第一篇：農(nóng)業(yè)系統(tǒng)分析與模擬重點

系統(tǒng)：是由相互作用和相互依賴的若干組成部分（要素）結(jié)合而成的，具有特定功能的有機整體。

要素；是指構(gòu)成系統(tǒng)的基本單元或部分要素是相對于系統(tǒng)而言的一個大系統(tǒng)往往是由若干個小系統(tǒng)和要素所組成。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；指系統(tǒng)內(nèi)部各組成部分或要素在空間，時間等方面的有機聯(lián)系，相互作用的機秩序。（特點：具有相對穩(wěn)定性，多層次性和適應(yīng)性。形式有：數(shù)量結(jié)構(gòu)，時序結(jié)構(gòu)，空間結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)。）

系統(tǒng)功能：內(nèi)部功能是外部功能的基礎(chǔ)，內(nèi)部功能的狀況決定外部功能的狀況，外部功能現(xiàn)。

農(nóng)業(yè)模型：泛指模仿各種農(nóng)業(yè)物體或農(nóng)業(yè)過程的數(shù)學(xué)模型。

：農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程是系統(tǒng)工程的一個重要分支，是系統(tǒng)工程的理論和方法在農(nóng)。農(nóng)業(yè)系統(tǒng)是生態(tài)—社會—經(jīng)濟的復(fù)合系統(tǒng)。

生產(chǎn)函數(shù)：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，投入的資源數(shù)量不同，一般產(chǎn)品的輸出量也不同，這種資產(chǎn)出之間的數(shù)量關(guān)系，以函數(shù)的形式表示，稱為生產(chǎn)函數(shù)。實現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)所進行的活動，亦是系統(tǒng)功能的外部表現(xiàn)。

生產(chǎn)過程中所施用的物品，如氣候、土壤、種子、肥料、水利、資金、農(nóng)機在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，投入的資源數(shù)量不同，一般產(chǎn)品的輸出量也不同，這產(chǎn)品產(chǎn)出之間的數(shù)量關(guān)系。資源后。產(chǎn)量以固定數(shù)上升，呈直線關(guān)系呈直線關(guān)系Y=a+bx。源增加一個單位，相應(yīng)的總產(chǎn)量按遞增的速率增加y=a·e-bx。源每增加一個單位，相應(yīng)的總產(chǎn)量按遞減的速率下降y=a·x-b。,產(chǎn)量越來越低，增長量呈負數(shù)。如施用過多的N肥.總產(chǎn)量與變動資源量的比值。增加單位變動資源時，產(chǎn)品的增加量。

輪作周期中的數(shù)種作物）及其與外界影響因素構(gòu)成的生產(chǎn)過引起行為的機理，模型較少或根本反應(yīng)不出來，通過實際觀測，直接尋求的關(guān)系。通常是由一個或多個數(shù)學(xué)程式組成。

入系統(tǒng)行為的機理和過程，定量系統(tǒng)的組成，從而可解釋系統(tǒng)的行為結(jié)果。這些過程加以解釋。的生長機理引入模型中，研究作物的物質(zhì)生產(chǎn)動態(tài)及其與環(huán)境因素長發(fā)育、物質(zhì)生長與分配隨時間的變化。

擬模型與計算機專家系統(tǒng)相結(jié)合，通過模擬作物的生長發(fā)育，計算出最佳選擇。

結(jié)構(gòu)和行為不清楚的系統(tǒng)，依據(jù)可控因素的輸入所引起的可觀測因來確定系統(tǒng)的運行規(guī)律，從而建立系統(tǒng)模型的理論和方法。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)和行為清楚的系統(tǒng)，應(yīng)用各種已知的科學(xué)知識進行描述從和方法。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)和行為主要部分清楚，其它部分不清楚的系統(tǒng)，采用已知，然后通過實驗對所建的模型進行補充和修正，從而建立系統(tǒng)模型的理論和方法。

利用系統(tǒng)分析方法、計算機模擬技術(shù)以及作物生理、生態(tài)、農(nóng)學(xué)等物、環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟4個要素構(gòu)成的整體農(nóng)業(yè)系統(tǒng)為研究對象，通過建立數(shù)學(xué)模型來描述作物個體或群體生長發(fā)育、器官建成和產(chǎn)品品質(zhì)等于環(huán)境之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，并在計算機上實現(xiàn)模擬作物生產(chǎn)全過程的一個軟件系統(tǒng)。模擬模型包括模型建立和模擬實驗兩部分。

應(yīng)用計算機模擬植物在三維空間中的生長發(fā)育狀況。其主要特征為以植物個物形態(tài)結(jié)構(gòu)為研究重點。所建立的模型以三維可視化的方式反映植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)規(guī)律。

數(shù)學(xué)模型；用符號和數(shù)學(xué)方程式表示一個系統(tǒng)的模型 系統(tǒng)的組成：要素，結(jié)構(gòu)，功能，行為，環(huán)境。

集合性②關(guān)聯(lián)性③層次性④整體性⑤目的性⑥可控性⑦時序性

要素與要素之間，要素與系統(tǒng)之間，系統(tǒng)與環(huán)境存在的各中聯(lián)系（數(shù)構(gòu)，空間結(jié)構(gòu)，邏輯結(jié)構(gòu)）

層次性：任何一個系統(tǒng)向上可逐層綜合成母系統(tǒng)，向下分解為子系統(tǒng)的特點。系統(tǒng)整體具有各組成部分自身獨立存在時所不具備的性質(zhì)。元素之間相互作用、相互關(guān)聯(lián)，組成了整體后就賦予了系統(tǒng)新的性能。A、元素之間的相互配合、協(xié)調(diào)，系統(tǒng)功能〉部分功能之和 B、若不能配合協(xié)調(diào)，則系統(tǒng)功能〈部分之和

目的性：開放系統(tǒng)追求多目標(biāo)，如農(nóng)業(yè)系統(tǒng)要考慮的目標(biāo)

1、社會

2、經(jīng)濟

3、生態(tài)效益 可控性：指人們通過可控系統(tǒng)的可控元素，使它按照預(yù)期軌跡運動，實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo).任何系統(tǒng)都隨時間而運動和發(fā)展，并在一定條件下轉(zhuǎn)化為另一種系統(tǒng)的可能。模型的特征；①機理性②綜合性③動態(tài)預(yù)測性④輔助決策性⑤通用性⑥靈活農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)一般可以分解成區(qū)域、農(nóng)區(qū)、農(nóng)田生態(tài)、作為群落、群體、個體、器官、組層次或等級。

農(nóng)業(yè)模型研究步驟①模型選擇與系統(tǒng)定義②資料獲取與算法構(gòu)建③模塊設(shè)計與模型實現(xiàn)④模型檢驗與改進

各種農(nóng)業(yè)系統(tǒng)都由：農(nóng)業(yè)環(huán)境、農(nóng)業(yè)生物、農(nóng)業(yè)技術(shù)、農(nóng)業(yè)社會經(jīng)濟 4個要素組成農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫大體可以分類如下：①農(nóng)業(yè)品種數(shù)據(jù)庫②農(nóng)業(yè)氣候③農(nóng)業(yè)土壤④農(nóng)業(yè)水資源⑤農(nóng)業(yè)病蟲草害⑥農(nóng)業(yè)經(jīng)濟數(shù)據(jù)庫

虛擬植物主要特征：①以植物個體為研究中心②以植物形態(tài)結(jié)構(gòu)為研究重點③所建立的模作物生產(chǎn)系統(tǒng)的的層次結(jié)構(gòu)：由”天（天氣）-地（土壤）-人（措施）-作物”構(gòu)成的多層作物生產(chǎn)系統(tǒng)常用的模型

機理，模型較小或根本不反應(yīng)出來（即假定一個系統(tǒng)是一個黑箱）通過實際觀測，直接尋求輸入、輸出之間的關(guān)系。通常是一個或多個數(shù)學(xué)方程式組成，如回歸模型。缺點：實驗條件發(fā)生變化（如土壤、作物栽培措施、天氣等）結(jié)果偏差很大。優(yōu)點：簡單

②解釋性模型：引入系統(tǒng)行為的機理和過程，定量系統(tǒng)的組成，從而可解釋系統(tǒng)的行為結(jié)果。如作物生長的解釋性模型包含一些不同過程的描述，如光合作用、葉面積增長及分蘗產(chǎn)生等，以及這些過程與環(huán)境因子的關(guān)系，這些過程的綜合結(jié)果導(dǎo)致作物的生長，反過來，作物生長可用這些過程來解釋。

③動態(tài)模擬模型：將作物生長的機理引入模型中，研究作物的物質(zhì)生長動態(tài)及其與環(huán)境因素的關(guān)系，模擬作物的生長發(fā)育，物質(zhì)生長于分配隨時間的變化。

④調(diào)控決策模型：動態(tài)模擬與機算專家相結(jié)合，通過模擬作物的生長發(fā)育，計算機直接以多種可能結(jié)果中做出最佳選擇COMAX-棉花管理與系統(tǒng)專家，GOSSYM-棉花動態(tài)模擬模型。生產(chǎn)三要素：①可控：各項技術(shù)措施②不可控：氣候、土壤③固定生產(chǎn)要素：品種、種子 計算題 Ⅰ、總產(chǎn)量增量ΔY/變動資源增量ΔX(求導(dǎo))=dy/dx

單位變動資源時所增加的費用。如PX（資源價格）=12Y=750+5x-0.05x2獲取最大利潤時的資源投入量？則Y'=5-0.1xYmax時X=50

資源的最佳投入量：5-0.1x=12/4X=20經(jīng)濟效益最高時的資源最佳投入量應(yīng)小于產(chǎn)量最高時的資源的投入量。Ⅱ、AP（—）平均產(chǎn)量或平均生產(chǎn)力：總產(chǎn)量與變動資源量的比值平均產(chǎn)量、邊際產(chǎn)量、生產(chǎn)彈性的概念

tanθ=Y/X為生產(chǎn)函數(shù)曲線上任意一點的斜率

MP(二)邊際產(chǎn)量或邊際生產(chǎn)力；每增加單位變動資源時，產(chǎn)品的增加量

MP=ΔY∕ΔXMP=limΔx→0(ΔY∕ΔX)=dy╱dx即邊際生產(chǎn)力為生產(chǎn)函數(shù)的一階導(dǎo)

地理資源分析支持系統(tǒng)GRASS、基本的作物生長模擬模型BACROS(基本作物生長模擬器)、SUCROS（簡單也通用作物生長模擬器）、MACROS(一年生作物模擬模型)、美國CERES（作物環(huán)境資源綜合系統(tǒng)）、IBSNAT國際農(nóng)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)移的標(biāo)準(zhǔn)基點網(wǎng)絡(luò)、DSSAT農(nóng)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)移的決策支持系統(tǒng)

念模型、數(shù)學(xué)模型和物理模型。等組成。

為解析模型、邏輯模型、圖表模型和模擬模型。

系統(tǒng)必須具備三個條件：①系統(tǒng)必須由兩個或兩個以上的要素（部分，元素，子系統(tǒng)）所著一定的有機聯(lián)系，從而在系統(tǒng)的內(nèi)部和外部形成一定的結(jié)構(gòu)或秩序。③任何系統(tǒng)都有特定的功能，這是整體具有不同于各個組成要素的新功能，這種新功能是由系統(tǒng)內(nèi)部的有機聯(lián)系和結(jié)構(gòu)所決定的。

系統(tǒng)功能的特點：①系統(tǒng)功能具有易變性。②系統(tǒng)功能具有相對性。③系統(tǒng)功能的發(fā)揮需

系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系、相互作用。①環(huán)境對系統(tǒng)：環(huán)境提供條件維持系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮，輸出環(huán)境所需要的產(chǎn)品，同時輸出破壞環(huán)境的污染物。③系統(tǒng)與環(huán)境的相互作用：當(dāng)系統(tǒng)與環(huán)境相適應(yīng)時，系統(tǒng)能很好的發(fā)展，不適應(yīng)時，不能很好的發(fā)展。④系統(tǒng)與環(huán)境相適應(yīng)的途徑：A，調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)B 創(chuàng)造條件改變環(huán)境，使其滿足生產(chǎn)需系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系：①系統(tǒng)功能是由結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境和組織管理與生產(chǎn)水平共同作用結(jié)構(gòu)決定功能，但功能對結(jié)構(gòu)也有影響。③系統(tǒng)的功能還依耐于環(huán)境和組織管理水平

系統(tǒng)的分類：①按照自然屬性：自然系統(tǒng)、人造系統(tǒng)②按物質(zhì)屬性：實體系統(tǒng)、概念系統(tǒng)系統(tǒng)、動態(tài)系統(tǒng)④按與環(huán)境的關(guān)系：開放系統(tǒng)（有物質(zhì)、能量、信息交流）、封閉系統(tǒng)（只有信息交換）、孤立系統(tǒng)⑤按照規(guī)模大小和復(fù)雜程度：大系統(tǒng)和小系統(tǒng)、簡單系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)⑥白色系統(tǒng)（信息完全確知）、灰色系統(tǒng)（部分信息未知或未確知）、黑色系統(tǒng)（信息為未知或非確知）

