第一篇：农业系统分析与模拟重点
系统：是由相互作用和相互依赖的若干组成部分（要素）结合而成的，具有特定功能的有机整体。
要素；是指构成系统的基本单元或部分要素是相对于系统而言的一个大系统往往是由若干个小系统和要素所组成。
系统结构；指系统内部各组成部分或要素在空间，时间等方面的有机联系，相互作用的机秩序。（特点：具有相对稳定性，多层次性和适应性。形式有：数量结构，时序结构，空间结构和逻辑结构。）
系统功能：内部功能是外部功能的基础，内部功能的状况决定外部功能的状况，外部功能现。
农业模型：泛指模仿各种农业物体或农业过程的数学模型。
：农业系统工程是系统工程的一个重要分支，是系统工程的理论和方法在农。农业系统是生态—社会—经济的复合系统。
生产函数：在农业生产过程中，投入的资源数量不同，一般产品的输出量也不同，这种资产出之间的数量关系，以函数的形式表示，称为生产函数。实现系统目标所进行的活动，亦是系统功能的外部表现。
生产过程中所施用的物品，如气候、土壤、种子、肥料、水利、资金、农机在农业生产过程中，投入的资源数量不同，一般产品的输出量也不同，这产品产出之间的数量关系。资源后。产量以固定数上升，呈直线关系呈直线关系Y=a+bx。源增加一个单位，相应的总产量按递增的速率增加y=a·e-bx。源每增加一个单位，相应的总产量按递减的速率下降y=a·x-b。,产量越来越低，增长量呈负数。如施用过多的N肥.总产量与变动资源量的比值。增加单位变动资源时，产品的增加量。
轮作周期中的数种作物）及其与外界影响因素构成的生产过引起行为的机理，模型较少或根本反应不出来，通过实际观测，直接寻求的关系。通常是由一个或多个数学程式组成。
入系统行为的机理和过程，定量系统的组成，从而可解释系统的行为结果。这些过程加以解释。的生长机理引入模型中，研究作物的物质生产动态及其与环境因素长发育、物质生长与分配随时间的变化。
拟模型与计算机专家系统相结合，通过模拟作物的生长发育，计算出最佳选择。
结构和行为不清楚的系统，依据可控因素的输入所引起的可观测因来确定系统的运行规律，从而建立系统模型的理论和方法。
内部结构和行为清楚的系统，应用各种已知的科学知识进行描述从和方法。
内部结构和行为主要部分清楚，其它部分不清楚的系统，采用已知，然后通过实验对所建的模型进行补充和修正，从而建立系统模型的理论和方法。
利用系统分析方法、计算机模拟技术以及作物生理、生态、农学等物、环境、技术、经济4个要素构成的整体农业系统为研究对象，通过建立数学模型来描述作物个体或群体生长发育、器官建成和产品品质等于环境之间的数学关系，并在计算机上实现模拟作物生产全过程的一个软件系统。模拟模型包括模型建立和模拟实验两部分。
应用计算机模拟植物在三维空间中的生长发育状况。其主要特征为以植物个物形态结构为研究重点。所建立的模型以三维可视化的方式反映植物的形态结构规律。
数学模型；用符号和数学方程式表示一个系统的模型 系统的组成：要素，结构，功能，行为，环境。
集合性②关联性③层次性④整体性⑤目的性⑥可控性⑦时序性
要素与要素之间，要素与系统之间，系统与环境存在的各中联系（数构，空间结构，逻辑结构）
层次性：任何一个系统向上可逐层综合成母系统，向下分解为子系统的特点。系统整体具有各组成部分自身独立存在时所不具备的性质。元素之间相互作用、相互关联，组成了整体后就赋予了系统新的性能。A、元素之间的相互配合、协调，系统功能〉部分功能之和 B、若不能配合协调，则系统功能〈部分之和
目的性：开放系统追求多目标，如农业系统要考虑的目标
1、社会
2、经济
