Transcript 系統分析與設計 主講人：陳明星

系統分析與設計
主講人：陳明星
大綱
系統分析與設計的概念
專案管理
系統規劃與選擇
系統分析
系統設計
系統建置與執行
單元一
系統分析與設計的概念
系統分析與設計的概念
主要目標：透過開發應用軟體以改善組
織的運作效率，並訓練內部員工有效運
用此應用軟體。
此開發出之應用軟體(或稱系統)，目的
在於支援組織上的功能或流程。
系統的目的在於將資料轉成資訊包含以
下六大元素。
資訊系統構成之元素
圖1-1 資訊系統構成之元素
系統
系統的定義：在一個企業中，為達成一
個共同的目的，而將一連串相關的商業
流程串連在一起，就稱之為系統。
系統有九大特色
系統必須存在環境中
系統是有範圍的
系統的特性
由元素組成
各元素互有關連
有界限
有特定的目的
適用於某一個環境
系統包含各種不同之介面
有條件限制
具備輸入
具備輸出
重要的系統概念
分解
–將系統切割成小的單元的程序
模組化
–將系統分割成一般大小的模組之過程
–模組化能簡化系統設計
耦合性
–互相耦合之子系統將互為相閱
聚合性
資訊系統之主要元素
圖1-2 資料、資料流及程序邏輯之差異
不同資訊系統之關係
圖1-3 四種不同類型之資訊系統：TPS、MIS、DSS and EIS
資訊系統的種類及系統開
交易處理系統 (TPS)
– 將企業商業活動過程中的資料電子化
管理資訊系統 (MIS)
– 將交易的原始資料轉換為有意義的格式意
決策支援系統 (DSS)
– 協助決策者作決策，系統以互動方式與決策
者互動
專家系統 (ES)
– 將專家的經驗融入資訊系統中
系統分析與設計
模組導向開發 (MDD)
– 結構化系統分析與設計
– 資訊工程
物件導向分析與設計 (OOAD)
快速應用開發 (RAD)
外包
系統開發生命週期
圖1-4 系統開發生命週期法
單元二
專案管理
專案管理的重心
圖2-1 專案管理者須面臨的問題
確認資訊系統符
合顧客期望
– 在一定時間內完
成
– 符合既定已限制
與需求
專案計畫之呈現及時程設定
甘特圖
– 用來呈現專案時程的一種有效的工具
– 可顯示出系統中每一單獨工作項目之開始及
結束日
網路圖形
– 顯示各工作項目之順序
甘特圖及網路圖
圖2-2 甘特圖
圖2-3 網路圖形
個案1-松樹傢俱之甘特圖
1. 確認每一工作項目
–
–
–
–
–
–
–
收集需求項目
設計螢幕畫面
設計報表
設計資料庫
使用者文件說明
軟體程式設計
安裝及測試
2. 決定每一個工作項目預估之時間及預計完成時間
3. 決定工作項目之順序
4. 決定要徑
–
要徑指的是該路徑上之工作項目不可延遲，否則該專案就
一定延後完成。
範例一：找出專案之要徑圖
圖2-4 SPTS專案預估完成時間
圖2-6 各工作項目之網路圖
圖2-5 SPTS專案中各工作項
目之先後順序表
範例二
利用Microsoft Project
設計甘特圖及網路圖
單元三
系統規劃與選擇
專案計畫書的內容
專案計畫包含(Baseline Project Plan)
–範圍
–利益
–成本
–風險
–資源
工作說明書 (Statement of Work)
–描述此專案應有之產出
–描述各工作項目之大綱
專案計畫書(BPP)
圖3-1 專案計畫書
工作說明書(SOW)
圖3-2 工作設明書
單元四
系統分析
系統分析
決定需求的來源包含
– 透過與使用者談話中收集必要資訊
– 既有的文件及檔案
– 電腦報表上的資料
將需求結構化
– 流程塑模
– 概念式資料模型
可行性方案的產生
流程塑模
以圖形表示出在系統與其周遭環境中所
有作業流程中資料與流程間之相關性
資料流程圖 (DFD)
–在系統中，以圖形表示出外部實體、流程及
資料儲存資料之關連性。
資料流程圖中四種常見之符號
圖4-1 Gane及Sarson定義出四種用來展現資料流程圖的符號，
分別為資料流符號、資料儲存符號、流程符號及外部實體符
號
資料流程圖技術說明-1
資料流
– 描述資料在系統中由一個位置流動到另一個位置
– 以箭頭表示
– 以有意義的名詞來表示該資料流
