【水利水电工程】

“数字建管”系统分析设计方法应用与研究高新平

（黄河水利委员会 信息中心，河南 郑州 源缘园园园源）

摘摇 要：在专业应用软件系统开发设计过程中，系统分析与设计方法是系统开发建设成功的关键。基于多年专业应用软件系统设计开发经验，结合“数字工程建设与管理系统”的需求分析与设计开发过程，提出了多级反馈—迭代循环—协

同网络分析的设计方法，并在实际软件分析设计中取得了良好的效果。

关摇 键摇 词：系统分析；软件设计；工程建设；工程管理中图分类号：栽灾圆圆圆援 圆摇 摇 摇 文献标识码：粤摇 摇 摇 凿燥蚤：员园援 猿怨远怨 辕 躁援 蚤泽泽灶援 员园园园鄄员猿苑怨援 圆园员园援 员圆援 园愿圆

摇 摇 随着软件开发技术的不断发展，软件工程学和软件分析设计方法逐步完善，由初期常用的瀑布法，逐步发展了演化法、螺

旋法、喷泉法及智能法［员］，以及面向对象的分析设计方法等。

然而，在实际的软件系统设计开发实践中，往往遇到需求分析

深度不够、缺乏细化、问题发现滞后、设计小组之间缺乏协调同

步等问题，很难直接套用某种方法进行系统分析设计和组织管

理，分析设计人员不得不根据具体情况进行某些变通，以求得

问题的解决，特别是在某些行业专业应用软件的分析与设计过

程中更是这样。笔者在多年专业应用软件系统分析设计经验

的基础上，提出了多级反馈—迭代循环—协同网络分析设计方

法，并取得了良好的效果，现结合“数字工程建设与管理系统”

实际案例，具体讨论该方法在系统分析设计中的应用。

员摇 多级反馈分析与设计

专业应用软件比较复杂，需求分析难以一次完成，需要逐

步了解，逐步细化，在初始阶段用户往往对自己的需求模糊不

清，难以表述明白，某些问题甚至到了设计阶段仍然需要进一

步细化。这就形成了用户需求对各个分析设计阶段的反馈以

及分析设计人员在各个阶段不断自我反馈，进一步理解用户需

求的过程可以概括成为多级反馈过程，见图 员。

图 员摇 多级反馈分析设计过程

在分析过程中，首先与用户进行交流，编写初步的需求分

析说明书，再与用户进一步交流，反馈意见，然后细化需求分析

说明书；根据细化的需求分析说明书进行设计，将设计成果与

用户进行交流，反馈设计意见，修改设计，再反馈意见到需求分

析。通过多级反馈分析，逐步深入、确切地把握该系统的实际

需求，使设计逐步逼近预期目标，最大限度地满足系统要求，从

而确保设计质量。

圆摇 迭代循环分析与设计

在系统分析与设计过程中，除了各个阶段的反馈以外，每

个阶段的每个环节也是一个迭代循环的过程，主要存在于需求

分析—用户交流、系统设计—用户交流、需求分析—系统设计

三个循环过程。

（员）需求分析—用户交流迭代循环。用户需求分析工作是软件开发中重要的一步，也是决定性的一步。只有通过需求分

析才能把软件功能和性能的总体概念描述为具体的需求规格

说明，从而奠定软件设计的基础。在需求分析阶段软件开发人

员必须和用户密切配合，这个过程是一个不断迭代循环、逐步

逼近的过程，是分析设计人员与用户之间增进了解的过程，是

分析设计人员对拟建系统逐步深化理解的过程，是用户对于自

己拟建系统的认识逐步明晰的过程，这个过程被描述为需求分

析—用户交流迭代循环过程（见图 圆）。通过多次反复交流，逐渐了解用户的需求，反复修改完善需求规格说明书，以得到最

终经过用户确认的需求规格说明书。

图 圆摇 需求分析—用户交流迭代循环

摇 收稿日期：圆园员园 园源 员圆摇 基金项目：黄河洪水管理亚行贷款项目（再匀 原 杂宰 原 载匀 原园圆）。摇 作者简介：高新平（员怨远园—），女，浙江松阳人，高级工程师，主要从事软件开发与系统集成等研究工作。

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摇 摇（圆）系统设计—用户交流迭代循环。系统设计—用户交流迭代循环过程与需求分析—用户交流迭代循环过程类似。系