農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模型的研究進展：①準(zhǔn)備階段：思想源于積溫學(xué)說與作物生長分析法②創(chuàng)始階段：20世紀(jì)60年代農(nóng)業(yè)計算機模型創(chuàng)始人是荷蘭科學(xué)家dewit與美國科學(xué)家duncan③發(fā)展階段：20世紀(jì)70---80年代 dewit1965模擬作物生長過程碳素平衡模擬模型ELCROS ④深化階段：20世紀(jì)90年代到現(xiàn)在高新技術(shù)

系統(tǒng)模型化的基本原理：1.“黑箱”理論2.“白箱”理論3.“灰箱”理論4.數(shù)理統(tǒng)個生長期內(nèi)，生長是在有充分的植物養(yǎng)料和土壤決于天氣條件。第二生產(chǎn)水平：在植物生長期間，至少有部分時間的生長受到水分短缺的限制。第長季節(jié)，作物生長速率收氮素不足的制約且受水分短缺和天氣狀況的影響。第四生產(chǎn)水平：除上述水平外，至少在部分生長季節(jié)里作物生長速率受土壤中P和其他礦質(zhì)元素的影響。第五生產(chǎn)水平：除上述水平外，作物生產(chǎn)水平還受病蟲草害等生物因素干擾。

;○2整體最優(yōu);○3結(jié)果第一;○4組裝配特點：①以農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的系統(tǒng)性問題為研究對象，善于解決復(fù)雜問題。②強調(diào)綜合觀念，注意協(xié)調(diào)局部關(guān)系，以取得整體最優(yōu)為目標(biāo)。③采用現(xiàn)代化的研究方法和技術(shù)手段

④價值觀：注重開發(fā)人的創(chuàng)造價值。把解決系統(tǒng)問題的價值放首位。⑤人才觀：（⒈要有強烈的系統(tǒng)觀念⒉通才基礎(chǔ)上的專才⒊有豐富的創(chuàng)造力和想象力⒋具有豐富的實踐經(jīng)驗）

各類生產(chǎn)要素的優(yōu)化方法：①非可控的生產(chǎn)要素（光溫水），通過季節(jié)調(diào)節(jié)，趨利避害，分控的可變性生產(chǎn)要素，采用生產(chǎn)函數(shù)模型優(yōu)化確定最適投入量

礎(chǔ)；內(nèi)部功能的狀況決定著外部功能狀況；外部功能是內(nèi)滿足生產(chǎn)者的最大利益要求。從而確定資源的最適投入量，資源間最適配合。、環(huán)境對系統(tǒng)：環(huán)境提供條件維持系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮，同時制約系：輸出環(huán)境所需要的產(chǎn)品，同時輸出了破壞環(huán)境的污染物

3、系統(tǒng)與環(huán)境的相互作用：兩者相適應(yīng)，系統(tǒng)能得到很好發(fā)展，相反則不能很好發(fā)展

4、系統(tǒng)與環(huán)境相適應(yīng)的途徑：調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)適應(yīng)環(huán)境或創(chuàng)造條件改變環(huán)境，滿足生產(chǎn)需求的發(fā)展。其之間的關(guān)系，目的是為滿足生產(chǎn)者的最資源之間的關(guān)系：由替代關(guān)系；目的是生產(chǎn)定量產(chǎn)品時，利用資源間的替換關(guān)系使生產(chǎn)成本最低，即資源合理投入的問題。

3、產(chǎn)品間的關(guān)系：資源一定，產(chǎn)品間的數(shù)量搭配。目的是在定量生產(chǎn)資源條件下，利用品間的合適比例，使收益最大。生產(chǎn)系統(tǒng)由天（天氣）、土（土壤）、人（措施）、作物構(gòu)成子系統(tǒng)氣候系統(tǒng)結(jié)合土壤系統(tǒng)為最佳生態(tài)系統(tǒng)，氣候與土壤肥力是要素；子系統(tǒng)技術(shù)系統(tǒng)能提供最優(yōu)栽培模式，其要素為單項技術(shù)；子系統(tǒng)作物系統(tǒng)能提供最高效率群體，物質(zhì)生產(chǎn)與產(chǎn)量是要素。、開放性系統(tǒng)：

2、非線性關(guān)系：從作物系統(tǒng)內(nèi)部組成成分間的關(guān)系系多呈強非線性關(guān)系

3、動態(tài)性：從作物生長發(fā)育過程來看，作物大多系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大多是一個緩慢的、持續(xù)的、動態(tài)變化的過程。、可控的可變生產(chǎn)要素：如各項技術(shù)措施（N P K量）

2、非可控的生產(chǎn)產(chǎn)要素：如品種

控的可變的生產(chǎn)要素：采用生產(chǎn)函數(shù)模型優(yōu)化，確定最適過季節(jié)調(diào)節(jié)趨利避害，分析歷史資料保證頻率。

理性：通過模型的構(gòu)建和模擬結(jié)果分析、評價，可以深入業(yè)系統(tǒng)，提供對主要生理生態(tài)過程的理解，便于揭示農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的本質(zhì)規(guī)律

2、綜合性：農(nóng)業(yè)模型加強了農(nóng)業(yè)各專業(yè)學(xué)科之間的橫向交流與融通

3、動態(tài)預(yù)測性：對系統(tǒng)行為提供可靠的定量預(yù)測，為適時合理調(diào)控提供依據(jù)

4、輔助決策性：建模在整個系統(tǒng)分析過程中起到承上啟下的作用

5、通用性：原則上適用于任何時間、地點和品種等條件

6、靈活性：可容易地進行修改和擴充以及與其它系統(tǒng)相耦合7、研究性：方便對系統(tǒng)的理解和認識

8、經(jīng)濟性

可分解成區(qū)域、農(nóng)區(qū)、農(nóng)田生態(tài)、作物群落、群體、生長：主要由大氣CO2濃度、太陽輻射、溫度和要受到水分和養(yǎng)分等限制因子的影響

3、實際生長：由于受到雜草、病蟲害及污染物的影響而低于可獲得的生長。

當(dāng)生產(chǎn)為S型曲線時，在生產(chǎn)函數(shù)曲線拐點處是使邊際產(chǎn)量由增加到減少的轉(zhuǎn)折點，這就是是著名的報酬遞減定律，即Y曲線拐點所對應(yīng)的邊際產(chǎn)量最大，MP曲線與AP曲線的交點正好是AP最高點

EP(三)生產(chǎn)彈性；產(chǎn)品的變化率（百分率）與資源的變化率(百分率)之比值 EP=MP╱AP

（四）平均產(chǎn)量、邊際產(chǎn)量、生產(chǎn)彈性之間關(guān)系 若y=3x+2x2-0.1x3 AP=y/x=3+2x-0.1x2 MP=dy╱dx=3+4x-0.3x2

1、邊際產(chǎn)量與總產(chǎn)量的關(guān)系

當(dāng)Y↑MP﹥0Y↓ MP﹤0YmaxMP＝02、平均產(chǎn)量與邊際產(chǎn)量

AP↑MP﹥AP當(dāng)AP↓MP﹤AP當(dāng)APmax MP=AP

第二篇：銀行業(yè)務(wù)模擬系統(tǒng)分析

銀行業(yè)務(wù)模擬系統(tǒng)分析

需求分析：

前提，這是一個業(yè)務(wù)仿真系統(tǒng)，所以程序的模擬情況越貼近真實情況，程序才越成功。所以在程序的框架設(shè)計上要盡可能的貼近事實，包括設(shè)立幾個類，類之間是怎樣的組合和依附的關(guān)系。

其次，這是一個模擬系統(tǒng)。模擬，就是說從外界表象來看的東西盡管是透明的，但是對于程序的編寫者來說是已知的，是可控的。因為，模擬量是由你來給定的，模擬情況是你進行設(shè)計的。反過來說，對于程序的使用者來說，程序的一些處理過程也是透明的。

程序框架分析：

建立銀行類.（顧客數(shù)，開設(shè)窗口數(shù)，業(yè)務(wù)數(shù)）

? 此處要注意區(qū)別 類和結(jié)構(gòu)體的異同。在使用的功能來看，二者區(qū)別甚微。但是，一個

好的程序，就應(yīng)該區(qū)別任何細小的問題。類主要實現(xiàn)信息的封裝，留給外界接口去實現(xiàn)別的功能，可擴展性。而結(jié)構(gòu)體就不過分強調(diào)這樣的問題。將一些相關(guān)信息結(jié)合，方便數(shù)據(jù)的使用和管理。

所以 顧客 就可設(shè)為結(jié)構(gòu)體，也減少了使用類而引起的數(shù)據(jù)訪問受限的問題。

窗口 和服務(wù) 設(shè)為類？（考慮其擴展性）

Custom（到達時間，等待時間，業(yè)務(wù)，辦理業(yè)務(wù)時間）

Service（服務(wù)類型，服務(wù)時間）

Window（顧客計數(shù)器，辦理業(yè)務(wù)時間計數(shù)器，各項業(yè)務(wù)計數(shù)器）

? 流程分析

1.銀行開啟：完成銀行各項數(shù)據(jù)的初始化工作，給出正態(tài)分布的顧客到達時間。只要到達時間早于關(guān)閉時間，銀行就會處理完畢。

2.顧客到達：處理每個顧客到達后的工作

（1）打印序號單（序號，業(yè)務(wù)類型，到達時間）。

（2）檢查是否有窗口空閑（程序員為其指定窗口號碼），否則進入等待隊列，直到有窗口空閑，隊頭顧客出隊交由窗口處理。（從另一角度來看，顧客到達銀行取號后即進入了4個窗口隊列中進行等待，程序員分配的原則是每次將新到達的顧客插入最短的窗口隊列中。值得注意的是，這個最短，也是動態(tài)的，不是人數(shù)最少，而是時間最短？？？）

&窗口的是否空閑 其實是窗口隊列減少的等待過程？？？？？？？

（3）窗口處理：窗口設(shè)立接待顧客計數(shù)器，4種業(yè)務(wù)的計數(shù)器和窗口工作時間計數(shù)器（即下一個顧客到達窗口之前的等待時間），產(chǎn)生顧客的業(yè)務(wù)辦理時間。由此可以計算出每位顧客的逗留時間（辦理業(yè)務(wù)時間+等待時間）。

（4）窗口非空閑時，顧客入隊等待。每次隊頭出隊。（直到隊列空時，處理完畢）注意：考慮顧客到達時間 間隔很短 和 較長 的特殊情況。

（5）銀行關(guān)閉：

銀行進行各項結(jié)算，總?cè)藬?shù)，總逗留時間，人均逗留時間。每個窗口處理的每項業(yè)務(wù)數(shù)，客戶數(shù)。

第三篇：農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與系統(tǒng)分析作

系統(tǒng)的爭分和耦合——以社會經(jīng)濟生態(tài)系統(tǒng)為例 人類經(jīng)濟活動是在自然生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)生的，社會經(jīng)濟系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)相適應(yīng)規(guī)律反映的就是人與自然之間的相互關(guān)系。由于與其他生物相比有著信息加工能力方面的優(yōu)勢，因此在處理人與自然的關(guān)系方面，人類表現(xiàn)得更加主動和自立。但是，人類的主觀能動性不能超越自然規(guī)律約束，社會經(jīng)濟系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)之間關(guān)系的問題實際上是人類在自然界如何定位、如何選擇生態(tài)經(jīng)濟模式的問題。在對兩者的關(guān)系的認知過程中，二者的關(guān)系在我們的認識的歷程中呈現(xiàn)爭分與耦合的關(guān)系。

一、爭分——社會經(jīng)濟系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)作用的認知

社會經(jīng)濟系統(tǒng)是人的物質(zhì)生產(chǎn)方式與人化自然的總和，自然生態(tài)系統(tǒng)是人的生命所依賴的物理環(huán)境和生物環(huán)境。研究社會經(jīng)濟系統(tǒng)在自然生態(tài)系統(tǒng)的定位問題，主要研究社會經(jīng)濟再生產(chǎn)過程（包括生產(chǎn)、流通、分配和消費等）與自然環(huán)境的密切聯(lián)系。自然界給人提供資源，人通過勞動把資源變?yōu)槿藗冃枰纳a(chǎn)資料和生活資料。勞動和自然界一起成為一切財富的源泉。社會經(jīng)濟再生產(chǎn)的過程，就是人類按照自己的價值判斷從自然界不斷獲取有用資源，同時又不斷地把各種廢棄物排入環(huán)境的過程。判斷資源性質(zhì)和確定資源需要量，取決于人類在生物進化中的地位和人口數(shù)量。人類經(jīng)濟活動與環(huán)境之間的物質(zhì)變換過程，是人類對物質(zhì)資源的認識不斷深化、索取不斷增加并且人口數(shù)量不斷增長的過程。探明環(huán)境承載能力，搞好經(jīng)濟系統(tǒng)在環(huán)境系統(tǒng)中的價值定位，促進經(jīng)濟發(fā)展與人口、資源、環(huán)境相協(xié)調(diào)，提倡節(jié)約、文明、適度、合理的消費理念，倡導(dǎo)節(jié)省資源、保護環(huán)境的消費方式，提高消費質(zhì)量和效益，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，是經(jīng)濟系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)相互適應(yīng)規(guī)律的要求，也是理性指導(dǎo)下的社會發(fā)展目標(biāo)之一。

