Systems Analysis & Design

5th Edition

第 4 章

建立企業模型

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學習目標

● 描述建立企業模型的觀念及工具，包括實體關聯圖、資料流程圖、資料詞典，及處理工作說明

● 解釋實體關聯圖如何提供一個系統互動的概觀● 說明用資料流程圖中的符號，並解釋它們的使用

規則● 畫出一序列的資料流程圖，從一般到具體

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學習目標

● 解釋如何分層與平衡一組資料流程圖● 說明資料詞典如何使用以及它的內涵● 使用處理工作說明工具，包括結構化英語、

決策表和決策樹● 說明邏輯模型與實體模型之間的關係

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簡　介

● 在第四章，你使用建立企業模型的技術來開發出所提議系統的邏輯模型並記錄系統需求– 邏輯模型 (logical model) 顯示出系統必須做些什

麼– 實體模型 (physical model) 來描繪出系統會如何

被建構

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建立企業模型的各種工具

● 系統分析師使用許多繪圖技術來描述一個資訊系統

● 兩個常用的工具是實體關聯圖 (ERD, entity-relationship diagram) 及資料流程圖 (DFD, data flow diagram)

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實體關聯圖

● 一個實體 (entity) 可以是一個人、地點、物件，或是資料收集及維護的事件

● 一個初步的 ERD 可以協助你了解系統各實體間的互動並提供一個系統的全貌，

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實體關聯圖

● 繪製初步 ERD–第一步是列出所

有你在發現事實的過程中所指出的所有實體，並考量連結他們之間的關聯性的特性–資料維數

(cardinality)

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實體關聯圖

● 關聯性的類型– 實體之間有三種主要的關聯性類型

• 一對一 One-to-one relationship (1:1)• 一對多 One-to-many relationship (1:M)• 多對多 Many-to-many relationship (M:N)

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資料流程圖

● 資料流程圖 (DFD, data flow diagram) 表明資料如何流經一個資訊系統，但是卻不顯現出程式的邏輯或處理的步驟

● DFD 是一種邏輯模型，展示系統做些什麼，而不展示它如何做這些事情

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資料流程圖

● 資料流程圖的符號 – 資料流程圖使用四種基本符號來代表處理工作、

資料流、資料儲存和外部實體• Gane & Sarson 符號集 (Gane and Sarson symbol set)

• Yourdon 符號集 (Yourdon symbol set)

– 本書中提到的那些符號，其名稱全部以英文大寫字母表示。

1111

資料流程圖

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資料流程圖

● 資料流程圖的符號– 處理工作符號

• 一個處理工作 (process) 接受輸入資料而產生不同內容及形式的輸出

• 在資料流程圖中，一個處理工作以一個黑盒子 (black box) 的方式出現，其中處理工作的輸入、輸出，和一般功能可以看到，但是其內部細節則沒有顯示出來

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資料流程圖

● 資料流程圖的符號–資料流符號

• 資料流 (data flow) 代表一項或多項資料• 資料流的符號是帶有單或雙箭頭的線條 • 黑洞 (black hole)

• 灰洞 (gray hole)

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資料流程圖

● 資料流程圖的符號–資料儲存符號

• 資料儲存 (data store) ，用來表示以後還有一個或多個處理工作需要用到某些資料，而系統必須將資料保存的情況

• 資料儲存的實體特徵並不重要，因為你僅僅關心其邏輯模型

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資料流程圖

● 資料流程圖的符號–外部實體符號

• 外部實體符號是一個方框，通常帶有陰影使它有三度空間的立體感

• 外部實體的名稱置於方框符號之中• 端點 (terminators)

• 來源 (source)

• 去處 (sink)

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資料流程圖

● 全景圖– 全景圖 (context diagram) 是表示系統的界限及範

圍一個最高階層的例子– 在全景圖中，你不顯示任何資料儲存，因為資料

儲存位在系統的內部 – 由查看系統需求著手，指出所有的外部資料來源

和去處

1717

資料流程圖

● 全景圖– 你必須記錄所有外部實體的名稱、資料流的名稱

和內容，以及資料流的方向– 使得一個系統比另一個系統更加複雜的是其組成

元件的個數、其層次有多少，以及其處理工作、外部實體、資料儲存，及資料流之間的互動程度

1818

資料流程圖

● 資料流程圖的一些慣例 1. 每一個全景圖必須在一頁上 2. 全景圖中的處理工作名稱應當是該資訊系統的

名稱 3. 在每一套符號內使用唯一的名稱

1919

資料流程圖

Context diagram DFD for a grading system.