统设计必须准确完整地体现用户的要求，与用户不断进行交

流，发现问题及时反馈，修改系统设计，形成设计终稿，再进一

步与用户交流，针对设计终稿进行最后的审查确认，形成正式

的最大限度满足用户需求的初步设计。

（猿）需求分析—系统设计迭代循环。在传统的瀑布分析设计方法中，需求和设计中的问题是无法在项目的前期被检测出

来的，为了解决传统软件设计开发流程中存在的问题，需要采

用新的方法和途径。实际上，分析与设计过程是“需求分析—

系统设计—需求分析”的反馈—迭代循环过程（见图 猿）。运用迭代的方法，不断根据新的需求，完善系统设计，反过来用设计

验证需求，从而保证设计出来的系统真正解决客户的问题。

图 猿摇 需求分析—系统设计迭代循环

猿摇 协同网络分析与设计

应用系统的分析设计往往需要几个小组协同完成，在整个

分析设计过程中，各个子系统设计小组需要不断地进行各种形

式的交流，以使分析设计的整个工作协调一致。下面结合“数

字工程建设与管理系统”的分析设计介绍协同网络分析的具体

应用。

“数字工程建设与管理”简称“数字建管”，它是“数字黄

河”工程业务应用系统之一，也是亚行贷款项目防洪非工程措

施的重要组成部分，是覆盖黄河流域工程建设与管理行业的一

项复杂的系统工程，由工程建设管理、工程运行管理、工程安全

监测、工程安全评估及工程维护管理 缘 个子系统组成。“数字建管”主要是借助工程内部埋设的传感器和外部全数字摄影测

量设备，对工程进行实时安全监测。利用 猿杂、计算机网络、现代通信技术和数学模型等科技手段，采集和处理监测数据，实时

掌握和了解工程运行状态，评估工程安全状况，预测工程的运

行承载能力和使用寿命，不断为防汛和工程管理维护决策提供

全面、及时、准确的依据，确保黄河防洪安全。在分析设计开发

过程中，分别组成了工程建设管理、工程运行管理、工程安全监

测、工程安全评估及工程维护管理 缘 个设计小组，形成协同分析网络。

在系统分设计中，质量是衡量项目是否成功的一个重要指

标，而在设计实施过程中为了能够提交给客户一个满足质量要

求的设计，在协同网络分析设计过程中所要完成的两个重要活

动是质量保证和质量控制。

为了保证设计的质量，通过会议、培训和沟通、交流来提高

整个团队和团队成员的技能。其团队要突出两个鲜明的特点：

一是每个成员有共同的工作目标，使项目团队中每一个成员都

充分发挥作用；二是协同工作，注重项目的沟通管理，确保及

时、正确地产生、收集、发布、储存和最终处理项目信息，以保证

其设计质量达到预期要求［圆］。在整个设计过程中，各子系统之

间需要进行充分的信息交流，保持各个设计组协调一致，编制

符合需求规格说明书要求的设计报告，从而保障系统设计

质量。

工程安全监测子系统首先对监测到的各类数据进行预评

估，对异常数据判伪，将有效数据分类存储，为工程安全评估提

供数据支持。安全评估子系统对各种有效监测数据和信息进

行综合分析处理，根据工程安全质量标准体系和评价模型对工

程进行安全评估，其评估结果为工程维护管理子系统提供维护

决策支持。维护管理子系统根据工程监测成果和工程安全评

估成果，通过工程维护标准化模型，自动生成一套工程维修养

护方案；然后利用相关法规、标准库和专家知识库构成的决策

会商环境，制定工程最优化维护策略，并进行优先级排序，达到

提高工程维护决策水平、实现资源优化配置的目的。

在强调项目团队协同工作的同时，也要重视与其他相关项

目联系人进行充分的交流和沟通，特别是与业主交流和沟通。

在设计过程中定期召开客户沟通会，听取业主的建议，通报设

计进度，汇报技术方案，协商解决重要技术问题，以保证系统设

计顺利实施，达到预期设计目标。

源摇 结摇 语

多级反馈—迭代循环—协同网络的分析设计方法结合了

软件工程中常用的瀑布法等分析设计方法，在实际软件分析设

计中取得了良好的效果，尤其是协同分析网络对于大型应用软

件系统分析设计效果更为明显。该方法对于解决系统分析设

计和开发各阶段的需求分析深入细化问题，解决各个阶段与用

户需求交流、各子系统衔接和各子系统的协调管理等问题，具

有重要的参考价值。

参考文献：

［员］摇 郑人杰，殷人昆援软件工程概论［酝］援北京：清华大学出版社，员怨怨愿援

［圆］摇 中国软件评测中心援计算机信息系统集成项目管理基础［酝］援北京：电子工

业出版社，圆园园缘援

【责任编辑摇 张华岩】

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