經(jīng)濟系統(tǒng)所處的自然生態(tài)系統(tǒng)是特定物理環(huán)境和特定生物群落（植物、動物和微生物）組成的，是生命系統(tǒng)和物理環(huán)境系統(tǒng)在特定空間的組合。生命系統(tǒng)和物理環(huán)境系統(tǒng)之間存在著能量的流動和由此推動的物質(zhì)的循環(huán)。陽光、氧氣、二氧化碳、水、植物營養(yǎng)素（無機鹽）是物理環(huán)境的最主要要素，生物殘體（如落葉、秸桿、動物和微生物尸體）及其分解產(chǎn)生的有機質(zhì)也是物理環(huán)境的重要要素。物理環(huán)境除了給活的生物提供能量和養(yǎng)分之外，還為生物提供其生命活動需要的媒質(zhì)，如水、空氣和土壤?；畹纳锶郝涫菢?gòu)成生態(tài)系統(tǒng)精密有序結(jié)構(gòu)和使其充滿活力的關(guān)鍵因素。生態(tài)系統(tǒng)的生命角色有三種，即生產(chǎn)者、消費者和分解者，分別由不同種類的生物充當(dāng)。生產(chǎn)者吸收太陽能并利用無機營養(yǎng)元素（C、H、O、N等）合成有機物，將吸收的一部分太陽能以化學(xué)能的形式儲存在有機物中。生產(chǎn)者的主體是綠色植物，以及一些能夠進行光合作用的菌類。由于這些生物能夠直接吸收太陽能和利用無機營養(yǎng)成分合成構(gòu)成自身有機體的各種有機物，我們稱它們是自養(yǎng)生物。消費者和分解者是直接或間接地利用生產(chǎn)者所制造的有機物作為食物和能源的生物。消費者和分解者都不能夠直接利用太陽能和物理環(huán)境中的無機營養(yǎng)元素，我們稱它們?yōu)楫愷B(yǎng)生物。生產(chǎn)者和分解者構(gòu)成物質(zhì)和能量循環(huán)對立統(tǒng)一的兩個方面，保持著自然界的平衡，形成整個生命系統(tǒng)金字塔的基座。消費者雖然在物質(zhì)和能量循環(huán)平衡上作出的貢獻不大，但是由于朝著提高信息加工能力方向進化帶來了多樣性發(fā)展，使得世界變得更加豐富多彩和更具活力。以消費者食物鏈方式形成的層級關(guān)系構(gòu)成了生命系統(tǒng)金字塔的上部結(jié)構(gòu)。人類處于消費者食物鏈層級關(guān)系的頂端，人類社會經(jīng)濟系統(tǒng)不應(yīng)該超出生命系統(tǒng)金字塔給自己劃定的層級范圍。整個生命系統(tǒng)也不能夠超出物理環(huán)境劃定的范圍。如果人類強行改變生命系統(tǒng)金字塔的結(jié)構(gòu)，結(jié)局一定會從塔頂上滾下，受到大自然的嚴(yán)厲懲罰。

在生態(tài)系統(tǒng)中，物質(zhì)從物理環(huán)境開始，經(jīng)生產(chǎn)者、消費者和分解者，又回到物理環(huán)境，完成一個由簡單無機物到各種高能有機化合物，最終又還原為簡單無機物的物質(zhì)循環(huán)。通過該循環(huán)，生物得以生存和繁衍，物理環(huán)境得到更新并變得越來越適合生物生存的需要。推動生物圈和各級生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的動力，是能量在食物鏈中的傳遞。與物質(zhì)的循環(huán)不同的是，能量流是單向的。在這個物質(zhì)的生態(tài)循環(huán)過程中，太陽能以化學(xué)能的形式被固定在有機物中，供食物鏈上的各級生物利用，構(gòu)成生物圈的能量循環(huán)和人類生存的能源基礎(chǔ)。太陽輻射總量和植物轉(zhuǎn)化效率的限制，決定了人類能夠利用的能源總量是有限度的。植物吸收太陽能儲存熱量以后，通過食物鏈逐級傳遞，在每一環(huán)的能量轉(zhuǎn)移過程中都有一部分能量被有機體用來推動自身的生命活動（新陳代謝），隨后變?yōu)闊崮芎纳⒃谖锢憝h(huán)境中。生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者在一年里合成的有機物質(zhì)的總量稱為該生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)總量。一般認為，每年到達地球表面的太陽輻射能約折合130萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，在地球液態(tài)水溫區(qū)形成的物理環(huán)境條件下，綠色植物對太陽輻射能的利用率在1%左右。各級消費者的能量利用率也不高，平均約為10%。在食物鏈頂端的人類，現(xiàn)在一年能源總消費量約為130多億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)的能量與消耗的能量大致相等時，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)才能維持相對穩(wěn)定狀態(tài)，否則生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就會發(fā)生劇烈變化。

生物維持生命所必需的化學(xué)元素雖然為數(shù)眾多，但有機體的97%以上是由氧、碳、氫、氮和磷五種元素組成的，因此所謂的生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)首先是這五種元素的循環(huán)。循環(huán)的規(guī)模直接與這五種元素的總量與利用的方式有關(guān)。例如，碳是構(gòu)成生物原生質(zhì)的基本元素，雖然它在自然界中的蘊藏量極為豐富，但綠色植物能夠直接利用的僅僅限于空氣中的二氧化碳（CO2）。生物圈中的碳循環(huán)主要表現(xiàn)在綠色植物從空氣中吸收二氧化碳，經(jīng)光合作用轉(zhuǎn)化為葡萄糖，并放出氧氣（O2）。在這個過程中少不了水的參與。有機體再利用葡萄糖合成其他有機化合物。碳水化合物經(jīng)食物鏈傳遞，又成為動物和細菌等其他生物體的一部分。生物體內(nèi)的碳水化合物一部分作為有機體代謝的能源經(jīng)呼吸作用被氧化為二氧化碳和水，并釋放出其中儲存的能量。由于這個碳循環(huán)，大氣中的CO2大約20年就完全更新一次。再如，在自然界里，氮元素以分子態(tài)（氮氣）、無機結(jié)合氮和有機結(jié)合氮三種形式存在。大氣中含有大量的分子態(tài)氮。但是絕大多數(shù)生物都不能夠利用分子態(tài)的氮，只有像豆科植物的根瘤菌一類的細菌和某些藍綠藻能夠?qū)⒋髿庵械牡獨廪D(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮（硝酸鹽）加以利用。植物只能從土壤中吸收無機態(tài)的銨態(tài)氮（銨鹽）和硝態(tài)氮（硝酸鹽），用來合成氨基酸，再進一步合成各種蛋白質(zhì)。動物則只能直接或間接利用植物合成的有機氮（蛋白質(zhì)），經(jīng)分解為氨基酸后再合成自身的蛋白質(zhì)。在動物的代謝過程中，一部分蛋白質(zhì)被分解為氨、尿酸和尿素等排出體外，最終進入土壤。動植物的殘體中的有機氮則被微生物轉(zhuǎn)化為無機氮（氨態(tài)氮和硝態(tài)氮），從而完成生態(tài)系統(tǒng)的氮循環(huán)。磷也是有機體不可缺少的元素。生物的細胞內(nèi)發(fā)生的一切生物化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)移都是通過高能磷酸鍵在二磷酸腺苷（ADP）和三磷酸腺苷（ATP）之間的可逆轉(zhuǎn)化實現(xiàn)的。磷還是構(gòu)成核酸的重要元素。磷在生物圈中的循環(huán)過程不同于碳和氮，屬于典型的沉積型循環(huán)。生態(tài)系統(tǒng)中的磷的來源是磷酸鹽巖石和沉積物以及鳥糞層和動物化石。這些磷酸鹽礦床經(jīng)過天然侵蝕或人工開采，磷酸鹽進入水體和土壤，供植物吸收利用，然后進入食物鏈。經(jīng)短期循環(huán)后，這些磷的大部分隨水流失到海洋的沉積層中。因此，在生物圈內(nèi)，磷的大部分只是單向流動，形不成循環(huán)。磷酸鹽資源也因而成為一種不能再生的資源。能量和物質(zhì)循環(huán)規(guī)?？偭康暮愣ㄐ院陀衫眯蕸Q定的逐級遞減，告訴我們生命系統(tǒng)只是地球物理系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，不能超出物理環(huán)境劃定的范圍去建立生態(tài)系統(tǒng)，人類社會也是自然生態(tài)系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，也不能超出自然生態(tài)環(huán)境劃定的范圍去建立人類社會系統(tǒng)。

在人的生存環(huán)境中，森林、草原、河流、湖泊、山脈等是自然生態(tài)系統(tǒng)的一部分，是物質(zhì)循環(huán)的天然載體，稱之為自然生態(tài)系統(tǒng)；農(nóng)田、水庫、城市則是人化自然的一部分，可以稱之為人工生態(tài)系統(tǒng)。人類是生命金字塔上最具智慧的生物，人的主觀能動性決定了人類一直在試圖突破自然的限制，按照人的意志去建立人工生態(tài)系統(tǒng)。而且，從實際的發(fā)展進程來

看，人類突破了一道道障礙，不斷擴大自己的生存范圍，人口數(shù)量呈快速增長之勢。能夠建立人化自然是人類的優(yōu)勢，但是，我們不得不提出一個問題：人類在改造自然的過程中到底能夠走多遠？

新石器時代之前，自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能變化取決于物理環(huán)境和生命系統(tǒng)的自然演變，是一種原始生態(tài)系統(tǒng)。新石器時代之后，由于人類認識自然和改造自然的能力不斷提高，人類活動開始影響生態(tài)系統(tǒng)，人工生態(tài)系統(tǒng)開始出現(xiàn)。人的主體地位決定了對生態(tài)環(huán)境的評價是以人的價值判斷為標(biāo)準(zhǔn)的。因此，在處理人與自然的關(guān)系時，自以為是地改變生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的事情開始出現(xiàn)。早期，人在生物圈里的擴張欲望來自于自身生存的需要；進入資本主義時期則來自于對虛擬財富的追求。由于生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的容量和資源都是有限度的，人類的每一次野蠻擴張都受到了大自然的懲罰。在正確認識環(huán)境、人口、資源利用之間的關(guān)系之前，人類看似在主動地向大自然進攻，但實際上并沒有擺脫自然界的控制，人類的發(fā)展呈現(xiàn)盲目擴張和被動收縮交替出現(xiàn)的景象。之所以出現(xiàn)這樣的情況，原因就是人類不能正確認識環(huán)境容量、資源數(shù)量與人口數(shù)量之間的關(guān)系問題。由于人類處于改造自然的主動地位，經(jīng)濟系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系的問題也就表現(xiàn)為三個方面：第一，人在自然生態(tài)系統(tǒng)中的位置問題。人是自然的主宰還是自然之子，這是需要擺正的基本關(guān)系。是人適應(yīng)環(huán)境，還是環(huán)境適應(yīng)人？在處理人與自然的關(guān)系時，人的主體地位決定了人不可能像其他動物一樣完全聽?wèi){命運安排。但是，人也不應(yīng)該不遵循自然規(guī)律，不應(yīng)該把人的意志強加給大自然。人應(yīng)該謙虛一點，不應(yīng)該以大自然的主宰自居。第二，自然生態(tài)環(huán)境的承載力或者資源可開發(fā)閾值對人類的限制問題。在每一種生產(chǎn)方式下，自然生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境容量和資源數(shù)量都是有限度的，這個限度包括環(huán)境和資源總量、環(huán)境和資源可利用總量、環(huán)境和資源合理利用總量三個方面。經(jīng)濟系統(tǒng)的價值定位問題實際上是人如何科學(xué)合理地利用環(huán)境和資源的問題。第三，人類的理性選擇問題。這是經(jīng)濟系統(tǒng)價值定位的關(guān)鍵問題。人類既然是最具智慧的生物，就應(yīng)該正確認識環(huán)境、人口、資源利用之間的關(guān)系，在精心維護地球物理環(huán)境和生態(tài)環(huán)境不發(fā)生大的變化基礎(chǔ)上，因地制宜選擇合適的生態(tài)經(jīng)濟模式，合理利用資源，控制人口數(shù)量，提高生活質(zhì)量，促進人類社會與生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展。

二、結(jié)構(gòu)決定功能——生態(tài)經(jīng)濟模式選擇——兩者理論認知的耦合社會經(jīng)濟系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)之間的相互關(guān)系可以歸納出三種生態(tài)經(jīng)濟模式。第一，自然生態(tài)模式。在這種生態(tài)模式里，人類雖然是生態(tài)環(huán)境里的一員，但或者因為能力不夠，或者是主觀上能為之而不為，生態(tài)環(huán)境變化的方向和速度仍處于自然因素主導(dǎo)的狀態(tài)之下，由生物圈里的生產(chǎn)者和分解者在自然狀態(tài)下決定物質(zhì)和能量的循環(huán)，保持著生態(tài)環(huán)境中物質(zhì)和能量的平衡。在采集和狩獵文化時期，人類不具備改變生態(tài)平衡的能力；在現(xiàn)代社會里，人類開始有意識的建立自然保護區(qū)來保護特定區(qū)域的生態(tài)平衡，維護生態(tài)多樣性。第二，可逆人工生態(tài)模式。在這種生態(tài)模式里，人類對生態(tài)環(huán)境的影響是明顯的，但是，一旦人類停止對生態(tài)的破壞，生態(tài)環(huán)境仍然可以恢復(fù)到以前的狀態(tài)。這里說的生態(tài)恢復(fù)主要靠兩種方式：一種靠自然的自恢復(fù)能力，一種靠人類的投入進行工程恢復(fù)。這兩種恢復(fù)方式在經(jīng)濟上存在著明顯的成本差異。第三，不可逆人工生態(tài)模式。這是一種經(jīng)人類破壞后就再也恢復(fù)不到改造前狀態(tài)的生態(tài)經(jīng)濟模式。人類能力的提高，導(dǎo)致自然處于不斷人化的進程之中。人化自然的建立，使相當(dāng)多的區(qū)域已經(jīng)不可能恢復(fù)到人類改造前的狀態(tài)。城市基礎(chǔ)設(shè)施、鐵路等交通設(shè)施、水庫等水利設(shè)施都屬于建成后很難恢復(fù)原樣的人工建設(shè)項目，由此形成的人工生態(tài)雖然很難逆轉(zhuǎn)，但這些項目是人類生存所必需的，是人類社會經(jīng)濟發(fā)展必然出現(xiàn)的。