3、生态效益 可控性：指人们通过可控系统的可控元素，使它按照预期轨迹运动，实现预期目标.任何系统都随时间而运动和发展，并在一定条件下转化为另一种系统的可能。模型的特征；①机理性②综合性③动态预测性④辅助决策性⑤通用性⑥灵活农业生产系统一般可以分解成区域、农区、农田生态、作为群落、群体、个体、器官、组层次或等级。
农业模型研究步骤①模型选择与系统定义②资料获取与算法构建③模块设计与模型实现④模型检验与改进
各种农业系统都由：农业环境、农业生物、农业技术、农业社会经济 4个要素组成农业数据库大体可以分类如下：①农业品种数据库②农业气候③农业土壤④农业水资源⑤农业病虫草害⑥农业经济数据库
虚拟植物主要特征：①以植物个体为研究中心②以植物形态结构为研究重点③所建立的模作物生产系统的的层次结构：由”天（天气）-地（土壤）-人（措施）-作物”构成的多层作物生产系统常用的模型
机理，模型较小或根本不反应出来（即假定一个系统是一个黑箱）通过实际观测，直接寻求输入、输出之间的关系。通常是一个或多个数学方程式组成，如回归模型。缺点：实验条件发生变化（如土壤、作物栽培措施、天气等）结果偏差很大。优点：简单
②解释性模型：引入系统行为的机理和过程，定量系统的组成，从而可解释系统的行为结果。如作物生长的解释性模型包含一些不同过程的描述，如光合作用、叶面积增长及分蘖产生等，以及这些过程与环境因子的关系，这些过程的综合结果导致作物的生长，反过来，作物生长可用这些过程来解释。
③动态模拟模型：将作物生长的机理引入模型中，研究作物的物质生长动态及其与环境因素的关系，模拟作物的生长发育，物质生长于分配随时间的变化。
④调控决策模型：动态模拟与机算专家相结合，通过模拟作物的生长发育，计算机直接以多种可能结果中做出最佳选择COMAX-棉花管理与系统专家，GOSSYM-棉花动态模拟模型。生产三要素：①可控：各项技术措施②不可控：气候、土壤③固定生产要素：品种、种子 计算题 Ⅰ、总产量增量ΔY/变动资源增量ΔX(求导)=dy/dx
单位变动资源时所增加的费用。如PX（资源价格）=12Y=750+5x-0.05x2获取最大利润时的资源投入量？则Y'=5-0.1xYmax时X=50
资源的最佳投入量：5-0.1x=12/4X=20经济效益最高时的资源最佳投入量应小于产量最高时的资源的投入量。Ⅱ、AP（—）平均产量或平均生产力：总产量与变动资源量的比值平均产量、边际产量、生产弹性的概念
tanθ=Y/X为生产函数曲线上任意一点的斜率
MP(二)边际产量或边际生产力；每增加单位变动资源时，产品的增加量
MP=ΔY∕ΔXMP=limΔx→0(ΔY∕ΔX)=dy╱dx即边际生产力为生产函数的一阶导
地理资源分析支持系统GRASS、基本的作物生长模拟模型BACROS(基本作物生长模拟器)、SUCROS（简单也通用作物生长模拟器）、MACROS(一年生作物模拟模型)、美国CERES（作物环境资源综合系统）、IBSNAT国际农业技术转移的标准基点网络、DSSAT农业技术转移的决策支持系统
念模型、数学模型和物理模型。等组成。
为解析模型、逻辑模型、图表模型和模拟模型。
系统必须具备三个条件：①系统必须由两个或两个以上的要素（部分，元素，子系统）所着一定的有机联系，从而在系统的内部和外部形成一定的结构或秩序。③任何系统都有特定的功能，这是整体具有不同于各个组成要素的新功能，这种新功能是由系统内部的有机联系和结构所决定的。
系统功能的特点：①系统功能具有易变性。②系统功能具有相对性。③系统功能的发挥需
