第5章工程管理信息系统的系统分析复习课程.docx
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第5章工程管理信息系统的系统分析复习课程
第5章工程管理信息系统的系统分析
教学要求：
了解系统分析中常用的工具
掌握组织结构图和业务流程图的绘制方法
掌握数据及流程分析的几个步骤
掌握数据流图绘制方法和数据字典
掌握U/C矩阵的绘制方法
5.1建设工程管理系统分析
5.1.1建设工程项目信息管理的含义
我国从工业发达国家引进项目管理的概念、理论、组织、方法和手段，历时20年左右，取得了不少成绩。
但是，应认识到，在项目管理中最薄弱的工作环节是信息管理。
至今多数业主方和施工方的信息管理还相当落后，其落后表现在对信息管理的理解，以及信息管理的组织、方法和手段基本上还停留在传统的方式和模式上。
项目的信息管理是通过对各个系统、各项工作和各种数据的管理，使项目的信息能方便和有效地获取、存储、存档、处理和交流。
项目的信息管理的目的旨在通过有效的项目信息传输的组织和控制为项目建设的增值服务。
建设工程项目的信息包括在项目决策过程、实施过程（设计准备、设计、施工和物资采购过程等）和运行过程中产生的信息，以及其他与项目建设有关的信息，它包括：
项目的组织类信息、管理类信息、经济类信息、技术类信息和法规类信息。
据国际有关文献资料介绍，建设工程项目实施过程中存在的诸多问题，其中三分之二与信息交流（信息沟通）的问题有关；建设工程项目10％～33％的费用增加与信息交流存在的问题有关；在大型建设工程项目中，信息交流的问题导致工程变更和工程实施的错误约占工程总成本的3％～5％。
由此可见信息管理的重要性。
5.1.2建设工程项目管理信息系统的功能
建设工程项目管理信息系统的功能主要包括以下几个方面：
投资控制（业主方）
质量控制
办公自动化
合同管理
进度控制
成本控制（施工方）
5.1.3建设工程项目管理信息系统的系统分析
在系统分析阶段中，系统分析人员基于对建设工程项目管理业务的详细调查，利用一些描述及分析方法对建设工程项目现有的信息处理系统进行描述和分析，提出新系统的逻辑方案。
系统分析的本质：
回答未来系统“要做什么”的问题。
系统分析的基本任务：
需求分析和新系统逻辑模型设计
以前占系统开发工作量5∼10%，现在30∼40%。
要求：
全部分析工作应由强有力的核心小组来完成。
核心小组成员由高层管理人员与数据处理人员（大约四五人）组成，
具体包括：
组织内的业务负责人、财务负责人、数据处理负责人、系统分析负责人等。
核心小组成员应由外请顾问进行培训和指导，以便正确行使他们的权力。
信息系统的最终用户是指那些直接使用计算机信息系统的各层管理人员，这些人员中要抽出一部分人在总体规划期间代表所在的部门参加工作，成为用户分析员。
用户分析员的人数应该适合组织的规模，并能覆盖全部业务范围。
用户分析员要经过培训，学会总体规划方法，并具体负责本部门的规划工作。
5.2系统组织结构分析
5.2.1组织结构分析的内容
5.2.2组织结构图
企业管理系统的组织结构是企业管理过程各要素组成的有机整体，总体来说，企业的组织结构是根据企业直接生产过程的运行特点，以及由此产生的一系列生产、技术、经营活动管理上的要求，依据企业一定阶段的目标，将专业管理人员、管理工具等要素按比例组织起来构成的系统。
组织结构是企业管理过程与运行状况的直接体现。
它的发展与完善，是企业生产力不断发展的一个直接结果，因此现行系统的分析应从组织结构开始。