第四篇：第八章公共政策與系統(tǒng)分析

第八章公共政策與系統(tǒng)分析

一、系統(tǒng)思想的形成與發(fā)展

系統(tǒng)思想（system thought）就其最基本的涵義來說，是關(guān)于事物的整體性觀念、相互聯(lián)系的觀念和演化發(fā)展的觀念。

系統(tǒng)概念來源于古代人類社會的實踐經(jīng)驗。樸素的系統(tǒng)概念，不僅表現(xiàn)在古代人類的實踐中，而且在古代中國和古希臘的哲學(xué)思想中得到了反映。作為哲學(xué)范疇，系統(tǒng)是哲學(xué)和自然科學(xué)長期發(fā)展的結(jié)果?？茖W(xué)家明確地直接把系統(tǒng)作為研究對象，一般公認以貝塔朗菲提出“一般系統(tǒng)論”（general system theory）的概念為標(biāo)志。20世紀(jì)40年代出現(xiàn)的系統(tǒng)論、運籌學(xué)、控制論、信息論，是早期的系統(tǒng)科學(xué)理論，而同時期出現(xiàn)的系統(tǒng)工程、系統(tǒng)分析和管理科學(xué)則是系統(tǒng)科學(xué)的工程應(yīng)用。

20世紀(jì)40年代，美國貝爾電話公司使用了“系統(tǒng)工程（systems engineering）”來命名設(shè)計新系統(tǒng)的科學(xué)方法。1957年，美國密歇根大學(xué)的古德和麥考爾合作出版了第一本以“系統(tǒng)工程”命名的書。第二次世界大戰(zhàn)后，美國的蘭德公司針對大型社會、經(jīng)濟系統(tǒng)問題的研究，倡導(dǎo)“系統(tǒng)分析（system analysis）”，著重于在解決大型社會經(jīng)濟系統(tǒng)中的問題時，對若干可供選擇的執(zhí)行特定任務(wù)的系統(tǒng)方案進行選擇比較，進行費用效果分析。此外，針對大企業(yè)的經(jīng)營管理技術(shù)的發(fā)展，以泰勒為代表的科學(xué)管理理論發(fā)展成了管理科學(xué)（management science）。

1969年，阿波羅飛船登月成功，被公認為是系統(tǒng)工程成功的范例，引起了人們對系統(tǒng)工程的廣泛重視。1972年，國際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所得以成立。

第二次世界大戰(zhàn)以后，一般系統(tǒng)論、運籌學(xué)、控制論、信息學(xué)以及系統(tǒng)工程、系統(tǒng)分析和管理科學(xué)，相互滲透融合，織出了一幅系統(tǒng)科學(xué)從自然界擴展到人類社會、從基礎(chǔ)理論擴展到工程應(yīng)用的五彩繽紛的圖景，寫出了系統(tǒng)科學(xué)誕生、成長的歷程。

二、系統(tǒng)的概念

系統(tǒng)指由兩個以上要素組成的，具有一定結(jié)構(gòu)和功能，與外部環(huán)境發(fā)生聯(lián)系的有機整體。目前，國內(nèi)學(xué)界普遍認為，系統(tǒng)的基本屬性可以歸納為：

1．整體性。2．相關(guān)性。3．目的性。4．動態(tài)性。5．層次性。

6．環(huán)境適應(yīng)性。

三、系統(tǒng)方法及其特點

所謂系統(tǒng)方法，就是按照事物本身的系統(tǒng)性把對象放在系統(tǒng)的形式中加以考察的一種方法，即從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，始終著重從整體與部分（要素）之間，從整體與外部環(huán)境的相互聯(lián)系、相互作用和相互制約的關(guān)系中，綜合而精確地考察對象以達到最優(yōu)地處理問題的一種方法。國內(nèi)一些學(xué)者從系統(tǒng)的屬性內(nèi)涵出發(fā)，概括出系統(tǒng)方法用于公共政策分析所應(yīng)遵循的原則：

1．整體性。它是系統(tǒng)方法的基本出發(fā)點，主要是把公共政策整體作為研究對象。

2．綜合性。

3．最優(yōu)化。這是用系統(tǒng)方法實現(xiàn)政策目標(biāo)的理想要求，或者說是追求一種最實用性的結(jié)果。

4．可行性。

四、系統(tǒng)分析及其產(chǎn)生背景

簡單地說，系統(tǒng)分析就是系統(tǒng)方法的具體應(yīng)用。具體說來，系統(tǒng)分析就是對一個系統(tǒng)內(nèi)的基本問題，用系統(tǒng)觀點進行思維推理，在確定和不確定的條件下探索可能采取的方案，通過分析對比，為達到預(yù)期目標(biāo)選出最優(yōu)方案；也可以說，系統(tǒng)分析就是為政策主體選擇一個行動方向，通過對情況的全面分析，對備選方案擇優(yōu)，為政策主體提供可靠的依據(jù)。系統(tǒng)分

析是以系統(tǒng)觀點明確所要達到的目標(biāo)，通過計算工具找出系統(tǒng)中各要素的定量關(guān)系，同時還要依靠分析人員的直觀判斷，運用經(jīng)驗的定性分析。借助這種互相結(jié)合的分析方法，才能從許多可行方案中尋求滿意的方案。

“系統(tǒng)分析”最早是由美國蘭德公司于20世紀(jì)40年代提出并使用的。蘭德公司發(fā)展了一套對符合確定目標(biāo)的不同方案，從費用和效果兩個方面進行經(jīng)濟評價的方法，即系統(tǒng)分析方法。20世紀(jì)40－70年代，系統(tǒng)分析曾沿著兩條不同的渠道發(fā)展，一條是通過咨詢機構(gòu)和研究所；另一條發(fā)展渠道是與大學(xué)相聯(lián)系的研究和教學(xué)活動。

五、公共政策研究中的系統(tǒng)分析

1、公共決策系統(tǒng)

H．A．西蒙把決策過程劃分為四個主要階段：情報活動；設(shè)計活動；抉擇活動；審查活動。以上四個階段交織在一起，就形成了系統(tǒng)決策的過程。在系統(tǒng)工程的工作過程中，由系統(tǒng)開發(fā)得到的若干解決問題的方案，經(jīng)過系統(tǒng)建模、系統(tǒng)分析以及系統(tǒng)評價等步驟之后，最終必須從備選方案中為政策主體選出最佳的開發(fā)方案。

從不同的角度用系統(tǒng)觀點來分析公共決策問題，可以得出不同的分類：

（1）按公共決策的重要性可將其分為戰(zhàn)略決策、策略決策和執(zhí)行決策，或稱為戰(zhàn)略規(guī)則、管理控制和運行控制3個層次。

（2）按公共決策的性質(zhì)可將其分為程序化決策和非程序化決策。

（3）根據(jù)人們做決策時對自然狀態(tài)規(guī)律的認識和掌握程度，通?？煞譃榇_定型決策、風(fēng)險型決策（統(tǒng)計決策）以及非確定型（完全不確定型）決策。

（4）按公共決策的目標(biāo)數(shù)量可將其分為單目標(biāo)決策和多目標(biāo)決策。

（5）按公共決策的階段可將其分為單階段決策和多階段決策，也可稱為單項決策和序貫決策。

六、系統(tǒng)分析與公共政策

1、人類社會的一切事物都存在著相互依賴關(guān)系，組成了多層次的復(fù)雜系統(tǒng)。公共政策不僅本身可以看成一個系統(tǒng)，而且它不可能孤立存在，總是與其他政策相聯(lián)系，處于一個政策體系之中。同時公共政策系統(tǒng)是動態(tài)的。在公共政策過程中，通過系統(tǒng)分析應(yīng)明確問題和目標(biāo)，并提出解決問題和實現(xiàn)目標(biāo)的各種可行方案，再由政策主體通過政策分析選用一個滿意的或最佳的方案。

對于一個國家來說，可以在以下五個層次的公共政策中應(yīng)用系統(tǒng)分析：（1）宏觀的國家整體系統(tǒng)分析。（2）部門系統(tǒng)分析。（3）地區(qū)系統(tǒng)分析。（4）企業(yè)的系統(tǒng)分析。（5）一項工程的系統(tǒng)分析。

2、系統(tǒng)分析的特點和作用

（1）系統(tǒng)分析首先把所研究的事物、現(xiàn)象和過程看作是一個整體--系統(tǒng)，確定給定系統(tǒng)的邊界范圍，把它從周圍的系統(tǒng)中劃分出來；同時，鑒定該系統(tǒng)的組成部分，必要時逐級劃分，確定各子系統(tǒng)。

（2）系統(tǒng)分析重視給定系統(tǒng)的外部聯(lián)系和內(nèi)部聯(lián)系。

（3）系統(tǒng)分析積極大膽地將現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)引入公共政策分析領(lǐng)域。

（4）系統(tǒng)分析絕不忽視非計量因素，反而往往把它作為“難點”而認真對待。

（5）系統(tǒng)分析在給定系統(tǒng)的設(shè)想與現(xiàn)實、計劃與實施之間建立一種“中介”環(huán)節(jié)，使人們通過系統(tǒng)周密的調(diào)查研究，在認識上逐步接近給定系統(tǒng)的實際，并采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧?，使它按照人們?guī)定的目標(biāo)和利益運行。

七、系統(tǒng)分析學(xué)派和結(jié)構(gòu)功能分析學(xué)派

繼人類學(xué)和社會學(xué)領(lǐng)域中功能主義和結(jié)構(gòu)功能主義理論興起之后，政治學(xué)領(lǐng)域中也掀起了系統(tǒng)思想的浪潮。不斷豐富和發(fā)展的系統(tǒng)概念則使政治學(xué)家感到耳目一新，他們對在其他學(xué)科

中屢有建樹的系統(tǒng)思想加以認真的研究、消化和吸收，并在政治學(xué)領(lǐng)域中建立了獨具匠心的系統(tǒng)方法，創(chuàng)造了政治分析的新工具，結(jié)果使政治系統(tǒng)理論成為政治學(xué)中負有盛名的一個學(xué)派。實際上，政治系統(tǒng)理論學(xué)派是運用系統(tǒng)思想或系統(tǒng)方法從事政治學(xué)研究的一個系統(tǒng)，它可進一步分為兩個子學(xué)派：一個是以伊斯頓（D.Easton）為代表的系統(tǒng)分析學(xué)派，另一個則是以阿爾蒙德（G.A.Almond）為代表的結(jié)構(gòu)功能分析學(xué)派。

1、作為最早將系統(tǒng)概念應(yīng)用于建構(gòu)政治學(xué)理論的政治學(xué)家，伊斯頓提出政治生活是有系統(tǒng)的行為，因而根據(jù)政治生活的互動現(xiàn)象便可建立含有經(jīng)驗意義的政治系統(tǒng)。這個政治系統(tǒng)作為社會系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，它由與社會價值的權(quán)威性分配有關(guān)的互動行為構(gòu)成。政治系統(tǒng)處于物理的、生物的、社會的和心理的環(huán)境之中，它不僅具有確定的目標(biāo)，而且還具有自我轉(zhuǎn)化和適應(yīng)環(huán)境的能力。

從實質(zhì)上看，伊斯頓關(guān)于政治生活的系統(tǒng)分析理論，其創(chuàng)造性就在于大膽引入控制論模式的系統(tǒng)方法論。

2、深受功能主義人類學(xué)和結(jié)構(gòu)功能主義社會學(xué)影響的阿爾蒙德，對伊斯頓政治系統(tǒng)分析理論的局限性若有所悟，并試圖對其加以突破。他提出了在系統(tǒng)方法論上似乎更為成熟的結(jié)構(gòu)功能主義政治學(xué)理論。他認為，合法的強制性使政治系統(tǒng)顯示了作為一個系統(tǒng)而特有的重要性和凝聚性，這是政治系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的根本差別所在。概觀阿爾蒙德的理論，其政治系統(tǒng)的系統(tǒng)性質(zhì)具有四個特點：

（1）政治系統(tǒng)是一個具有整體性的開放系統(tǒng)，它具有一般系統(tǒng)的共性。

（2）政治系統(tǒng)的組成單元是政治角色。

（3）政治系統(tǒng)具有某種反映其心理方面的基本傾向，如態(tài)度、信仰、感情和價值觀等，這便是“政治文化”。

（4）無論其專業(yè)化程度如何，一切政治結(jié)構(gòu)都具有多種功能，執(zhí)行這些功能的分別為系統(tǒng)、過程和政策這三個同時并存、相互作用的層次。