系统与环境的关系、相互作用。①环境对系统：环境提供条件维持系统功能的正常发挥，输出环境所需要的产品，同时输出破坏环境的污染物。③系统与环境的相互作用：当系统与环境相适应时，系统能很好的发展，不适应时，不能很好的发展。④系统与环境相适应的途径：A，调整系统内部结构B 创造条件改变环境，使其满足生产需系统功能与结构的关系：①系统功能是由结构所处的环境和组织管理与生产水平共同作用结构决定功能，但功能对结构也有影响。③系统的功能还依耐于环境和组织管理水平
系统的分类：①按照自然属性：自然系统、人造系统②按物质属性：实体系统、概念系统系统、动态系统④按与环境的关系：开放系统（有物质、能量、信息交流）、封闭系统（只有信息交换）、孤立系统⑤按照规模大小和复杂程度：大系统和小系统、简单系统和复杂系统⑥白色系统（信息完全确知）、灰色系统（部分信息未知或未确知）、黑色系统（信息为未知或非确知）
农业系统模型的研究进展：①准备阶段：思想源于积温学说与作物生长分析法②创始阶段：20世纪60年代农业计算机模型创始人是荷兰科学家dewit与美国科学家duncan③发展阶段：20世纪70---80年代 dewit1965模拟作物生长过程碳素平衡模拟模型ELCROS ④深化阶段：20世纪90年代到现在高新技术
系统模型化的基本原理：1.“黑箱”理论2.“白箱”理论3.“灰箱”理论4.数理统个生长期内，生长是在有充分的植物养料和土壤决于天气条件。第二生产水平：在植物生长期间，至少有部分时间的生长受到水分短缺的限制。第长季节，作物生长速率收氮素不足的制约且受水分短缺和天气状况的影响。第四生产水平：除上述水平外，至少在部分生长季节里作物生长速率受土壤中P和其他矿质元素的影响。第五生产水平：除上述水平外，作物生产水平还受病虫草害等生物因素干扰。
;○2整体最优;○3结果第一;○4组装配特点：①以农业领域中的系统性问题为研究对象，善于解决复杂问题。②强调综合观念，注意协调局部关系，以取得整体最优为目标。③采用现代化的研究方法和技术手段
④价值观：注重开发人的创造价值。把解决系统问题的价值放首位。⑤人才观：（⒈要有强烈的系统观念⒉通才基础上的专才⒊有丰富的创造力和想象力⒋具有丰富的实践经验）
各类生产要素的优化方法：①非可控的生产要素（光温水），通过季节调节，趋利避害，分控的可变性生产要素，采用生产函数模型优化确定最适投入量
础；内部功能的状况决定着外部功能状况；外部功能是内满足生产者的最大利益要求。从而确定资源的最适投入量，资源间最适配合。、环境对系统：环境提供条件维持系统功能的正常发挥，同时制约系：输出环境所需要的产品，同时输出了破坏环境的污染物
3、系统与环境的相互作用：两者相适应，系统能得到很好发展，相反则不能很好发展
4、系统与环境相适应的途径：调整系统结构适应环境或创造条件改变环境，满足生产需求的发展。其之间的关系，目的是为满足生产者的最资源之间的关系：由替代关系；目的是生产定量产品时，利用资源间的替换关系使生产成本最低，即资源合理投入的问题。
3、产品间的关系：资源一定，产品间的数量搭配。目的是在定量生产资源条件下，利用品间的合适比例，使收益最大。生产系统由天（天气）、土（土壤）、人（措施）、作物构成子系统气候系统结合土壤系统为最佳生态系统，气候与土壤肥力是要素；子系统技术系统能提供最优栽培模式，其要素为单项技术；子系统作物系统能提供最高效率群体，物质生产与产量是要素。、开放性系统：
2、非线性关系：从作物系统内部组成成分间的关系系多呈强非线性关系
3、动态性：从作物生长发育过程来看，作物大多系统结构大多是一个缓慢的、持续的、动态变化的过程。、可控的可变生产要素：如各项技术措施（N P K量）
2、非可控的生产产要素：如品种
控的可变的生产要素：采用生产函数模型优化，确定最适过季节调节趋利避害，分析历史资料保证频率。