資料儲存體
– 描述資料儲存的場所
– 資料呈現方式包含
• 檔案文件夾
• 電腦檔
• 記事本
– 以缺右邊線條之長方形表示如：
– 以儲存體的名字表示之
資料流程圖技術說明-2
流程
– 描述工作的執行，會造成資料的轉變，儲存
及分配
– 以圓角長方形表示
資料起源／終點
–
–
–
–
描述資料的起點及終點
一般稱其為外部實體
以長方形表示
通常以外部實體之名稱表示
資料流程圖之定義
環境背景圖
–此資料流程圖顯示出系統之範圍及與本系統
相關之外部實體及主要資料流
第0階DFD
–最高層次的資料流程圖，顯示出一個系統主
要的流程，資料流及資料儲存體
環境背景圖
圖4-2 點餐系統之環境背景圖
第0階DFD
圖4-3 點餐系統四個不同之流程
繪製資料流程圖的相關規劃-1
流程
A.任何一個流程不可只
有輸出
B.任何一個流程不可只
有輸入
C.都以動詞描繪流程
資料儲存體
D. 資料儲存體不能由其中一
個儲存體直接傳資料至另
一個儲存體
E. 資料不能由外部實體直接
傳至資料儲存體
F. 資料不可直接由資料儲存
體傳至外部實體
G. 資料儲存體通常以名詞表
示
繪製資料流程圖的相關規劃-2
資料來源／終點
H.資料不能直接由來源
傳至終點
I. 資料來源／終點，經
常由名詞來表示
資料流
J. 在DFD的兩兩符號之
間，資料流僅能有一
個方向
K.交叉符號表示相同的
資料流在不同符號間
流動
繪製資料流程圖的相關規劃-3
資料流
L.若資料流來自不同處理，但最後會輸出至相
同的位置，則此資料流將會是相同的資料流
M.資料流不能回到原始出發之流程
N.資料流，流至資料儲存體表示更新該資料
儲存體
O.來自資料儲存體之資料流表示自資料儲存
體中取得或使用該資料儲存體之資料
P.資料儲存體通常以名詞表示
DFD的分解
分解DFD
– 最基本的DFD：最低階的DFD
– 第n階DFD：從第0階DFD分解至第N階的
DFD
平衡的DFD
– 從高一階分解至下一階的DFD，必須仍能具
備相同的輸出及輸入
繪製 DFD的指導方針
1. 完整性
•
DFD須包含系統中所有之要素
2. 一致性
•
在某一階DFD中所含之資料一定也要能呈現在下
一階
3. 時間因素
•
DFD不受時間之影響而有所不同
4. 製作 DFD是須不斷反覆修正的
5. 必須繪製到最基本的 DFD，以表示DFD已完
全繪製完畢
邏輯塑模
DFD無法繪出流程中所蘊含之邏輯
邏輯塑模可描述，DFD圖形中流程內所
應包含的內部結構及其功能
兩種常見的邏輯塑模方法
– 結構化英文
– 決策樹
練習三
圖4-4 請找出此DFD的錯誤
圖4-5
圖4-6
練習四
繪製DFD
概念式資料塑模
組織中資料的呈現
主要目的為了展現資料的意義及相關性
實體－關係圖(E-R圖，EntityRelationship Diagram)主要用於顯示資料
間的關係
概念式資料模型主要用意在於產生正確
的E-R圖
資料的收集方式包含訪談、問卷…等
流程決策邏輯及資料塑模皆須保持一致
概念式資料塑模的步驟
第一步驟建立資料模型
概念式資料模型包含新系統中所有需求
在設計階段概念式資料模型，將轉成實
體資料模型
在SDLC循環中，專案庫連結所有設計及
資料模型中的所有步驟
標準 E-R 符號
圖4-7 標準E-R圖的常見符號
E-R圖的介紹
三個主要記號
– 資料實體(Entity)
– 關連(Relationship)
– 屬性(Attribute)
E-R圖
– 一個詳細的有邏輯關係的圖形，用以表示一
個組織或企業中，實體與其資料間之關連性。
E-R圖的主要術語-1
實體(Entity)
– 可以是組織中的人、地方、物件、事件或是
概念
– 在E-R圖中以長方形表示
實體類型(Entity Type)
– 同一實體的集合，該實體具有共同之屬性
屬性(Attribute)
– 一個實體具備有許多不同之屬性
E-R圖的主要術語-2
候選鏈及識別符號
– 任何一個實體都須具備一個或一組屬性，用
以區別實體中各個不同之實例(Instance)
– 候選鍵
• 利用該屬性可以區別出一個實體中，每一個不同