阿爾蒙德的系統(tǒng)思想之所以值得稱道，就是因為它將科學(xué)技術(shù)中新興的系統(tǒng)分析與社會科學(xué)中傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能分析有機地結(jié)合起來，使兩者兼容并蓄、相得益彰，從而在社會科學(xué)領(lǐng)域中實現(xiàn)了一次極有意義的系統(tǒng)方法論的綜合。

八、系統(tǒng)分析在公共政策研究中的具體運用

1、系統(tǒng)分析的基本要求

系統(tǒng)分析應(yīng)用于公共政策，即是對公共政策問題，從社會、政治、經(jīng)濟和技術(shù)的觀點予以綜合考察，全面權(quán)衡利弊得失，從而為公共決策選擇最優(yōu)方案提供科學(xué)的依據(jù)。

當(dāng)公共政策問題為單目標(biāo)時，其分析工作比較容易進行。但是公共政策問題往往是多目標(biāo)（或指標(biāo)）的。對于復(fù)雜的公共政策問題，一方面要把它分解為若干個子系統(tǒng)，分別建立模型，然后應(yīng)用系統(tǒng)分析方法求得各個指標(biāo)的最優(yōu)解；另一方面還要把這些工作綜合起來，對一個完整的公共政策問題做出正確的分析，對于不同的可行方案做出誰優(yōu)誰劣的比較，而且要用定量的結(jié)果來說明。

為了搞好系統(tǒng)評價，要解決的問題和遵守基本原則是：將各項指標(biāo)數(shù)量化；將所有指標(biāo)歸一化；保證分析的客觀性；保證方案的可比性；分析指標(biāo)的系統(tǒng)性和政策性。

系統(tǒng)分析的復(fù)雜性主要是分析指標(biāo)體系的建立。系統(tǒng)分析指標(biāo)體系是由若干個單項分析指標(biāo)組成的整體，它應(yīng)反映出所要解決問題的各項目標(biāo)要求。指標(biāo)體系要實際、完整、合理、科學(xué)，并基本上能為有關(guān)人員和部門所接受。

系統(tǒng)分析的基本要素有：目的、備選方案、模型、費用、效果和評價標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)分析從明確實現(xiàn)目的開始，通過模型預(yù)測各種備選方案的效果和費用，然后依據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)進行評價，最后確定各方案的優(yōu)劣順序。

系統(tǒng)分析指標(biāo)體系通常包括的大類指標(biāo)有：（1）政策性指標(biāo)。（2）技術(shù)性指標(biāo)。（3）經(jīng)濟性指標(biāo)。（4）社會性指標(biāo)。（5）資源性指標(biāo)。（6）時間性指標(biāo)。

2、系統(tǒng)分析流程

（1）系統(tǒng)研究。（2）系統(tǒng)設(shè)計。（3）系統(tǒng)屬性量化。（4）系統(tǒng)評價。

3、系統(tǒng)分析的主要作業(yè)

（1）系統(tǒng)分析的步驟

①明確要研究的對象；②選擇可行方案；③選擇計算準(zhǔn)則；④應(yīng)用模型技術(shù)；⑤生成輸入數(shù)據(jù)；⑥模型運行和操作；⑦結(jié)果分析。

（2）系統(tǒng)分析工作至少應(yīng)包括的內(nèi)容

①從解決問題的范圍來看，應(yīng)包括系統(tǒng)目標(biāo)的建立、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的確定、準(zhǔn)則指標(biāo)體系的選擇、可行方案的構(gòu)思、待選方案的確定以及未來效應(yīng)的分析等。

②從作業(yè)活動來看，應(yīng)包括系統(tǒng)研究、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)量化和系統(tǒng)評價等。

③從解決問題的方法論和工具來看，應(yīng)廣泛采納行為研究、價值研究、規(guī)范研究等方法，以及建模、模擬、優(yōu)化等工具。

④從數(shù)據(jù)處理和信息轉(zhuǎn)換來看，應(yīng)把信息處理作為系統(tǒng)分析中不可缺少的部分，它滲透在系統(tǒng)分析各個作業(yè)活動的全部過程中，即從系統(tǒng)分析的起始工作開始，一直到采取政策行動為止的每個步驟和工序都有著信息分析的成分。

簡言之，系統(tǒng)分析的主要作業(yè)包括系統(tǒng)模型化、最優(yōu)化分析和綜合評價。系統(tǒng)模型化即建立分析模型，進行方案選擇；最優(yōu)化分析即依據(jù)模型求解，得出最優(yōu)解；綜合評價即利用模型和各種資料，用技術(shù)經(jīng)濟的觀點對比各種可行方案，考慮成本與效益間的關(guān)系，權(quán)衡各方案的利弊得失，從整體性出發(fā)，綜合分析問題，選擇可行的優(yōu)化方案。

九、決策支持系統(tǒng)

1、決策支持系統(tǒng)（Decision Support System）是指輔助決策工作的一種計算機系統(tǒng)，由美國麻省理工學(xué)院的米切爾S．斯科特（Michael S.Scott）和彼德G．W．基恩（Peter G.W.Keen）于20世紀(jì)70年代首次提出。它一經(jīng)提出便迅速成為公共決策及系統(tǒng)工程的研究熱點，并在實踐中得到廣泛的重視和應(yīng)用。決策支持系統(tǒng)是以管理科學(xué)、運籌學(xué)、控制論和行為科學(xué)為基礎(chǔ)，以計算機技術(shù)、模擬技術(shù)和信息技術(shù)為手段，面對半結(jié)構(gòu)化的決策問題，支持決策活動的具有智能作用的人－機計算機系統(tǒng)。

2、決策支持系統(tǒng)具有的特點

（1）對準(zhǔn)政策主體經(jīng)常面臨結(jié)構(gòu)化程度不高、說明不夠充分的問題。

（2）把模型或分析技術(shù)與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取技術(shù)及檢索技術(shù)結(jié)合起來。

（3）提供易于為非計算機專業(yè)人員使用的交互會話方式。

（4）強調(diào)對環(huán)境及用戶決策方法改變的靈活性及適應(yīng)性。

（5）支持但不是代替高層政策主體制定政策。

十、系統(tǒng)分析應(yīng)注意的問題

1、長期以來，系統(tǒng)分析在解決問題過程的運用，為公共政策的發(fā)展提出和確立了一些非常有益的觀點和方法，可以歸納為五個方面：

（1）從硬系統(tǒng)思維過程變化到考慮政策主體行為的軟系統(tǒng)思維過程。

（2）從如何優(yōu)化一個給出的系統(tǒng)，變換到如何設(shè)計一個優(yōu)化的系統(tǒng)。

（3）從告訴政策主體怎樣做某種類型的規(guī)范決策模型，轉(zhuǎn)變?yōu)檎咧黧w共同參與分析、做出決策的交互型決策模型。

（4）從求解最優(yōu)解轉(zhuǎn)變?yōu)閷ふ覅f(xié)調(diào)和平衡解。

（5）從靜態(tài)的搜索求解過程，轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)的遞歸循環(huán)搜索求解過程。

2、在系統(tǒng)分析活動進行的過程中，應(yīng)注意

（1）從系統(tǒng)的環(huán)境、目標(biāo)及其結(jié)構(gòu)的角度來觀察系統(tǒng)的狀態(tài)。

（2）要重視系統(tǒng)的信息。

（3）要重視人在系統(tǒng)中的作用。

（4）要了解系統(tǒng)的變化狀況，即現(xiàn)在系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)槲磥硐到y(tǒng)的相互對應(yīng)關(guān)系。

（5）了解系統(tǒng)的研究層次關(guān)系。

（6）對一個系統(tǒng)進行系統(tǒng)分析，其結(jié)果既應(yīng)滿足該系統(tǒng)的所有目標(biāo)，還應(yīng)使該系統(tǒng)具有適應(yīng)環(huán)境變化和對資源有效利用的功能。

3、僅僅用簡單合理的系統(tǒng)分析模型和工具不能解決問題的情況

（1）帶有極強政治色彩的問題；

（2）具有深刻社會含義的問題；

（3）在決策中，起主要作用的因素是超理性因素的問題；

（4）做出不同選擇時，必須在觀念（偏好）和實際價值（效用、價格）之間加以權(quán)衡的問題；

（5）解決問題時所希望的戰(zhàn)略不是考慮系統(tǒng)各部分之間的平衡，而是要對現(xiàn)存系統(tǒng)進行劇烈的改變；

（6）當(dāng)不能經(jīng)過現(xiàn)存組織，而必須通過新的機構(gòu)去貫徹執(zhí)行其政策時。

第五篇：軟件系統(tǒng)分析與設(shè)計

第1章

軟件工程基礎(chǔ)知識 1.1軟件工程知識體系

? 軟件需求（Software Requirements）? 軟件設(shè)計（Software Design）

? 軟件構(gòu)造（Software Construction）? 軟件測試（Software Testing）? 軟件維護（Software Maintenance）

? 軟件配置管理（Software Configuration Management）? 軟件工程管理（Software Engineering Management）? 軟件工程過程（Software Engineering Process）

? 軟件工程工具和方法（Software Engineering Tools and Methods）? 軟件質(zhì)量（Software Quality）

1.2軟件生存周期與軟件開發(fā)模型

? 1.2.1 軟件生存周期

? Boehm定義的軟件生存周期模型

? GB 8566-1988定義的軟件生存周期模型

? GB/T 8566-1995定義的軟件生存周期過程模型 ? GB/T 8566-2001定義的軟件生存周期過程模型 ? UP定義的軟件生存周期模型

? 1.2.2 軟件開發(fā)模型

? 瀑布模型（waterfall model）

? 快速原型模型（rapid prototype model）? 演化模型（evolutionary model）? 增量模型（incremental model）? 螺旋模型（spiral model）

? 噴泉模型（water fountain model）

1.3軟件質(zhì)量模型與軟件質(zhì)量管理

? 1.3.1 軟件質(zhì)量模型

? 軟件產(chǎn)品的內(nèi)部質(zhì)量、外部質(zhì)量和使用質(zhì)量 ? 質(zhì)量特性、質(zhì)量子特性和度量

? 功能性：適宜性、準(zhǔn)確性、互用性、依從性、安全性 ? 可靠性：成熟性、容錯性、可恢復(fù)性 ? 可用性：可理解性、易學(xué)性、可操作性 ? 效率：時間特性、資源特性

? 可維護性：可分析性、可修改性、穩(wěn)定性、可測試性 ? 可移植性：適應(yīng)性、易安裝性、一致性、可替換性

? 1.3.2 軟件質(zhì)量管理

? 質(zhì)量需求分析 ? 質(zhì)量計劃 ? 質(zhì)量保證 ? 質(zhì)量控制 ? 質(zhì)量改進

? 軟件質(zhì)量管理體系

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1.4軟件配置管理

? 1.4.1 軟件配置項與基線

計算機軟件配置項（CSCI）基線（baseline）

功能基線（functional baseline）指派基線（allocated baseline）產(chǎn)品基線（product baseline）

? 1.4.2 軟件配置管理過程

對象標(biāo)識 版本控制 變化控制 配置審計 配置報告

1.5軟件過程管理

? 1.5.1 軟件能力成熟度模型（CMM）

CMM的5個等級：初始級、可重復(fù)級、已定義級、已管理級、優(yōu)化級 CMM的關(guān)鍵過程域（KPA）：需求管理、軟件項目計劃、軟件項目跟蹤和監(jiān)控、軟件子合同管理、軟件質(zhì)量保證、軟件配置管理、組織級過程焦點、組織級過程定義、培訓(xùn)大綱、集成軟件管理、軟件產(chǎn)品工程、組間協(xié)調(diào)、同行評審、定量過程管理、軟件質(zhì)量管理、缺陷預(yù)防、技術(shù)變更管理、過程變更管理

? 1.5.2 軟件過程與軟件能力成熟度評估

第一步，建立評估組 第二步，填寫提問單 第三步，響應(yīng)分析 第四步，現(xiàn)場考察

第五步，提出調(diào)查發(fā)現(xiàn)清單

第六步，制作關(guān)鍵過程域（KPA）剖面圖

? 1.5.3 軟件過程改進

第一步，比較“目標(biāo)狀態(tài)”與“目前狀態(tài)”，找出所有差距 第二步，確定改進目標(biāo) 第三步，制定改進計劃 第四步，執(zhí)行改進計劃

第五步，總結(jié)本輪改進經(jīng)驗，開始下一輪改進

1.6

小節(jié)

軟件工程學(xué)是研究如何有效地組織和管理軟件開發(fā)的工程學(xué)科。

軟件產(chǎn)品所要經(jīng)歷的計劃、分析、設(shè)計、編程、測試、維護直至被淘汰這樣一個全過程被稱為軟件生存周期。用不同的方式將軟件生命周期中的所有開發(fā)活動組織起來，可以形成不同的軟件開發(fā)模型。

軟件質(zhì)量就是軟件與明確地和隱含地定義的需求相一致的程度。軟件質(zhì)量管理是指軟件開發(fā)機構(gòu)為保證軟件項目滿足客戶需求所要實施的質(zhì)量活動。軟件配置管理是在軟件的整個生命期內(nèi)管理變化的一組活動，目標(biāo)是使變化更正確且更容易被適應(yīng)。