理性：通过模型的构建和模拟结果分析、评价，可以深入业系统，提供对主要生理生态过程的理解，便于揭示农业系统的本质规律
2、综合性：农业模型加强了农业各专业学科之间的横向交流与融通
3、动态预测性：对系统行为提供可靠的定量预测，为适时合理调控提供依据
4、辅助决策性：建模在整个系统分析过程中起到承上启下的作用
5、通用性：原则上适用于任何时间、地点和品种等条件
6、灵活性：可容易地进行修改和扩充以及与其它系统相耦合7、研究性：方便对系统的理解和认识
8、经济性
可分解成区域、农区、农田生态、作物群落、群体、生长：主要由大气CO2浓度、太阳辐射、温度和要受到水分和养分等限制因子的影响
3、实际生长：由于受到杂草、病虫害及污染物的影响而低于可获得的生长。
当生产为S型曲线时，在生产函数曲线拐点处是使边际产量由增加到减少的转折点，这就是是著名的报酬递减定律，即Y曲线拐点所对应的边际产量最大，MP曲线与AP曲线的交点正好是AP最高点
EP(三)生产弹性；产品的变化率（百分率）与资源的变化率(百分率)之比值 EP=MP╱AP
（四）平均产量、边际产量、生产弹性之间关系 若y=3x+2x2-0.1x3 AP=y/x=3+2x-0.1x2 MP=dy╱dx=3+4x-0.3x2
1、边际产量与总产量的关系
当Y↑MP﹥0Y↓ MP﹤0YmaxMP＝02、平均产量与边际产量
AP↑MP﹥AP当AP↓MP﹤AP当APmax MP=AP
第二篇：银行业务模拟系统分析
银行业务模拟系统分析
需求分析：
前提，这是一个业务仿真系统，所以程序的模拟情况越贴近真实情况，程序才越成功。所以在程序的框架设计上要尽可能的贴近事实，包括设立几个类，类之间是怎样的组合和依附的关系。
其次，这是一个模拟系统。模拟，就是说从外界表象来看的东西尽管是透明的，但是对于程序的编写者来说是已知的，是可控的。因为，模拟量是由你来给定的，模拟情况是你进行设计的。反过来说，对于程序的使用者来说，程序的一些处理过程也是透明的。
程序框架分析：
建立银行类.（顾客数，开设窗口数，业务数）
此处要注意区别 类和结构体的异同。在使用的功能来看，二者区别甚微。但是，一个
好的程序，就应该区别任何细小的问题。类主要实现信息的封装，留给外界接口去实现别的功能，可扩展性。而结构体就不过分强调这样的问题。将一些相关信息结合，方便数据的使用和管理。
所以 顾客 就可设为结构体，也减少了使用类而引起的数据访问受限的问题。
窗口 和服务 设为类？（考虑其扩展性）
Custom（到达时间，等待时间，业务，办理业务时间）
Service（服务类型，服务时间）
Window（顾客计数器，办理业务时间计数器，各项业务计数器）
流程分析
1.银行开启：完成银行各项数据的初始化工作，给出正态分布的顾客到达时间。只要到达时间早于关闭时间，银行就会处理完毕。
2.顾客到达：处理每个顾客到达后的工作
（1）打印序号单（序号，业务类型，到达时间）。
（2）检查是否有窗口空闲（程序员为其指定窗口号码），否则进入等待队列，直到有窗口空闲，队头顾客出队交由窗口处理。（从另一角度来看，顾客到达银行取号后即进入了4个窗口队列中进行等待，程序员分配的原则是每次将新到达的顾客插入最短的窗口队列中。值得注意的是，这个最短，也是动态的，不是人数最少，而是时间最短？？？）
&窗口的是否空闲 其实是窗口队列减少的等待过程？？？？？？？
（3）窗口处理：窗口设立接待顾客计数器，4种业务的计数器和窗口工作时间计数器（即下一个顾客到达窗口之前的等待时间），产生顾客的业务办理时间。由此可以计算出每位顾客的逗留时间（办理业务时间+等待时间）。
（4）窗口非空闲时，顾客入队等待。每次队头出队。（直到队列空时，处理完毕）注意：考虑顾客到达时间 间隔很短 和 较长 的特殊情况。