企业的生产状况和物质流动本身产生各种数据并通过一定的途径流向管理部门，按一定规则和意图加工所得的信息再流向相关部门和组织领导，组织领导按照上下级关系下达各种命令（信息）以控制和调节物质流动的数量、方向和速度，确保物质流动规则有序。
组织结构中包含了多种关系，概括起来主要有上下级的领导关系、物质的流动关系、资金的传递关系、信息的传递关系等。
一般情况下，物质的流动和资金的传递都伴随有信息的传递，信息的传递关系是系统进一步设计的依据和对象。
5.2.2组织结构图
组织机构图是反映组织内部各部门隶属关系的树状结构图，当然，在进行管理信息系统的分析时，只关心与要开发的管理信息系统相关的组织机构，也就是说，组织机构图中一般只包含所开发的管理信息系统涉及的企业部门。
5.3系统功能分析
5.3.1功能分析的内容
功能与组织之间是紧密相联的。
组织是为了实施企业的功能而成立的，当功能体系和组织体系相一致时，该企业就在功能上组织化了，这种组织体系被认为是合理的。
要弄清功能与组织的关系，最好的办法是制作功能结构图
为了实现系统目标，系统必须具备一定的功能。
功能就是做某项工作的能力。
目标和功能的关系如下图所示（见图6.2）。
目标可看作是系统，第二层的功能可看作是子系统，再下面就是各项更具体的功能。
把系统划分为子系统可以大大简化设计工作，因为划分以后，只要子系统之间的接口关系明确，每一子系统的设计、调试，基本上可以互不干扰地各自相对独立地进行。
将来，如要修改或扩充系统，可以在有关于系统范围内进行而不至于牵动全局。
对于大系统来说，划分子系统的工作应在系统规划阶段进行，常用的是U/C矩阵。
U/C矩阵是一个二维表。
其中，表格的第1列表示数据类，表格的第1行表示业务和功能，除首行、首列外，其它各行、列都属于首行、首列相应位置对应的交叉点，分别用U（use）、C（create），或空表示。
功能与数据类的交叉点上标以C，表示这个数据类有相应的过程产生。
（把系统中密切相关的信息归成一类数据，称为数据类，如客户、产品、合同等，都可称为数据类）。
U表示这个过程使用这个数据类要建立一个U/C矩阵对于一个实际的组织来说不是一件容易的事情。
从理论上说建立U/C矩阵首先要进行系统化，自顶向下地划分，然后逐个确定具体的功能（或功能类）和数据库（或数据类），最后填写上功能/数据之间关系，即完成了U/C的建立过程。
（见表6.1）
正确性检验
建立U/C矩阵后一定要根据“数据守恒”原则进行正确性检验，以确保系统功能数据划分和所建U/C矩阵的正确性。
“数据守恒”就是指，数据必定有一个产生源，也有一个或多个用途。
通过检验，可以指出前段工作的不足的疏漏，或是划分不合理的地方，即时地督促，加以改正。
具体说来，U/C矩阵的正确性检验可以从以下三个方面进行。
1）完备性检验
2）一致性检验
3）无冗余性检验
1）完备性检验
完备性（completeness）检验是指对具体的数据项（或类）必须有一个产生者（即“C”）和至少一个使用者（即“U”），功能则必须有产生或使用（“U”或“C”元素）发生，否则这个U/C矩阵的建立是不完备。
这个检验可及时发现表中的功能或数据项的划分是否合理以及“U”，“C”元素是否有填漏的现象发生。
2）一致性检验
一致性（uniformity）检验是指对具体的数据项/类有且仅有一个产生者（“C”）,如果有多个产生者的情况出现，则产生了不一致性的现象，其结果将会给后续开发工作带来混乱。