軟件過程是指人們用于開發(fā)和維護軟件及其相關(guān)產(chǎn)品的一系列活動，包括軟件工程過程和軟件管理過程。軟件過程管理的目的就是提升軟件組織的提高軟件開發(fā)能力。

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第2章

項目管理基礎(chǔ)知識 2.1項目與項目管理 ? 2.1.1 項目

項目是在特定條件下、具有特定目標(biāo)的一次性任務(wù)，是在一定時間內(nèi)、滿足一系列特定目標(biāo)的多項相關(guān)工作的總和。項目的臨時性 項目的獨特性 項目的漸進性

2.1.2 項目管理

項目管理就是將各種知識、技能、工具和技術(shù)應(yīng)用于項目之中，以達到項目的要求。項目范圍 項目時間 項目成本 項目質(zhì)量

2.2項目管理過程與過程組 ? 2.2.1 過程與過程組

過程就是一組為了完成一系列事先指定的產(chǎn)品、服務(wù)或成果而需執(zhí)行的互相聯(lián)系的行動和活動。軟件項目管理過程可歸納為五個過程組。啟動過程組（initiating process group）規(guī)劃過程組（planning process group）實施過程組（executing process group）

監(jiān)控過程組（monitoring and controlling process group）收尾過程組（closing process group）

? 2.2.2 項目管理過程的交互作用

項目管理過程并不是互不相干的一次性事件

項目管理過程組之間是一種前后銜接、承前啟后的關(guān)系

項目管理過程組之間有時又是一種時間交錯、空間并行的關(guān)系 項目管理過程組之間還是一種信息收集、存儲、處理和傳遞的關(guān)系 某些過程組的關(guān)聯(lián)具有重復(fù)迭代性

規(guī)劃過程組、執(zhí)行過程組和監(jiān)控過程組之間形成一種閉環(huán)的關(guān)系 過程組的交互作用往往還會跨越項目階段 項目階段和過程之間有相互聯(lián)系

? 2.2.3 項目管理過程的裁剪

不同類型的軟件項目應(yīng)選用不同的項目管理過程 不同階段的軟件項目應(yīng)選用不同的項目管理過程 不同軟件項目的管理過程會有不同的具體過程 不同軟件項目的管理過程會有不同的具體過程順序 不同軟件項目的管理過程會有不同的條件與約束 不同軟件項目的管理過程會有不同的簡化程度 不同軟件項目的管理過程需要不同的集成程度 項目變更會使項目管理過程隨之變化

2.3項目管理知識體系

項目綜合管理 項目范圍管理

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 項目時間管理 項目成本管理 項目質(zhì)量管理 項目人力資源管理 項目溝通管理 項目風(fēng)險管理 項目采購管理

2.4小節(jié)

項目管理就是將項目管理知識、技能、工具和技術(shù)應(yīng)用于項目活動之中，可以將軟件項目管理活動視做一系列相互聯(lián)系的過程。

項目管理過程可歸納為5個過程組：啟動過程組、規(guī)劃過程組、實施過程組、監(jiān)控過程組與收尾過程組。

項目管理包括9個知識領(lǐng)域：項目綜合管理、項目范圍管理、項目時間管理、項目成本管理、項目質(zhì)量管理、項目人力資源管理、項目溝通管理、項目風(fēng)險管理與項目采購管理。

第3章

軟件開發(fā)技術(shù) 3.1軟件開發(fā)平臺

? 3.1.1 Microsoft.NET平臺

Microsoft.NET Framework：.NET CLR（通用語言運行環(huán)境）；.NET BCL（基礎(chǔ)類庫）；ASP.NET；ADO.NET。

Microsoft Visual Studio.NET：ADO.NET組件；XML數(shù)據(jù)組件；Windows表單組件；ASP.NET應(yīng)用服務(wù)；ASP.NET Web表單；Web服務(wù)支持。

? 3.1.2 J2EE平臺

組件-容器：搭建體系架構(gòu)平臺標(biāo)準(zhǔn)服務(wù) 多層應(yīng)用模型

3.1.3 Microsoft.NET與J2EE的異同

類似的平臺基礎(chǔ)構(gòu)造 相同的三層/多層體系 不同的移植、性能和擴展 在Web支持方面的比較 第三方廠商的支持 潛在的市場

3.2中間件技術(shù) ? 3.2.1 中間件簡介

終端仿真/屏幕轉(zhuǎn)換中間件 數(shù)據(jù)訪問中間件 遠程過程調(diào)用中間件 消息中間件 交易中間件 對象中間件

Web服務(wù)器中間件 安全中間件

? 3.2.2 消息代理中間件 ? ?

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? 構(gòu)件化的結(jié)構(gòu)

可恢復(fù)性、易于管理、靈活性 具有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設(shè)施?？煽扛咝У耐ㄐ?多樣的管理能力 豐富的應(yīng)用開發(fā)環(huán)境

? 3.2.3 面向數(shù)據(jù)庫的中間件

ODBC JDBC 數(shù)據(jù)庫網(wǎng)關(guān)

3.3構(gòu)件技術(shù) ? 3.3.1 構(gòu)件庫

構(gòu)件的存儲

構(gòu)件的分類與檢索機制 構(gòu)件庫的編目

構(gòu)件庫的管理和維護

? 3.3.2 構(gòu)件模型

3C模型

刻面（Facet）模型 青鳥模型

? 3.3.3 構(gòu)件的屬性與特點

構(gòu)件是可獨立配置的單元，構(gòu)件必須自包容。

構(gòu)件強調(diào)與環(huán)境和其他構(gòu)件的分離，因此構(gòu)件的實現(xiàn)是嚴(yán)格封裝的，外界沒機會或沒必要知道構(gòu)件內(nèi)部的實現(xiàn)細節(jié)。

構(gòu)件可以在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境中被復(fù)合使用，因此構(gòu)件需要提供清楚的接口規(guī)范，可以與環(huán)境交互。

構(gòu)件沒有個體特有的屬性，最多僅有特定構(gòu)件的一份副本。

? 3.3.4 構(gòu)件與中間件

中間件，本質(zhì)上是對分布式應(yīng)用的抽象，中間件與系統(tǒng)架構(gòu)實際上是從兩種不同的角度看待軟件的中間層次。

中間件促進了構(gòu)件化軟件，基于中間件開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)是構(gòu)件化的，中間件提供了構(gòu)件的體系結(jié)構(gòu)，極大提高了構(gòu)件化軟件開發(fā)的效率和質(zhì)量。構(gòu)件化的軟件設(shè)計思想在中間件發(fā)展中起到了重要的作用。

3.4小節(jié)

Microsoft.NET平臺和J2EE平臺是目前最常用的兩大軟件開發(fā)平臺。作為彼此競爭的應(yīng)用平臺，Microsoft.NET平臺和J2EE平臺在目標(biāo)和體系結(jié)構(gòu)上極其相似，但在實現(xiàn)上又完全不同。二者總的關(guān)系是：異中有同，同中有異。中間件是處于操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序之間的軟件。中間件保持了平臺的透明性，抽象了典型的應(yīng)用模式。應(yīng)用軟件開發(fā)者可以基于標(biāo)準(zhǔn)的中間件進行再開發(fā)，而不必再考慮操作系統(tǒng)的問題。

構(gòu)件是可復(fù)用的軟件成份，可被用來構(gòu)造其他軟件。中間件促進了構(gòu)件化軟件，應(yīng)用系統(tǒng)在中間件提供的環(huán)境中可以更好地集中于業(yè)務(wù)邏輯上，并以構(gòu)件的形式存在。構(gòu)件思想也反過來推動了中間件的發(fā)展。

第4章

軟件項目規(guī)劃

4.1項目策劃

? 1.? 1.從政策導(dǎo)向中尋找項目機會 從市場需求中尋找項目機會 從技術(shù)發(fā)展中尋找項目機會 從特定事件中尋找項目機會

4.2項目可行性分析 4.2.1 技術(shù)可行性分析

? ? ? ? ? 1.? ? ? ? ? ? ? ? ? 項目的必要性分析

軟件組織水平與能力分析 項目技術(shù)來源分析 與項目相關(guān)的專利分析

項目負責(zé)人及技術(shù)骨干的資質(zhì)分析 項目總體技術(shù)方案分析 項目創(chuàng)新點分析 項目技術(shù)風(fēng)險分析 項目技術(shù)成熟性分析

? 4.2.2 項目投資及效益分析

項目投資預(yù)算分析 項目投資來源分析

市場需求與產(chǎn)品銷售額分析

產(chǎn)品成本、利潤與盈虧平衡點分析 投資回收期、投資收益率分析 社會效益分析

4.3項目論證、評估與立項

? 4.3.1 項目論證與評估的基本概念

項目論證是指對擬實施項目技術(shù)上的先進性、成熟性、適用性，經(jīng)濟上的合理性、盈利性，實施上的可能性、風(fēng)險性進行全面科學(xué)的綜合分析，為項目決策提供客觀依據(jù)的一種技術(shù)經(jīng)濟研究活動。

項目評估指在項目可行性研究的基礎(chǔ)上，項目投資者或項目主管部門或其委托的第三方權(quán)威機構(gòu)根據(jù)國家頒布的政策、法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，對擬開發(fā)項目的市場需求、技術(shù)先進性和成熟性、預(yù)期經(jīng)濟效益和社會效益等進行評價、分析和論證，進而判斷其是否可行的過程。

項目論證與評估的內(nèi)容、程序和依據(jù)大同小異，只是側(cè)重點稍有不同，有時不加區(qū)分或合并進行。

? 4.3.2 項目可行性報告的真實性評估

項目申請單位的資質(zhì)真實性評估 項目申請單位的財務(wù)真實性評估 項目申請單位的技術(shù)真實性評估 其他事項的真實性評估

? 4.3.3 項目可行性報告的客觀性評估

技術(shù)創(chuàng)新點的客觀性評估

技術(shù)先進性與成熟性的客觀性評估 ?

?

?

? ? ? ? ? ?

? ? ? ? 信息安全措施的客觀性評估

采用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的先進性、合理性評估 項目風(fēng)險及應(yīng)對方案的客觀性評估 其他事項的客觀性評估

? 4.3.4 評估報告

? 項目概況 ? 評估目標(biāo) ? 評估依據(jù) ? 評估內(nèi)容

? 評估機構(gòu)與評估專家 ? 評估過程

? 詳細評估意見

? 存在或遺漏的重大問題 ? 潛在的風(fēng)險 ? 評估結(jié)論

? 進一步的建議

? 4.3.5 項目立項

項目立項的決定應(yīng)當(dāng)由項目團隊之外的、適當(dāng)級別的、并為項目出資的項目發(fā)起人或投資人作出，通常以項目立項決定（通知）書、項目批文、項目許可證書和項目任務(wù)書等形式發(fā)布。

4.4項目開發(fā)計劃

? 1．引言 ? 2．引用文件 ? 3．項目最終成果 ? 4．需求與約束

? 5．系統(tǒng)開發(fā)總體計劃 ? 6．項目開發(fā)詳細計劃 ? 7．進度表與活動網(wǎng)絡(luò)圖 ? 8．項目組織與資源 ? 9．培訓(xùn)

? 10．項目估算 ? 11．風(fēng)險管理 ? 12．支持條件 ? 13．注解 ? 14．附錄

4.5小節(jié)

? 軟件項目規(guī)劃的任務(wù)主要包括項目策劃、可行性研究、論證、評估、立項與項目開發(fā)計劃的制訂工作。

? 項目策劃，也稱項目機會研究，其目的是選擇投資機會、鑒別投資方向。

? 項目可行性分析的目的是確定以下問題：項目有無必要？能否完成？是否值得去做？ ? 項目論證與評估的目的是審查項目可行性研究的可靠性、真實性和客觀性，為項目主管部門或投資機構(gòu)的立項決策提供科學(xué)依據(jù)。

? 項目開發(fā)計劃是項目規(guī)劃階段的重要成果，編寫軟件項目開發(fā)計劃時可依據(jù)《GB/T 8567-2006 計算機軟件文檔編制規(guī)范》中的軟件開發(fā)計劃模版。

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? ? ? ? ? ? ? ? ?

