第4章系统工程与需求工程方法 [2].ppt

第4章 系统工程与需求工程方法 教学内容： 系统、系统思维、系统工程 系统分析员角色及要求 计算机系统工程 需求获取方法 重点掌握： 系统思维、需求获得方法 4.1.1 系统的概念 系统：一个相互联系的有机整体。 (Patching, 1990） 由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的、具有特定功能的有机整体。本身是所从属的更大系统的组成部分。（辞海） 系统工程：运用先进科学方法，对“系统”的规划、研究、设计、制造、实验和使用等进行组织管理的技术。（外来语，辞海） 系统思维：一种把以广义的观点看待问题的方法，试图同时考虑一个问题的所有方面，而某一时刻集中关注的是组成问题各部分之间相互联系。(Checkland, 1981) 自然系统与设计系统 1.突发性 系统不是简单的堆积，有机组合具有更多的属性。这种显示出单一组成部分所不具有的新属性，称为突发性。 2.层次性●系统是一种由子系统组成的层次结构。●每个子系统是具有明确定义输入和输出的独立系统，但又是大系统的一个组成部分。 3.信息传递●为了激发子系统相互协作并实现一定目标，它们之间一定要有信息传递。●信息传递形式:系统之间 (内部之间)、来自环境 (外部输入到系统)、发往环境 (从系统输出到外部) 4.自控制 大部分的系统表现出某些自管理性的控制形式。如： 烟叶发酵系统的调节器 人类对疾病的免疫系统 如果没有控制任其它们的组件独立工作，许多系统最终会趋于某种限制性的功能状态，如死亡或失去控制。 但是，系统组件之间的联系会限制系统的功能表现。 5.分解 系统可以被划分为较小组成部分。 基于这个特点，允许系统分析员: 把一个系统划分为小的可管理的子系统； 某一时刻关注某一区域； 集中于与一组使用者有关的组成部分； 不同的时间内建立不同的组成部分。 6.模块化 模块化 把系统划分为相对合理大小模块的过程 模块化简化了系统设计 藕合性 子系统之间的关联程度 内聚性 一个系统实现一个单一功能的内部联系程度 系统的总体描述 一个系统一定有现实的目标或存在的理由。 一个系统有若干个自我控制或管理的组成部分。 一个系统是由子系统以层次结构组成的。 系统内活动的组成部件通过消息实现信息传递。 系统能与其所处的环境进行消息传递。 一个系统通常有在其管理机制下所消耗或转换的资源。 系统有区别与简单组装的整体性 不同类型的系统服务与不同的目标。 系统分类 自然系统和设计系统。一个组织、一只动物、一个经济系统、世界和宇宙等是一个自然系统；一台计算机、空调/发动机和一个数学分支等是设计系统。 社会和文化系统和人类活动系统。如一个家庭、社区、国家和社会等属于社会和文化系统；一场运动会属于人类活动系统。 开放的和封闭的系统。一个开放的系统经由它的系统边界通过输入和输出与其所处的环境实现交互；一个封闭的系统没有与其所处的环境实现交互，所以它是完全自包含的。 静止的和动态的系统。一个静止的系统是一个内部状态没有变化的系统；一个动态的系统通过实现内部状态的改变 对内部的事件和其所处环境的变化做出反应。 稳定的不稳定的系统。一个稳定的系统表现为动态平衡，或通过状态改变对内部和外部事件做出反应，但改变是非常微小的或返回到一个接近于以前的状态；一个不稳定的系统对内部和外部的反应是不确定的、不可预期的或大多时候 比例失调。 自适应和非自适应的系统（或活动的和非活动的系统）。一个自适应或活动的系统是一个能回应环境变化和外部干预事件的系统；一个非自适应或非活动的系统是对环境变化和外部干预事件不能做出回应的系统。 永久性的和临时性的系统。一个永久性的系统是一个持续一个明显时间段（比如几年）的系统；一个临时性的系统是一个持续时间很有限的系统。如：一个银行的会计系统 系统生命周期： 自系统产生到消亡（淘汰）的阶段描述，过程。 系统化的思维能力要求: 具有面对复杂性和系统分解这种复杂性的能力； 具有抽象思维的能力，也就是建立表示现实世界模型的能力； 具有不断质疑模型和假设适合性的批判精神 具有能检查模型运行情况（或许需要被抛弃）的实验方法。 系统化的思维能力不是天生的但是可以学习的。 系统思维的技巧 以整体入手，进而抽象化模型化的系统； 识别目标，目标是必须努力追求的系统性能且必须确定合适的性能指标，应该检查系统的运行情况，保证它们达到预期的功能和性能的目标。 将问题分解为层次结构的系统和子系统，每个系统和子系统是可以理解、建模和管理的，识别每个系统的输入和输出，以便能理解、定义和建模它们与其所处环境之间的交互方式； 因为没有一个系统是完全正确的，能反应一个不断变化世界的发杂性，所