（5）银行关闭：
银行进行各项结算，总人数，总逗留时间，人均逗留时间。每个窗口处理的每项业务数，客户数。
第三篇：农业生态系统与系统分析作
系统的争分和耦合——以社会经济生态系统为例 人类经济活动是在自然生态系统中发生的，社会经济系统与自然生态系统相适应规律反映的就是人与自然之间的相互关系。由于与其他生物相比有着信息加工能力方面的优势，因此在处理人与自然的关系方面，人类表现得更加主动和自立。但是，人类的主观能动性不能超越自然规律约束，社会经济系统与自然生态系统之间关系的问题实际上是人类在自然界如何定位、如何选择生态经济模式的问题。在对两者的关系的认知过程中，二者的关系在我们的认识的历程中呈现争分与耦合的关系。
一、争分——社会经济系统和自然生态系统作用的认知
社会经济系统是人的物质生产方式与人化自然的总和，自然生态系统是人的生命所依赖的物理环境和生物环境。研究社会经济系统在自然生态系统的定位问题，主要研究社会经济再生产过程（包括生产、流通、分配和消费等）与自然环境的密切联系。自然界给人提供资源，人通过劳动把资源变为人们需要的生产资料和生活资料。劳动和自然界一起成为一切财富的源泉。社会经济再生产的过程，就是人类按照自己的价值判断从自然界不断获取有用资源，同时又不断地把各种废弃物排入环境的过程。判断资源性质和确定资源需要量，取决于人类在生物进化中的地位和人口数量。人类经济活动与环境之间的物质变换过程，是人类对物质资源的认识不断深化、索取不断增加并且人口数量不断增长的过程。探明环境承载能力，搞好经济系统在环境系统中的价值定位，促进经济发展与人口、资源、环境相协调，提倡节约、文明、适度、合理的消费理念，倡导节省资源、保护环境的消费方式，提高消费质量和效益，建设资源节约型、环境友好型社会，是经济系统与自然生态系统相互适应规律的要求，也是理性指导下的社会发展目标之一。
经济系统所处的自然生态系统是特定物理环境和特定生物群落（植物、动物和微生物）组成的，是生命系统和物理环境系统在特定空间的组合。生命系统和物理环境系统之间存在着能量的流动和由此推动的物质的循环。阳光、氧气、二氧化碳、水、植物营养素（无机盐）是物理环境的最主要要素，生物残体（如落叶、秸杆、动物和微生物尸体）及其分解产生的有机质也是物理环境的重要要素。物理环境除了给活的生物提供能量和养分之外，还为生物提供其生命活动需要的媒质，如水、空气和土壤。活的生物群落是构成生态系统精密有序结构和使其充满活力的关键因素。生态系统的生命角色有三种，即生产者、消费者和分解者，分别由不同种类的生物充当。生产者吸收太阳能并利用无机营养元素（C、H、O、N等）合成有机物，将吸收的一部分太阳能以化学能的形式储存在有机物中。生产者的主体是绿色植物，以及一些能够进行光合作用的菌类。由于这些生物能够直接吸收太阳能和利用无机营养成分合成构成自身有机体的各种有机物，我们称它们是自养生物。消费者和分解者是直接或间接地利用生产者所制造的有机物作为食物和能源的生物。消费者和分解者都不能够直接利用太阳能和物理环境中的无机营养元素，我们称它们为异养生物。生产者和分解者构成物质和能量循环对立统一的两个方面，保持着自然界的平衡，形成整个生命系统金字塔的基座。消费者虽然在物质和能量循环平衡上作出的贡献不大，但是由于朝着提高信息加工能力方向进化带来了多样性发展，使得世界变得更加丰富多彩和更具活力。以消费者食物链方式形成的层级关系构成了生命系统金字塔的上部结构。人类处于消费者食物链层级关系的顶端，人类社会经济系统不应该超出生命系统金字塔给自己划定的层级范围。整个生命系统也不能够超出物理环境划定的范围。如果人类强行改变生命系统金字塔的结构，结局一定会从塔顶上滚下，受到大自然的严厉惩罚。