这种不一致现象的产生可能有如下原因：
①没有产生者——漏填了“C”元素或者是功能、数据的划分不当。
②多个产生者——错填了“C”元素或者是功能、数据的划分不独立、不一致。
3）无冗余性检验
无冗余性（non-verbosity）检验即表中不允许有空行或空列。
如果有空行或空列的现象发生则可能出现如下问题：
①漏填了“C”或“U”元素；
②功能项或者数据项的划分是冗余的——没有必要的。
U/C矩阵求解过程就是对系统结构划分的优化过程。
它是基于子系统划分应相互独立，而且内部凝聚性高这一原则之上的一种聚类操作。
其具体作法是致使表中的“C”元素尽量地靠近U/C矩阵的对角线，然后再以“C”元素为标准，划分子系统。
这样划分的子系统独立性和凝聚性都是较好的，因为它可以不受干扰地独立运行。
划分子系统的下一步工作是确定各子系统的目标和下属功能。
为此，有必要分析原系统的数据流程图，由此来确定应当增加、取消、合并或改进的功能。
5.3.2功能分析图
系统功能分析一般通过功能分析图进行功能结构分析。
功能分析图是一个完全以业务功能为主体的树型图，其目的在于描述组织内部各部分的业务和功能。
图6.3功能分析图
5.4系统现有业务流程分析
5.4.1业务流程分析的内容
系统中存在的问题可能是管理思想和方法落后，业务流程不尽合理，也可能是因为计算机信息系统的建设为优化原业务流程提供的新的可能性，这时，就需要在对现有业务流程进行分析的基础上进行业务流程重组，产生新的更为合理的业务流程。
业务流程分析过程包括以下内容
1．现行流程的分析。
分析原有的业务流程的各处理过程是否具有存在的价值，其中哪些过程可以删除或合并，原有业务流程中哪些过程不尽合理，可以进行改进或优化。
2．业务流程的优化。
现行业务流程中哪些过程存在冗余信息处理，可以按计算机信息处理的要求进行优化，流程的优化可以带来什么好处。
3．确定新的业务流程。
画出新系统的业务流程图
4．新系统的人机界面。
新的业务流程中人与机器的分工，即哪些工作可由人机分工。
或由计算机自动完成，哪些必须有人的参与。
5.4.2业务流程分析图
管理业务流程图是一种描述系统内各单位、人员之间业务关系、作业顺序和管理信息流向的图表，利用它可以帮助分析人员找出业务流程中的不合理流向。
业务流程图（TransactionFlowDiagram,简称TFO），就是用一些规定的符号及连线来表示某个具体业务处理过程。
业务流程图的绘制基本上按照业务的实际处理步骤和过程绘制。
换句话说，就是一本用图形方式来反映实际业务处理过程的“流水账”。
绘制出这本“流水账”对于开发者理顺和优化业务过程是很有帮助的。
但它的不足是对于一些专业性较强的业务处理细节缺乏足够的表现手段，它比较适用于反映事务处理类型的业务过程。
主要图形符号：
绘制业务流程图的方法：
首先，分析系统的边界，确定系统外实体和系统中人员；
其次，弄清各过程传递的数据内容及数据方向；
最后，正确辨别数据处理过程需要使用什么数据存储文件，及是否对数据存储文件进行修改。
图书手工管理系统的业务流程图
办理
借书证
返回到系统化分析
5.5数据流程分析
数据是信息的载体，是今后系统处理的主要对象，因此必须对系统调查中收集的数据以及统计和处理数据的过程进行分析和整理。
如果有没弄清楚的问题，应立刻返回去彻底弄清楚它。
如果发现有数据不全，采集过程不合理，处理过程不流畅，数据分析不深入等问题，应在本分析过程中研究解决之。
数据与数据流程分析是今后建立数据库系统和设计功能模块处理过程的基础。