第5章

系統(tǒng)分析方法學(xué) 5.1系統(tǒng)需求分析與軟件需求

系統(tǒng)需求：系統(tǒng)總體功能和業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)；硬件系統(tǒng)需求；軟件系統(tǒng)需求；硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)之間的接口需求。軟件需求：軟件能力需求；軟件外部接口需求；軟件內(nèi)部接口需求；軟件內(nèi)部數(shù)據(jù)需求；適應(yīng)性需求；安全性需求；保密性和私密性需求；軟件環(huán)境需求；計算機資源需求；軟件質(zhì)量需求；設(shè)計和實現(xiàn)的約束；數(shù)據(jù)需求；操作需求；故障處理需求；算法需求；相關(guān)人員需求；相關(guān)培訓(xùn)需求；相關(guān)后勤需求；包裝需求；其他需求。

5.2結(jié)構(gòu)化分析

結(jié)構(gòu)化分析（SA）方法是一種面向數(shù)據(jù)流的需求分析方法，基本思想是自頂向下逐層分解。

數(shù)據(jù)流圖（DFD）和數(shù)據(jù)字典（DD）是結(jié)構(gòu)化分析最常用的工具。數(shù)據(jù)流圖用來描述數(shù)據(jù)流從輸入到輸出的變換流程。

數(shù)據(jù)字典是關(guān)于數(shù)據(jù)的信息的集合，也就是對數(shù)據(jù)流圖中包含的所有元素的定義的集合。

數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典共同構(gòu)成系統(tǒng)的邏輯模型。

5.3原型化方法

? 5.3.1 原型化方法與結(jié)構(gòu)化方法的比較

結(jié)構(gòu)化方法的假設(shè)：所有的需求都能被預(yù)先定義；修改定義不完備的系統(tǒng)代價昂貴且實施困難；項目參加者之間能夠清晰進行準(zhǔn)確的通信；靜態(tài)描述或圖形模型對應(yīng)用系統(tǒng)的反映是充分的；結(jié)構(gòu)化方法的生命周期的各階段都是固有正確的。

原型化方法的假設(shè)：并非所有的需求在系統(tǒng)開發(fā)以前都能準(zhǔn)確地說明；有快速的系統(tǒng)建造工具；項目參加者之間通常都存在通信上的障礙；需要實際的、可供用戶參與的系統(tǒng)模型；需求一旦確定，就可以遵從嚴(yán)格的方法；大量的反復(fù)是不可避免的、必要的，應(yīng)該加以鼓勵。

? 5.3.2 原型生命周期及其策略

原型生命周期劃分：選擇開發(fā)方法；識別基本需求；開發(fā)工作模型；模型驗證；修正和改進；判定原型完成；差別細部說明；嚴(yán)格說明細部；判定原型效果；整理原型和提供文檔。

原型化的策略：建立數(shù)據(jù)模型；利用組合工程；剪裁和粘貼；用系統(tǒng)舉例；字典驅(qū)動；文檔的自動化；小的原型化隊伍；交互式開發(fā)平臺；陳述性規(guī)格說明；終端用戶報表生成器；專業(yè)原型化人員；開發(fā)人員參加原型化。

5.4面向?qū)ο蟮姆治?/p>

? 5.4.1 面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)概述

對象與封裝 類

繼承與多態(tài)性 消息通信

面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的優(yōu)點

? 5.4.2 面向?qū)ο蟮姆治龇椒?/p>

OMT方法簡介 建立對象模型 建立動態(tài)模型 建立功能模型

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5.5小節(jié)

系統(tǒng)分析涉及系統(tǒng)需求的獲取、分析、規(guī)格說明和確認。系統(tǒng)需求可分為以下幾個方面：系統(tǒng)總體功能和業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)、硬件系統(tǒng)需求、軟件系統(tǒng)需求、硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)之間的接口需求。

常用的系統(tǒng)分析方法包括結(jié)構(gòu)化分析、原型化方法和面向?qū)ο蟮姆治觥?/p>

第7章

系統(tǒng)分析文檔

7.1系統(tǒng)/子系統(tǒng)需求規(guī)格說明

引言 引用文件

需求：要求的狀態(tài)和方式；需求概述；系統(tǒng)能力需求；系統(tǒng)外部接口需求；系統(tǒng)內(nèi)部接口需求；系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)需求；適應(yīng)性需求；安全性需求；保密性和私密性需求；操作需求；可使用性、可維護性、可移植性、可靠性和安全性需求；故障處理需求；系統(tǒng)環(huán)境需求；計算機資源需求；系統(tǒng)質(zhì)量需求；設(shè)計和構(gòu)造的約束；相關(guān)人員需求；相關(guān)培訓(xùn)需求；相關(guān)后勤需求；包裝需求；其他需求；需求的優(yōu)先次序和關(guān)鍵程度 合格性規(guī)定 需求可追蹤性 非技術(shù)性需求 尚未解決的問題 注解 附錄

7.2接口需求規(guī)格說明

引言 引用文件 需求

合格性規(guī)定 需求可追蹤性 注解 附錄

7.3軟件需求規(guī)格說明

引言 引用文件

軟件需求：要求的狀態(tài)和方式；需求概述；需求規(guī)格；軟件能力需求；軟件外部接口需求；軟件內(nèi)部接口需求；軟件內(nèi)部數(shù)據(jù)需求；適應(yīng)性需求；安全性需求；保密性和私密性需求；軟件環(huán)境需求；計算機資源需求；軟件質(zhì)量需求；設(shè)計和實現(xiàn)的約束；數(shù)據(jù)需求；操作需求；故障處理需求；算法需求；相關(guān)人員需求；相關(guān)培訓(xùn)需求；相關(guān)后勤需求；包裝需求；其他需求；需求的優(yōu)先次序和關(guān)鍵程度 合格性規(guī)定 需求可追蹤性 尚未解決的問題 注解 附錄

7.4小節(jié)

根據(jù)《GB/T 8567-2006 計算機軟件文檔編制規(guī)范》（Specification for computer

? ? ?

? ?

? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ?

?

? software documentation），系統(tǒng)分析文檔主要包括系統(tǒng)/子系統(tǒng)需求規(guī)格說明（SSS）、接口需求規(guī)格說明（IRS）和軟件需求規(guī)格說明（SRS）。系統(tǒng)/子系統(tǒng)需求規(guī)格說明（SSS）為一個系統(tǒng)或子系統(tǒng)指定需求以及保證每個需求得到確認所使用的方法。

接口需求規(guī)格說明（IRS）描述為實現(xiàn)一個或多個系統(tǒng)、子系統(tǒng)、硬件配置項（HWCI）、計算機軟件配置項（CSCI）、用戶

軟件需求規(guī)格說明（SRS）描述對計算機軟件的需求以及確保每個需求得到確認所使用的方法。

第8章

系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ) 8.1系統(tǒng)設(shè)計概述

? 8.1.1 系統(tǒng)級設(shè)計決策

系統(tǒng)級設(shè)計決策，是指系統(tǒng)行為的設(shè)計決策（忽略其內(nèi)部實現(xiàn)，從用戶角度出發(fā)，描述系統(tǒng)將怎樣運轉(zhuǎn)以滿足需求）和其他對系統(tǒng)部件的選擇和設(shè)計產(chǎn)生影響的的決策。系統(tǒng)級設(shè)計決策內(nèi)容：有關(guān)系統(tǒng)接收的輸入和產(chǎn)生的輸出的設(shè)計決策；對每個輸入或條件進行響應(yīng)的系統(tǒng)行為的設(shè)計決策；系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫/數(shù)據(jù)文件如何呈現(xiàn)給用戶的設(shè)計決策；為滿足安全性、保密性和私密性需求所選用的方法；硬件或硬軟件系統(tǒng)的設(shè)計和構(gòu)造選擇；為了響應(yīng)需求而作出的其他系統(tǒng)級設(shè)計決策。

? 8.1.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

總體設(shè)計

系統(tǒng)部件設(shè)計 動態(tài)交互設(shè)計 接口設(shè)計

? 8.1.3 運行設(shè)計

系統(tǒng)初始化——說明本系統(tǒng)的初始化過程。

運行控制——說明對系統(tǒng)施加不同的外界運行控制時所引起的各種不同的運行組件組合、每種運行所經(jīng)歷的內(nèi)部組件和支持軟件、每一種外界運行控制的方式方法和操作步驟、每種運行組件組合將占用各種資源的情況以及系統(tǒng)運行時的安全控制。運行結(jié)束——說明本系統(tǒng)運行的結(jié)束過程。

? 8.1.4 系統(tǒng)出錯處理設(shè)計

出錯信息——包括出錯信息表、故障處理技術(shù)等。補救措施——說明故障出現(xiàn)后可能采取的補救措施。

? 8.1.5 系統(tǒng)維護設(shè)計

檢測點的設(shè)計——說明在系統(tǒng)中專門安排用于系統(tǒng)檢查與維護的檢測點。

檢測專用組件的設(shè)計——說明在系統(tǒng)中專門安排用于系統(tǒng)檢查與維護的專用組件。

8.2軟件設(shè)計概述

? 8.2.1 軟件級設(shè)計決策

軟件級設(shè)計決策是指軟件行為的設(shè)計決策（忽略其內(nèi)部實現(xiàn)，從用戶角度出發(fā)，描述軟件將怎樣運轉(zhuǎn)以滿足需求）和其他影響組成該軟件的軟件配置項的選擇與設(shè)計的決策。

軟件級設(shè)計決策內(nèi)容：有關(guān)軟件接收的輸入和產(chǎn)生的輸出的設(shè)計決策；對每個輸入或條件進行響應(yīng)的軟件行為的設(shè)計決策；有關(guān)數(shù)據(jù)庫/數(shù)據(jù)文件如何呈現(xiàn)給用戶的設(shè)計決策；為滿足安全性、保密性和私密性需求所選用的方法；為響應(yīng)需求而作出的其他軟件級設(shè)計決策。

? 8.2.2 軟件架構(gòu)設(shè)計

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 程序結(jié)構(gòu)設(shè)計

全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計 軟件配置項設(shè)計 動態(tài)交互設(shè)計 接口設(shè)計

? 8.2.3 軟件詳細設(shè)計

軟件配置項設(shè)計決策

軟件配置項設(shè)計中的約束、限制或非常規(guī)特征 軟件配置項使用的編程語言考慮 軟件配置項使用的過程式命令選取

軟件配置項的局部數(shù)據(jù)與軟件配置項的輸入或輸出數(shù)據(jù)設(shè)計 軟件配置項的邏輯設(shè)計

8.3設(shè)計原則 ? 8.3.1 組件化

組件的可分解性 組件的可組裝性 組件的可理解性 組件的連續(xù)性 組件的保護性

? 8.3.2 抽象

抽象就是抽出事物的本質(zhì)特性而暫時忽略其細節(jié)，使得不同的事物可以當(dāng)作相同的事務(wù)來處理。

軟件工程過程的每一步都是對軟件解法的抽象層次的一次精化。

軟件設(shè)計中的抽象機制主要包括類、模板、過程抽象、數(shù)據(jù)抽象和控制抽象。

? 8.3.3 內(nèi)聚與耦合

內(nèi)聚是指一個組件內(nèi)各個元素彼此結(jié)合的緊密程度 內(nèi)聚種類（由低到高排列）：偶然內(nèi)聚；邏輯內(nèi)聚；瞬時內(nèi)聚；過程內(nèi)聚；通信內(nèi)聚；順序內(nèi)聚；功能內(nèi)聚

耦合是指一個軟件結(jié)構(gòu)內(nèi)不同組件之間的互連程度 耦合種類（由高到低排列）：內(nèi)容耦合；公共耦合；外部耦合；控制耦合；標(biāo)記耦合；數(shù)據(jù)耦合；非直接耦合

組件的高內(nèi)聚、低耦合原則稱為組件獨立原則

? 8.3.4 封裝與信息隱蔽

第一，組件是其全部屬性和全部服務(wù)緊密結(jié)合而形成的一個不可分割的整體。

第二，組件是一個不透明的黑盒子，表示組件狀態(tài)的數(shù)據(jù)和實現(xiàn)操作的代碼都被封裝在黑盒子里面。使用一個組件的時候，只需知道它向外界提供的接口形式，無須知道它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)細節(jié)和實現(xiàn)操作的算法。

? 8.3.5 啟發(fā)式規(guī)則

深度、寬度、扇出與扇入 作用域和控制域 功能的可預(yù)測性

8.4設(shè)計視圖

? 8.4.1 架構(gòu)視圖（靜態(tài)視圖）

架構(gòu)描述語言（ADL）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

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? ? 類圖與對象圖 組件圖

協(xié)作責(zé)任卡（CRC）部署圖

實體-聯(lián)系圖（E-R圖）接口描述語言（IDL）結(jié)構(gòu)圖

Jackson結(jié)構(gòu)圖

? 8.4.2 行為視圖（動態(tài)視圖）

活動圖 協(xié)作圖 順序圖 數(shù)據(jù)流圖

決策表和決策圖

流程圖和結(jié)構(gòu)化流程圖 狀態(tài)圖

形式化描述語言 偽碼

8.5小節(jié)

系統(tǒng)設(shè)計是定義一個系統(tǒng)或軟件的架構(gòu)、組件、接口和其它特征的過程。包括系統(tǒng)級設(shè)計決策、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計、運行設(shè)計、系統(tǒng)出錯處理設(shè)計和系統(tǒng)維護設(shè)計。

軟件設(shè)計主要包括軟件級設(shè)計決策、軟件架構(gòu)設(shè)計（概要設(shè)計）與詳細設(shè)計。軟件架構(gòu)設(shè)計的主要任務(wù)是程序結(jié)構(gòu)設(shè)計、全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計、軟件配置項設(shè)計、動態(tài)交互設(shè)計和接口設(shè)計。軟件詳細設(shè)計是指每一個軟件配置項的具體設(shè)計。

組件化、抽象、高內(nèi)聚與低耦和、封裝與信息隱蔽是軟件設(shè)計的基本原則。軟件設(shè)計視圖通?？煞譃榧軜?gòu)視圖（靜態(tài)視圖）和行為視圖（動態(tài)視圖）兩類。第9章

系統(tǒng)設(shè)計方法 9.1結(jié)構(gòu)化設(shè)計

? 9.1.1 結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法概述

分析系統(tǒng)的總體需求，并將需求逐步分解為基本、具體的功能。確定每個功能應(yīng)當(dāng)記錄的數(shù)據(jù)。

列出系統(tǒng)中應(yīng)提供的各項基本功能，并分析各項基本功能之間的耦合關(guān)系，根據(jù)高內(nèi)聚、低耦和的原則分配到系統(tǒng)中適當(dāng)?shù)哪K中。

? 9.1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

模塊 調(diào)用 數(shù)據(jù) 控制 轉(zhuǎn)接符號

? 9.1.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖分類

變換流與事務(wù)流 變換型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 事務(wù)型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ?