2020

資料流程圖

● 資料流程圖的一些慣例4. 線條不能交叉 5. 對每一個處理工作採用一個唯一的參考編號

2121

資料流程圖

● 圖 0 (diagram 0) – 圖 0 (diagram 0 ，數字 0 ，而不是字母的 O)

是放大全景圖而列出一些主要處理工作、資料流、和資料儲存

– 擴大全景圖成圖 0 時，必須保留所有流入和流出這個處理工作的連接

– 每一個處理工作都有一個參考編號 – 分叉資料流 (diverging data flow) 是將同樣的資

料傳送到兩個或更多不同地點的一種資料流

2222

資料流程圖

Diagram 0 for the context diagram DFD for a grading system.

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資料流程圖

● 圖 0 (diagram 0) – 如果同一個資料從不同的方向流入，你可以用一

個雙箭頭的資料流符號來表示 – 圖 0 是全景圖中處理工作 0 之細部的擴大版本

，所以圖 0 也被稱為處理工作 0 的展開版 (exploded)

– 父圖 (parent diagram)

– 子圖 (child diagram) – 功能元件 (functional primitive)

2424

資料流程圖

● 較低階層圖形 – 為了產生一些較低階層的圖形，你必須使用分層

和平衡的技巧– 分層 (leveling)

• 是使用一系列越來越仔細的 DFD 來描述一個資訊系統

• 展開 (exploding) 、分割 (partitioning) 或分解 (decomposing)

2525

資料流程圖

● 較低階層圖形–平衡 (balancing)

• 確保父處理工作的輸入和輸出資料流會保存在子圖 DFD中

2626

資料流程圖

● 製作 DFD 的策略 – DFD 是一種圖形化由上而下 (top-down) 的

模型– 採用由下而上 (bottom-up) 的策略，你首先

指出全部功能元件、資料儲存、外部實體和資料流

– 主要的目標就是確保你所發展的模型是正確而且容易了解

2727

資料流程圖

● 製作 DFD 的策略 – 一個經驗法則是處理工作符號不應超過九個 – 為建構一個複雜系統的邏輯模型，你可能採取由

上而下和由下而上兩種策略的結合 – 最佳的方法視你所建立模型的資訊系統而定

2828

資料詞典

● 資料詞典 (data dictionary ，或 data repository) 是系統相關資料的集中儲存庫房

● 資料詞典用來收集、記錄，並組織關於系統的各種事實，包括資料流、資料儲存、外部實體，和處理工作的內容

● 資料詞典還定義並說明全部資料要素和資料要素各種有意義的組合

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資料詞典

● 一個資料要素 (data element) ，或資料項目 (data item) 或欄位 (field) ，是資訊系統中有意義的資料的最小單位

● 資料要素結合成為紀錄或資料結構 (data structures)