数据流程分析的内容：
1．原有数据流程的分析
分析原有的数据流程的各处理过程是否具有存在的价值，其中哪些过程可以删除或合并，原有数据处理流程中哪些过程不尽合理，可以进行改进或优化。
2．数据流程的优化
原有数据流程中哪些过程存在冗余信息处理，可以按计算机信息处理的要求进行优化，流程的优化可以带来什么好处。
3．确定新的数据流程
画出新的数据流程图。
4．新系统的人机界面
新的数据流程图中人与机器的分工，即哪些工作可由计算机自动完成，哪些必须有人的参与。
5.5.1数据流程图（DFD）
数据流图是结构化分析的基本工具，它描述了信息流和数据转换，通过对加工进行分解可以得到数据流图。
数据流程图的四个基本符号：
外部实体、数据处理、数据流和数据存储。
（1）外部实体指系统以外又与系统有联系的人和单位。
（2）数据处理：
指对数据的逻辑处理，也就是数据的变换。
A——标识分部（如：
1，1.1，1.1.1）B——处理名称。
（3）数据流：
是流动着的数据，指处理功能的输入与输出。
用一个水平箭头表示。
数据流可以是一项数据，也可以是一组数据。
（4）数据存储：
表示数据保存的地方。
数据流程图符号
5.5.2DFD的画法
采用结构化系统分析方法SA：
自顶向下，逐层分解，逐步求精的分析方法。
通过分解与抽象的办法，把IS按空间维进行分解。
抽象：
抓住关键的，忽略次要的细节。
画DFD的步骤
第一步
绘制环境图（说明系统的外部实体以及系统与这些外部实体之间的数据交换）。
画DFD的第一步
绘制第一层图（相对概括地反映出信息系统最主要的处理功能、外部实体、输入和输出数据流、数据存储）。
图书管理系统第一层数据流程图
画DFD的步骤
第二步：
分解加工，画出各级子图（描述父图中某一个子系统或过程的扩展数据流程图）。
扩展法：
下一层数据流程图是上一层更为详细的描述。
爆破法：
分层次构造一系列数据流程图（将环境图中的处理过程分解为一系列子过程，而每一个子过程又进一步分解为一系列更为详细的子过程（子过程按层次编号）。
借书证
图书管理系统第二层数据流程图
书号
借还
信息
画DFD的步骤
第三步：
构造总体数据流程图。
把分解后的DFD碎片装配起来，画出DFD的总图。
如用最低层基本加工装配太庞大，而高层DFD又过于抽象，可选择适当层次的子图来装配总图。
要求：
总图既有全局概念，又清晰易懂。
分层数据流图
5.5.3数据字典
在软件开发过程中，我们经常会遇到这样的情形：
几位编程人员对于同一个数据项使用不同的变量名称、长度和有效性验证。
这种情况会导致在真正的数据定义上的混淆，并且在软件维护时出现困难。
解决这种问题的一个有效方法是使用数据字典技术，统一定义应用程序中使用的所有数据元素和结构的含义、类型、数据大小、格式、度量单位、精度以及允许取值范围的共享仓库。
数据字典用来描述数据流图的数据存储、数据加工（最底层加工）和数据流，它记录的主要内容有：
基本信息：
名字、别名、描述；
定义：
数据长度、数据类型、数据结构；
使用特点：
取值范围、使用频率、使用方式等；
控制信息：
来源、用户、引用程序、读写权限等；
其他说明。
数据字典主要是对数据流程图中的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理过程和外部实体进行具体的定义和描述。
（1）数据项
它是最小的数据单位，也是不可再分的单位。
需要描述以下属性：
编号、名称、类型、长度、取值范围.