? 混合型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

9.2面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計

? 9.2.1 面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計概述

分析并建立適合系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在相應(yīng)的層次建立程序結(jié)構(gòu)；

羅列出程序中用到的各種基本操作，并將這些基本操作分配到程序結(jié)構(gòu)中合適的模塊中。

? 9.2.2 Jackson圖

順序結(jié)構(gòu) 選擇結(jié)構(gòu) 重復(fù)結(jié)構(gòu)

改進的Jackson圖

? 9.2.3 Jackson方法

分析并確定輸入和輸出數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，并利用Jackson 找出輸入和輸出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中存在對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)單元。從描繪數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的Jackson圖導(dǎo)出描繪程序結(jié)構(gòu)的Jackson

列出所有操作和條件(包括分支條件和循環(huán)結(jié)束條件)，并且把它們安排到程序結(jié)構(gòu)圖的適當(dāng)位置。用偽代碼表示。

9.3面向?qū)ο蟮脑O(shè)計

? 9.3.1 面向?qū)ο蟮脑O(shè)計概述

面向?qū)ο笤O(shè)計的基本思想是通過建立和客觀實際相對應(yīng)的對象，并通過這些對象的組合來創(chuàng)建具體的應(yīng)用。

面向?qū)ο笤O(shè)計具有基于抽象、信息隱藏、功能獨立和模塊性構(gòu)造系統(tǒng)的能力。

對于面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)，可以定義一個四個層次的設(shè)計金字塔：子系統(tǒng)層；類及對象層；消息層；責(zé)任層。

? 9.3.2 面向?qū)ο笤O(shè)計技術(shù)

? Coad/Yourdon方法 ? Booch方法 ? OMT方法 ? ?

? 9.3.3 面向?qū)ο笤O(shè)計過程

系統(tǒng)設(shè)計過程：將分析模型劃分為子系統(tǒng)；子系統(tǒng)分配及與問題的并發(fā)性；任務(wù)管理；數(shù)據(jù)管理；資源管理；人機界面；子系統(tǒng)間通信

對象設(shè)計過程：對象描述；算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計；接口設(shè)計與模塊化

9.4設(shè)計模式

? 9.4.1 設(shè)計模式概述

設(shè)計模式就是將面向?qū)ο筌浖脑O(shè)計經(jīng)驗記錄下，可供設(shè)計者能夠復(fù)用的設(shè)計方案。設(shè)計模式極大提高了面向?qū)ο筌浖_發(fā)的效率，降低了軟件的復(fù)雜度。

在軟件設(shè)計中使用設(shè)計模式，將使用開發(fā)出來的軟件更容易理解、更容易維護、更容易擴展，使用設(shè)計模式同時也能夠提高開發(fā)團隊和個人的開發(fā)能力。

? 9.4.2 設(shè)計模式基本組成

模式名稱：惟一標(biāo)識一個設(shè)計模式。問題：描述應(yīng)該在何時使用該模式。? ? ?

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? ? ?

? ?

? 解決方案：描述設(shè)計的組成要素，以及它們之間的相互關(guān)系及各自的職責(zé)與相互之間協(xié)作的方式。

? 效果：描述應(yīng)用設(shè)計模式的效果，以及使用設(shè)計模式必須考慮的限制和約束因素。

? 9.4.3 設(shè)計模式分類

? 面向?qū)ο竽Ｊ?? 代碼模式

? 框架應(yīng)用模式

? 創(chuàng)建型模式、結(jié)構(gòu)型模式與行為型模式 ? 類模式與對象模式

? 9.4.4 如何使用設(shè)計模式

? 針對接口編程，而不是針對實現(xiàn)編程 ? 優(yōu)先使用對象組合，而不是類繼承 ? 找出變化并封裝

9.5小節(jié)

? 系統(tǒng)設(shè)計是一系列迭代的過程，主要任務(wù)包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、體系結(jié)構(gòu)、接口及過程細節(jié)的設(shè)計等，而設(shè)計方法是軟件設(shè)計活動中實現(xiàn)設(shè)計模型的方法。? 系統(tǒng)設(shè)計方法主要包括面向過程的結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法、面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，以及面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法與設(shè)計模式。

第10章

數(shù)據(jù)庫設(shè)計 10.1數(shù)據(jù)建模

? 10.1.1 數(shù)據(jù)模型分類

? 概念數(shù)據(jù)模型 ? 結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型 ? 物理數(shù)據(jù)模型

? 10.1.2 實體-聯(lián)系（E-R）模型

? 實體 ? 屬性 ? 聯(lián)系 ? 實體型 ? 實體集 ? 鍵 ? 域

? 10.1.3 數(shù)據(jù)模型

? 層次數(shù)據(jù)模型（hierarchical model）? 網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型（network model）? 關(guān)系數(shù)據(jù)模型（relational model）

? 面向?qū)ο竽Ｐ停╫bject oriented model）

10.2數(shù)據(jù)規(guī)范化

? 10.2.1 數(shù)據(jù)規(guī)范化的基本概念

? 函數(shù)依賴

? 非平凡函數(shù)依賴 ? 完全函數(shù)依賴 ? 部分函數(shù)依賴

? 傳遞函數(shù)依賴 ? 鍵

? 10.2.2 范式

? ? ? ? 第一范式（1NF）第二范式（2NF）第三范式（3NF）BC范式（BCNF）

10.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程 ? 10.3.1 數(shù)據(jù)庫需求分析

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 數(shù)據(jù)邊界的確定 數(shù)據(jù)環(huán)境的確定 數(shù)據(jù)內(nèi)部關(guān)系 數(shù)據(jù)字典

數(shù)據(jù)性能需求

數(shù)據(jù)需求分析說明書

? 10.3.2 數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計

概念設(shè)計與概念模型 概念設(shè)計的主要方法 分解與抽象 局部概念模式 全局概念模式

? 10.3.3 數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計

初始模式的形成 子模式設(shè)計

應(yīng)用程序概要設(shè)計 模式評審 修正模式

? 10.3.4 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計

存儲記錄結(jié)構(gòu)設(shè)計 確定數(shù)據(jù)存放位置 存取方法設(shè)計

完整性和安全考慮 程序設(shè)計

10.4小節(jié)

? 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)普遍采取數(shù)據(jù)模型表示和處理客觀事物的數(shù)據(jù)特征與信息。數(shù)據(jù)模型主要由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分組成，從抽象層次上描述和模擬了系統(tǒng)的靜態(tài)特征、動態(tài)行為和約束條件。

? 關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系必須滿足一定的要求，即滿足不同的范式。目前關(guān)系數(shù)據(jù)庫中常用的范式包括：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）和BCNF。? 數(shù)據(jù)庫設(shè)計主要包括需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計和物理設(shè)計等幾個階段。

第11章

用戶界面設(shè)計

11.1基本概念

? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? 11.1.1 界面設(shè)計目標(biāo)

可用性目標(biāo)：可行性、有效性、易學(xué)性、易記性、安全性、通用性

用戶體驗?zāi)繕?biāo)：令人滿意、令人愉快、引人入勝、富有啟發(fā)、激發(fā)創(chuàng)造??

可用性目標(biāo)主要從客觀角度來評價系統(tǒng)界面，而用戶體驗?zāi)繕?biāo)則是從用戶主觀感受的角度來評價系統(tǒng)界面。

? 11.1.2 界面設(shè)計原則

可視性：將系統(tǒng)功能呈現(xiàn)得一目了然。

反饋性：返回與活動相關(guān)的信息，以便用戶能夠繼續(xù)這個活動。限制性：將用戶的行為限制在一定的范圍內(nèi)。

對應(yīng)性：明確系統(tǒng)某個控制與其控制效果之間的對應(yīng)關(guān)系。一致性：用相似的元素表現(xiàn)相似的操作或相似的任務(wù)。啟示性：界面元素應(yīng)給予用戶某種提示。

? 11.1.3 界面設(shè)計過程

標(biāo)識出用戶的真實需要并建立需求模型 設(shè)計出候選方案

構(gòu)建或?qū)崿F(xiàn)設(shè)計的原型版本 對界面設(shè)計進行評估

11.2界面設(shè)計技術(shù)

? 11.2.1 界面設(shè)計分析技術(shù)

GOMS模型及GOMS擊鍵層模型 Hick律 Fitts律

? 11.2.2 界面設(shè)計方法

原型設(shè)計方法

以用戶為中心的設(shè)計方法 用戶界面設(shè)計的支持工具

11.3界面設(shè)計評估

? 11.3.1 構(gòu)造性評估與總結(jié)性評估

構(gòu)造性評估：在設(shè)計過程中對所設(shè)計的系統(tǒng)或產(chǎn)品界面進行評估以確保其滿足用戶需求。

總結(jié)性評估：對已經(jīng)完成的產(chǎn)品或系統(tǒng)界面進行評估。

? 11.3.2 評估范型

快速評估 可用性測試 實地研究 預(yù)測性評估

? 11.3.3 評估方法與技術(shù)

觀察用戶

征求用戶意見 征求專家意見 用戶測試

用戶執(zhí)行情況的分析模型

? 11.3.4 評估框架

明確（Determine）

? ? ? ? ? ? ? ? ?

發(fā)掘（Explore）選擇（Choose）標(biāo)識（Identify）決定（Decide）評估（Evalute）

11.5小節(jié)

用戶界面體現(xiàn)了用戶利用系統(tǒng)完成任務(wù)的方式以及系統(tǒng)對用戶行為的響應(yīng)方式，一個沒有良好的用戶界面設(shè)計的系統(tǒng)很可能會成為一個沒有用戶的系統(tǒng)?？捎眯阅繕?biāo)與用戶體驗?zāi)繕?biāo)。

界面設(shè)計的量化模型：GOMS模型及其子模型-擊鍵層模型，Hick律和Fitts律。構(gòu)造性評估與總結(jié)性評估。

第12章

系統(tǒng)設(shè)計文檔

12.1系統(tǒng)/子系統(tǒng)（結(jié)構(gòu)）設(shè)計說明

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 引言 引用文件

系統(tǒng)級設(shè)計決策

系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計：總體設(shè)計；系統(tǒng)部件設(shè)計；動態(tài)交互設(shè)計；接口設(shè)計 運行設(shè)計

系統(tǒng)出錯處理設(shè)計 系統(tǒng)維護設(shè)計 尚未解決的問題 需求的可追蹤性 注解 附錄

12.2

接口設(shè)計說明

引言 引用文件 接口設(shè)計

需求的可追蹤性 注解 附錄

12.3

軟件（結(jié)構(gòu)）設(shè)計說明

引言 引用文件

軟件級設(shè)計決策

軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計：程序結(jié)構(gòu)設(shè)計；全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計；軟件配置項設(shè)計；動態(tài)交互設(shè)計；接口設(shè)計 軟件詳細設(shè)計 需求的可追蹤性 注解 附錄

12.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計說明

? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ?

引言 引用文件

數(shù)據(jù)庫級設(shè)計決策 數(shù)據(jù)庫詳細設(shè)計

用于數(shù)據(jù)庫操縱或訪問的軟件配置項的詳細設(shè)計 需求的可追蹤性 注解 附錄

12.5

小節(jié)

根據(jù)《GB/T 8567-2006 計算機軟件文檔編制規(guī)范》，系統(tǒng)設(shè)計文檔主要包括系統(tǒng)/子系統(tǒng)設(shè)計（結(jié)構(gòu)設(shè)計）說明（SSDD）、接口設(shè)計說明（IDD）、軟件（結(jié)構(gòu)）設(shè)計說明（SDD）和數(shù)據(jù)庫設(shè)計說明（DBDD）。

系統(tǒng)/子系統(tǒng)設(shè)計（結(jié)構(gòu)設(shè)計）說明（SSDD）描述了系統(tǒng)（或子系統(tǒng)）的系統(tǒng)級（或子系統(tǒng)級）設(shè)計決策與體系結(jié)構(gòu)設(shè)計。

接口設(shè)計說明（IDD）描述了一個或多個系統(tǒng)、子系統(tǒng)、硬件配置項（HWCI）、計算機軟件配置項（CSCI）、用戶或其他系統(tǒng)部件的接口特性。

軟件（結(jié)構(gòu)）設(shè)計說明（SDD）描述了計算機軟件系統(tǒng)的軟件級設(shè)計決策、軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計（概要設(shè)計）與詳細設(shè)計。

數(shù)據(jù)庫（頂層）設(shè)計說明（DBDD）描述了數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。系統(tǒng)設(shè)計文檔可以使用自然語言，可以使用形式化語言，也可以根據(jù)具體的系統(tǒng)設(shè)計方法使用各種圖形工具，還可以根據(jù)實際情況混合使用多種表現(xiàn)形式。