之實例
E-R圖的主要術語-3
識別符號
– 一定是候選鍵且被選擇用來區分實體中各個
不同之實例
– 識別符號之篩選原則
1.該候選鍵一旦值決定後就不能再改變
2.候選鍵不可為空值
3.避免使用智慧鍵
4.考慮利用單一代理鍵取代大型的結合鍵
E-R 圖常見符號
圖4-8 E-R圖符號
關係的維度-1
維度
– 在一個關連中，有關連的實體數
三種情況
– 一維
• 一個實體搭配一個關連
– 二維
• 二個實體搭配一個關連
– 多維
• 三個或三個以上實體搭配一個關連
關係的維度-2
圖4-9 維度的介紹
基數
實體B中之實例對應至實體A中之實例的
個數
最小基數
– 至少須有多少個B中之實例對應至A中之每
一個實例最小基數
最大基數
– 最多須有多少個B中之實例對應至A中之每
一個實例最大基數
關係實體
因兩個實體其具備有多對多的關係而產
生一個新的實體稱之為關係實體。
關係實體之範例
圖4-10 關係實體之範例說明
線上購物系統之E-R圖
圖4-11 線上購物系統之E-R圖
練習五
繪製E-R圖
選擇最適當之系統設計策略
軟體的來源
確認需求及限制
產生可行的替代方案
選擇最佳之設計策略
修正專案計畫書
單元五
系統設計
表單與表格
圖5-1 使用多項加強標示的表單
圖5-2 表格式報表
圖5-3 設計不良的表單
圖5-4 設計良好的表單
介面設計
版面設計
– 標準編排方式如同一般紙本的表單及報表
– 螢幕上的移動方式須由左而右，由上而下，
如同紙本表單一般
結構化資料輸入
控制資料輸入的方式
提供回饋機制
提供線上協助功能
除錯的技巧
表5-1 在資料儲存前經常使用的資料偵錯技巧
交談圖
圖5-5 顧客資訊系統之交談圖
資料庫設計
資料庫設計之流程
–邏輯設計
•以概念式資料模型為基礎
•四個主要步驟
1.針對每一個使用者介面，利用正規化的原則設計出邏
輯資料模型
2.整合所有正規化後之資料成一個整點式的邏輯資料庫
模型
3.將概念式E-R模型轉化為正規化之資料需求
4.比較整合式的邏輯資料庫模型及E-R模型所轉化的正
規化模式，並產生最終且適合本系統之邏輯資料庫模
型
邏輯資料模型
圖5-6 邏輯資料模型-概念式資料模型及轉換後之關連表
資料庫設計流程
實體設計
– 以邏輯資料庫設計為基礎
– 主要原則
1.選擇資料庫儲存格式
2.從邏輯資料庫模型轉化為實體資料檔
3.將資料檔放在輔助記憶體中，因此資料可以快速
的進行更新作業
4.選擇資料儲存的媒體以利快速處理
主鍵
– 資料檔關連表中，該屬性的值是唯一的
關連式資料庫模型-1
資料庫有一串相關連的表格或稱關連(表)
關連(表)
–二維的表格，包含多個欄位(即屬性)及任意
數量的列(即記錄)
–屬性
•每一列都是獨一的
•欄位的順序可以互相交換
•每一列也可互相交換
關連式資料庫模型-2
架構完整的關連
– 一個關連中含有最少的重覆性，並允許使用
者進行新增、修改、刪除後，卻不會產生錯
誤或造成任何不一致
圖5-7 EMPLOYEEL關連
正規化
將複雜的資料結構轉變為簡單、穩定的資料結構的過
程
第一正規化(1NF)
–去除重覆群組
第二正規化(2NF)
–任何非主鍵的屬性，皆由主鍵來決定(稱之為完全
功能相依)
第三正規化(3NF)
–任何非主鍵的屬性，不能由非主鍵的屬性來決定
(稱之為遞移相依)
正規化後之結果，所有非主鍵的屬性，皆由主鍵決定
功能相依與主鍵-1
功能相依
–若屬性B功能相依於屬性A，則A的屬性值可決定唯
一的B屬性值
第一正規化(1NF)
–所有屬性的定義域(domain)僅含基元值
–所有重覆的群組，即同一值組的所有欄位不可儲存
一個以上的資料值
第二正規化(2NF)
–關連(R)為1NF
–所有非主鍵的屬性完全功能相依於主鍵的屬性
功能相依與主鍵-2
第三正規化 (3NF)
–關連R為2NF
–非主鍵間不可有遞移相依
圖5-8 範例說明
2NF
課程代號 課程名稱 教室代號 教師代號 教師住所
(遞移相依)
3NF
教師代號 教師住所
功能相依與主鍵-3
外鍵
–在關連R中，某一屬性並非此關連R中之主鍵，