数据项编号：
I01
数据项名称：
借阅证号
简述:
借阅人的编号
类型及长度:
字符型,8位
数据字典定义内容
数据结构“用户订货单”
数据结构编号:
DS03-01
数据结构名称:
用户订货单
简述:
用户所填用户情况及
订货要求等信息
数据结构组成:
DS03-02+
DS03-03+DS03-04
重点描述数据项之间的组合关系。
（2）数据结构
（3）数据流
在数据字典中用要描述以下属性：
数据来源、数据流的去处、数据流的组成、数据的流量。
数据存储编号：
F01
名称：
借阅证
简述：
存放借阅人信息
数据存储组成：
借阅证号+姓名+身份证号+地址
关键字：
借阅证号
相关联的处理：
P01,P02,P03
（4）数据存储
定义数据存储的具体数据项。
定义多个数据存储的例子。
（5）处理过程
对数据流程图中最底层的处理逻辑加以说明，需要在数据字典中描述处理的编号、名称、简述、输入输出数据流及具体处理步骤。
（6）外部实体
描述外部实体及产生的数据流和传给外部实体的数据流
外部实体编号：
S01
名称：
借阅人
简述：
借阅图书的人
输入数据流：
借阅证号+姓名+身份证号+地址
输出数据流：
借阅证号
继续
举例：
多个数据存储定义
返回
举例：
数据流的定义
数据流编号：
D01
数据流名称：
借阅人信息
数据流简述：
办理借阅的有效证件
数据流来源：
借阅者
数据流去向：
办理借阅证处理
数据流组成：
姓名+地址+身份证号+联系电话
返回
举例：
处理逻辑定义
处理逻辑编号：
P01
处理逻辑名称：
办理借阅证
处理简述：
凭有效证件办理借阅证
输入数据流：
借阅者信息
处理描述：
根据有效证件，把借阅人的基本信息存储到借阅证文件里，并给借阅人赋予唯一一个借阅证号
输出数据流：
有效证件信息
处理频率：
25人/日
返回
结构化系统分析的基本思想是将一个复杂的系统分解成许多足够简单的基本处理。
数据流程图表达系统的逻辑功能及各部分的联系。
数据字典用于补充说明系统所涉及的各项数据，并对比较简单的计算性的处理功能进行描述。
对于比较复杂的处理功能需要运用专门的描述处理功能的工具。
§5.5.4表达处理逻辑的工具
描述一个基本处理还没有严格的标准语言。
常用三种工具来描述做什么，即：
判断树、判断表、结构英语。
注意：
这种描述是用户与系统分析员交流的工具。
（1）判断树：
一个动作的执行涉及许多条件，条件的满足情况形成树的分叉。
（2）判断表：
用表格方式来描述处理逻辑的一种工具。
（3）结构英语：
使用“IF、THEN、ELSE”等词进行判断。
≤30天
一、判断树
欠款时间
>100天
>30天
≤100天
先按库存发货，进货后再补发
先付款，再发货
立即发货
不发货
优惠
政策
某公司优惠政策的实质是：
用户每年交易额≤10万元,不给优惠;＞10万元给优惠:
近三个月无欠款,折扣率15%;近三个月有欠款,如果与本企业交易时间＞10年,折扣率10%;≤10年,折扣率5%.
交易额
＞10万
交易额
≤10万
无折扣
返回
一、判断树
59
60
二、判断表（又称决策表）
判断表（又称决策表）可以清晰地表达条件、决策规则和应采取的行动之间的行动之间的逻辑关系。
例1：
处理订货单的判断表
返回
例2：
公司优惠政策判断表
二、判断表（又称决策表）
合并整理后的公司优惠政策判断表：
二、判断表（又称决策表）
三、结构化语言表示法
结构英语表示法是一
种模仿计算机语言来描
述处理逻辑的方法。
IF欠款时间≤30天
IF需要量≤库存量
THEN立即发货
ELSE
先按库存量发货，进货后再补发
ENDIF
ELSE
IF欠款时间≤100天
IF需求量≤库存量
THEN先付款再发货
ELSE
不发货
ENDIF
ELSE
要求先付欠款
ENDIF
ENDIF
方式2：
如果条件1
则动作A
否则（条件1不成立）
就动作B
方式1：
它使用了由“IF”、“THEN”和“ELSE”等
词组成的规范化语言。
如果 交易额大于１０万元
则 如果 无欠款
则 折扣率１５％
否则 （有欠款）
就 如果 交易时间大于１０年