● 一個紀錄 (record) 是包含在資料流中或保存在資料儲存中互相關聯的資料要素的一種有意義的結合

3030

資料詞典

● 記錄資料要素– 你必須在資料詞典中記錄每一項資料要素– 目的就是要為構成

系統之有關的資料和處理工作提供明確而完整的資訊

3131

資料詞典

● 記錄資料要素– 資料詞典中通常都會記錄並說明下列特徵：

• 資料要素的名稱或標記• 替代名稱• 類型和長度• 預設值• 可接受的值和資料的核驗• 來源• 安全• 負責使用者• 說明或意見

3232

資料詞典

● 記錄資料流 – 資料流的典型特徵如下：

• 資料流的名稱或標記• 替代名稱• 起源• 去處• 紀錄• 數量和頻率

3333

資料詞典

● 記錄資料儲存 – 一個資料儲存的典型特徵如下：

• 資料儲存名稱或標記

• 說明• 替代名稱• 屬性• 數量和頻率

3434

資料詞典

● 記錄處理工作 –以下是處理工作的典型特徵：

• 處理工作名稱或標記

• 說明• 處理工作編號• 處理工作說明

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資料詞典

● 記錄外部實體 –外部實體的典型特徵如下：

• 外部實體名稱• 說明• 替代名稱• 輸入資料流• 輸出資料流

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資料詞典

● 記錄“紀錄” – 一筆紀錄的典型特徵如下：

• 紀錄或資料結構名稱

• 定義或說明• 替代名稱• 屬性

3737

資料詞典

● 資料詞典報告 – 你能夠從資料詞典得到許多有價值的報告

• 按其名稱之字母順序排列的全部資料要素清單• 按使用者部門分列出各部門負責更新的資料要素清單• 使用某特定資料要素的全部資料流和資料儲存的報表• 表明資料要素、紀錄、資料流、處理工作，或資料詞典中

儲存之任何其他選定項目全部特徵的詳細報告

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處理工作說明工具

● 一個處理工作說明 (process description) 記錄了功能元件的細節，其中展現了一套特定的處理步驟及業務邏輯

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處理工作說明工具

● 模組化設計 (modular design) – 植基於三種邏輯結構 (logic structures) 的組合

。邏輯結構也稱為控制結構 (control structures) 是為處理工作的組成基本元件• 順序 Sequence• 選擇 Selection• 反覆 Iteration - looping

4040

處理工作說明工具

● 結構化英語 (structured English) – 必須遵守下列規則

• 只使用順序、選擇，和反覆這三個組塊• 為了可讀性採用縮排對齊• 使用有限的字彙，包括用於資料詞典中的標準用語，和說明處理規則的特定用語

4141

處理工作說明工具

● 結構化英語 (structured English) –結構化英語對懂得寫程式的學生可能看起來很熟悉，

因為它類似於程式設計中所使用的虛擬碼 (pseudcode)

4242

處理工作說明工具

● 決策表 (decision table) –表示一種邏輯結構，其中具有條件和行動的全部可能

組合–在記錄一個處理工作時，很重要的是要考量所有可能

的結果而確保沒有任何疏漏

4343

處理工作說明工具

● 決策表 (decision table) –可能有不止兩種的可能結果–決策表常常是說明一組複雜條件的最佳方式

4444

處理工作說明工具

● 決策樹 (decision tree) –是決策表中出現的條件、行動，和規則的圖形表現–使用決策表還是決策樹往往是依個人偏好而定

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邏輯模型與實體模型之比較

● 結構化分析工具除了被用來開發一個新資訊系統的邏輯模型，也可以用來開發一個資訊系統的實體模型

● 一個實體模型展現出一個系統的需求如何被建置完成

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邏輯模型與實體模型之比較

● 建立模型的順序– 許多系統分析師在建立新系統的邏輯模型之前會先建立一個現有系統的實體模型，然後再建立現有系統的邏輯模型

– 經過這一額外步驟的執行，他們能夠更有效地了解現有系統

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邏輯模型與實體模型之比較

● 四個模型的方式 (four-model approach) – 開發出現有系統的實體模型、現有系統的邏輯模

型、新系統的邏輯模型，和新系統的實體模型– 這種四個模型方式的唯一缺點是所需要增加的時

間和成本

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本章總結

● 在建立企業模型時，系統分析師開發出圖形化的模型來展現出系統如何將資料轉化為有用的資訊

● 建立企業模型的最終產出就是一個能夠支援企業營運且符合使用者需求的邏輯模型

● 企業模型之建立涉及四個主要工具：ERD 、 DFD 、資料詞典，和處理工作說明

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本章總結

● 資料詞典是結構化分析的中心記錄工具● 每一個功能元件處理工作都用結構化英語、決

策表，和決策樹記錄● 結構化分析工具能夠在系統分析階段用來發展

出邏輯模型，而在系統設計階段用來發展出實體模型

● 許多分析師採用四個模型的方式，其中涉及了一個目前系統的實體模型、一個目前系統的邏輯模型、一個新系統的邏輯模型，及一個新系統的實體模型。