但卻是另外一個關連的主鍵，我們稱其為外
鍵
參照完整性
–指關連R中某一屬性的值，決定於另一個關
連R中相同屬性的值
圖5-9 去除遞移相依
圖5-10 第3正規化表格
將E-R圖轉變為關連(表)-1
將概念式資料模型轉為正規化的關連(表)
步驟
1.找出實體
2.找出關係
3.正規化關連(表)
4.合併關連(表)
將E-R圖轉變為關連-2
1. 找出實體
– 每一個實體轉換為關連(表)
– 實體中的主鍵變成關連表中的主鍵
– 主鍵需符合下面二個條件
a. 主鍵具有唯一性
b. 主鍵不可重覆
2. 找出實體與實體間的關係(關係基數)
– 一對一
– 一對多
– 多對多
3. 合併關連表
– 目的在於去除重覆性
圖5-11 E-R圖
圖5-12 E-R圖轉為關連表
圖5-13 E-R圖
圖5-14 E-R圖轉為關連表
圖5-15 E-R圖
圖5-16 E-R圖轉為關連表
圖5-17 多對多E-R圖
圖5-18 1對多E-R圖
實體檔案與資料庫設計
需要下列資訊
–正規化後的關連表(及容量預估)
–每一屬性之定義
–描述及說明何時會進行資料之存取
–回應時間的預估及資料之完整性
–建置檔案及資料庫所會用到之技術
資料完整性之控制方法
圖5-19 資料完整性參考實例(2個關連)
圖5-20 資料完整性參考實例(單一關連表)
設計實體表格-1
反正規化
–
–
–
–
將正規化關連(表)轉換為實體的表格
兩個實體其關係為1對1
兩個實體其關係為多對多
某一實體為另一實體之參考資料
設計實體表格-2
重整資料表中之列(即記錄)
–實體檔案
–一個表格，可以是一個實體檔案，一個資料
庫也可以是一個檔案。
設計實體表格-3
選擇索引的參考原則
1.以主鍵作為每一個檔案之索引
2.利用外鍵作為檔案的索引
3.利用非主鍵的欄位作為索引
雜湊式檔案架構
– 每一筆記錄的位置乃利用演算法定義出，而
非使用索引檔
檔案之控制設計
備份技術
– 固定週期備份
– 登錄交易記錄
– 登錄修改記錄
資料安全技術
– 編碼
– 使用者帳號管理
– 禁止使用者直接存取資料
單元 六
系統建置與操作
系統建置與維護
包含七個主要的活動
–
–
–
–
–
–
–
編程
測試
安裝上線
文件製作
教育訓線
支援
維護
目的
– 轉換實體之系統規格為可執行的應用軟體
– 將已執行的工作文件化
– 提供現在及未來使用者必要的協助
應用軟體測試
「測式計畫書」完成於分析階段
在設計階段完成「單元測試計畫」
真正測試則於建置階段完成
測試計畫提供測試階段中所有成員一個
溝通管道
應用軟體測試-測試的種類
單元測試
–每一個模組，獨自測試，又稱為模組測試
整合測試
–將各模組整合在一起的測試
系統測試
–將所有系統中所有的程式集中在一起的測式
系統上線
將舊系統換成新系統的過程
四種常見的方法
–直接上線(去除舊系統，直接系統新系統)
–並行上線
–先選擇某一個區域上線
–階段性上線
圖6-1 直接上線
圖6-3 並行上線
圖6-2 分區上線
圖6-4 階段性上線
製作系統文件
系統文件
使用者文件
教育訓練
教育訓練之主題
訓練的方法
表6-1 訓練方法及其頻率
建置系統經常會失敗的原因
兩種系統建置成功的條件
–高階管理者之支援
–在開發階段須讓使用者參與
建置流程
建置系統成功因素
–使用者對系統成到滿意
專案結案之步驟
團隊評估
–重新安排專案成員至其它專案中
通知所有參與此專案之單位，專案已結
束
執行專案後之評估
合約關係終止
系統維護
修改系統因系統產生錯誤
修改系統因些業的新需求
修改系統為提昇績效
修改系統為避免未來可能發生之錯誤
References
Valacich J., George J., Hoffer J. (2004)
Essential of Systems Analysis and Design,
New Jersey, Prentice Hall.
Whitten J., Bentley, L. Dittmna, K. (2004).
System Analysis and Design Methods,
McGraw-Hill.