则 折扣率１０％
否则 （交易时间小于１０年）
就 折扣率５％
否则 （交易额小于或等于１０万元）
就 无折扣
三、结构化语言表示法
分析系统目标；
分析业务流程和数据流程（确定新的业务流程和数据流程）；
功能/数据分析（U/C矩阵）；
数据属性分析，确定文件类型；
数据存储和查询分析；
数据输入输出分析；
确定新系统的数据流程和数据处理方式；
新系统的逻辑方案建立。
系统化分析的目标：
在对原有系统调查的基础上，分析并找出原系统业务流程和数据流程的不足、提出优化和改进的方法，给出新系统要采用的信息处理方案。
5.6系统化分析
5.7新系统的逻辑方案
新系统的总体结构（逻辑结构）：
子系统的划分
新系统的业务流程及业务处理工作方式；
新系统的数据流程，以及计算机系统将完成的工作部分；
新系统在各个业务处理环节拟采用的管理方法、算法或模型。
与新的系统相配套的管理制度和运行体制的建立；
系统开发资源与时间进度估计。
5.8系统分析报告--系统分析阶段成果
系统分析报告又称为系统说明书，是系统分析阶段的技术文档，也是这一阶段的工作报告，是提交审议的一份工作文件。
内容
（1）引言
（2）项目概述；
①项目的主要内容——系统目标和开发的可行性；
②现行系统的调查情况
③新系统的逻辑模型
新系统的总体结构（逻辑结构）：
子系统的划分
新系统的业务流程及业务处理工作方式；
新系统的数据流程，以及计算机系统将完成的工作部分；
新系统在各个业务处理环节拟采用的管理方法、算法或模型。
（3）实施计划
①工作任务的分解
②与新的系统相配套的管理制度和运行体制的建立；
③系统开发资源与预算
④时间进度估计。
系统说明书一旦审议通过，则成为有约束力的指导性文件，成为用户与此技术人员之间的技术合同，成为下阶段系统设计的依据。
因此，系统说明书的编写很重要。
它应简明扼要，抓住本质，反映系统的全貌和系统分析员的设想。
它的优劣是系统分析人员水平和经验的体现，也是系统分析员对任务和情况了解深度的体现。
对系统说明书的审议是整个系统研制过程中一个重要的里程碑。
审议应由研制人员﹑企业领导﹑管理人员﹑局外系统分析专家共同进行。
审议通过之后，系统说明书就成为系统研制人员与企业对该项目共同意志的体现，系统分析作为一个工作阶段，宣告结束。
若有关人员在审议中对所提方案不满意，或者发现研制人员对系统的了解不具备﹑不成熟，导致项目中止或暂缓。
一般说来，经过认真的可行性分析之后，不应该出现后一种情况，除非情况有重大变动。
上面提到的局外专家，指研制过类似系统而又与本企业无直接关系的人，他们一方面协助审查研制人员对系统的了解是否全面、准确，另一方面审查提出的方案，特别是对实施后会给企业的运行带来的影响做出估计。
这种估计需要借助他们的经验。
复习要点：
系统分析经历哪几个步骤，每一个步骤的基本过程是什么？
试分析本校的组织机构及各部门的主要业务功能，画出组织机构图和业务功能一览表。
试述系统数据流程图绘制的主要原则、步骤与方法
某学校学籍管理制度规定：
①经补考仍有两门考试课不及格者留级；②经补考，考查课和考试课共计仍有三门不及格者留级；③经补考，仍有不及格课程但未达到留级标准可升级，但不及格课目要重修。
试用结构化语言、判定树、判定表分别表示上述规则。
用数据流程图描述以下培训业务管理系统
某培训中心管理系统子系统的业务处理过程如下：
培训中心将学员发来的电报、信件、电话收集分类后按几种不同情况处理：
①报名的，将报名数据送给负责报名的职员处理，并在学生文件、课程文件及账目上登记，同时将报名单交财务部门开出发票后凭复审通知学员；
②查询的，交查询部门给出答复；
③付款的，财务人员在账目上登记后，经复审通知学员；
④注销的，注销人员在课程文件、学生文件、账目上做相应的修改，经复审通知学员；
⑤对一些不合理的函电，培训中心拒绝处理。
对所在学校的学生成绩管理系统进行系统分析：
①画出管理业务流程图；②画出数据流程图；③编写数据字典
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