng)中流動，以及在數(shù)據(jù)流動過程中數(shù)據(jù)向信息的轉(zhuǎn)化。3.1.3

信息建模方法論也稱數(shù)據(jù)建模方法論或信息工程方法論，它主要從信息角度來開發(fā)信息系統(tǒng)，而不像結(jié)構(gòu)化方法論那樣從功能角度考慮問題。3.1.4

面向?qū)ο蠓椒ㄕ撁嫦驅(qū)ο缶幊坛蔀閳D形用戶界面GUI軟件和運(yùn)行在分布式和異構(gòu)的，客戶－服務(wù)器計算機(jī)硬件平臺上的軟件的主要編程策略。注：學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟮姆椒ㄕ摵头柕淖畲罄щy在于，從以功能或信息中心的解決問題策略轉(zhuǎn)變以對象為中心。3.2面向?qū)ο蠓椒ㄕ摰闹饕攸c系統(tǒng)分析和設(shè)計是一個復(fù)雜的過程，系統(tǒng)分析員可以利用一些通用原則處理系統(tǒng)分析和設(shè)計的復(fù)雜性。8條原則：（1）通用組織方法（2）抽象（3）封裝或信息隱藏（4）繼承（5）多態(tài)（6）消息通信（7）關(guān)聯(lián)（8）復(fù)用（1）通用組織方法用于協(xié)助組織信息系統(tǒng)模型以及最終編寫的軟件。有關(guān)方法：①對象及其屬性或特征②整體和部分③類和成員（2）抽象是忽略問題域的無關(guān)部分而集中考慮關(guān)鍵部分的原則。（地圖）（3）封裝或信息隱藏指軟件的組成部分（模塊，子程序，方法等等）應(yīng)該互相獨立，或隱藏設(shè)計的細(xì)節(jié)。（4）繼承是表示相似的機(jī)制。人教員管理者學(xué)生（5）多態(tài)一般指具有多種形態(tài)的能力。（水有3種形態(tài)，液體，氣體和固體）（6）消息通信是面向?qū)ο蟮姆椒ㄖ袑ο笾g相互聯(lián)系的方法。（7）關(guān)聯(lián)有助于把信息系統(tǒng)的各個部分相互聯(lián)系起來。（8）復(fù)用。復(fù)用的3種形式：①共享

②拷貝

③改造3.3用面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計解決的兩個經(jīng)典問題

面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計在一定程度上其他常用分析和設(shè)計方法論通常存在的2個問題：圖3.3①分離的信息和功能模型解決：科德的面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計符號和方法論提出使用一個能夠同時表示功能，信息和行為這3種視圖的模型。②如何從分析平滑過渡到設(shè)計的老問題。解決：科德的面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計符號和方法論不存在到設(shè)計轉(zhuǎn)換問題。而是設(shè)計過程中，分析模型不斷擴(kuò)展，添加與編程任務(wù)有關(guān)的具體細(xì)節(jié)。3.4分類理論面向?qū)ο蟮姆椒ㄕ摵途幊淌墙⒃诜诸惱碚摰幕A(chǔ)上的。分類理論的3種方法（1）區(qū)分對象及其特征－對象和特征（2）區(qū)分對象整體及其組成部分－整體和部分（3）區(qū)分對象的類－類或?qū)ο蠼M3.5科德的面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計的方法論和符號

科德的面向?qū)ο蠓椒ㄕ搱D3.4圖中主要有4個主要的活動，每個活動都可在每個部件中執(zhí)行?；顒?：確定信息系統(tǒng)的目的和特點。這個活動在對問題域進(jìn)行對象建模之前執(zhí)行。活動2：確定模型部件（PD,HI,DM,SI）對象和模式。系統(tǒng)分析員和用戶利用各種技術(shù)一起討論發(fā)掘問題域的候選對象及類?；顒?：建立對象責(zé)任。所有對象承擔(dān)3種責(zé)任：對象對自己的了解，對象對其他對象的了解，對象做的工作。活動4：定義服務(wù)場景。場景是完成特定服務(wù)責(zé)任的按時間順序排列的對象交互序列?？频碌拿嫦?qū)ο蠓椒ㄕ摰臉?biāo)準(zhǔn)順序圖3.5圖3.6

顯示出科德方法論的交互性和螺旋性。表示并行，替換和忽略的概念。3.6.1科德對象模型的部件一個對象模型的部件是一個分組。這些分組包括：問題域（PD），人機(jī)交互（HI），數(shù)據(jù)管理（DM），系統(tǒng)交互（SI）。問題域部件不了解人機(jī)交互，數(shù)據(jù)管理，系統(tǒng)交互部件的對象。在對象模型中，人機(jī)交互部件的對象通常對應(yīng)具體的窗口和報表。數(shù)據(jù)管理部件包含問題域?qū)ο蠛蛿?shù)據(jù)庫系統(tǒng)或文件管理系統(tǒng)之間提供界面的對象。系統(tǒng)交互部件包含為問題域?qū)ο蠛推渌到y(tǒng)或設(shè)備提供界面的對象。