在生态系统中，物质从物理环境开始，经生产者、消费者和分解者，又回到物理环境，完成一个由简单无机物到各种高能有机化合物，最终又还原为简单无机物的物质循环。通过该循环，生物得以生存和繁衍，物理环境得到更新并变得越来越适合生物生存的需要。推动生物圈和各级生态系统物质循环的动力，是能量在食物链中的传递。与物质的循环不同的是，能量流是单向的。在这个物质的生态循环过程中，太阳能以化学能的形式被固定在有机物中，供食物链上的各级生物利用，构成生物圈的能量循环和人类生存的能源基础。太阳辐射总量和植物转化效率的限制，决定了人类能够利用的能源总量是有限度的。植物吸收太阳能储存热量以后，通过食物链逐级传递，在每一环的能量转移过程中都有一部分能量被有机体用来推动自身的生命活动（新陈代谢），随后变为热能耗散在物理环境中。生态系统中的生产者在一年里合成的有机物质的总量称为该生态系统的初级生产总量。一般认为，每年到达地球表面的太阳辐射能约折合130万亿吨标准煤，在地球液态水温区形成的物理环境条件下，绿色植物对太阳辐射能的利用率在1%左右。各级消费者的能量利用率也不高，平均约为10%。在食物链顶端的人类，现在一年能源总消费量约为130多亿吨标准煤。当生态系统生产的能量与消耗的能量大致相等时，生态系统的结构才能维持相对稳定状态，否则生态系统的结构就会发生剧烈变化。
生物维持生命所必需的化学元素虽然为数众多，但有机体的97%以上是由氧、碳、氢、氮和磷五种元素组成的，因此所谓的生态系统物质循环首先是这五种元素的循环。循环的规模直接与这五种元素的总量与利用的方式有关。例如，碳是构成生物原生质的基本元素，虽然它在自然界中的蕴藏量极为丰富，但绿色植物能够直接利用的仅仅限于空气中的二氧化碳（CO2）。生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳，经光合作用转化为葡萄糖，并放出氧气（O2）。在这个过程中少不了水的参与。有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。碳水化合物经食物链传递，又成为动物和细菌等其他生物体的一部分。生物体内的碳水化合物一部分作为有机体代谢的能源经呼吸作用被氧化为二氧化碳和水，并释放出其中储存的能量。由于这个碳循环，大气中的CO2大约20年就完全更新一次。再如，在自然界里，氮元素以分子态（氮气）、无机结合氮和有机结合氮三种形式存在。大气中含有大量的分子态氮。但是绝大多数生物都不能够利用分子态的氮，只有像豆科植物的根瘤菌一类的细菌和某些蓝绿藻能够将大气中的氮气转变为硝态氮（硝酸盐）加以利用。植物只能从土壤中吸收无机态的铵态氮（铵盐）和硝态氮（硝酸盐），用来合成氨基酸，再进一步合成各种蛋白质。动物则只能直接或间接利用植物合成的有机氮（蛋白质），经分解为氨基酸后再合成自身的蛋白质。在动物的代谢过程中，一部分蛋白质被分解为氨、尿酸和尿素等排出体外，最终进入土壤。动植物的残体中的有机氮则被微生物转化为无机氮（氨态氮和硝态氮），从而完成生态系统的氮循环。磷也是有机体不可缺少的元素。生物的细胞内发生的一切生物化学反应中的能量转移都是通过高能磷酸键在二磷酸腺苷（ADP）和三磷酸腺苷（ATP）之间的可逆转化实现的。磷还是构成核酸的重要元素。磷在生物圈中的循环过程不同于碳和氮，属于典型的沉积型循环。生态系统中的磷的来源是磷酸盐岩石和沉积物以及鸟粪层和动物化石。这些磷酸盐矿床经过天然侵蚀或人工开采，磷酸盐进入水体和土壤，供植物吸收利用，然后进入食物链。经短期循环后，这些磷的大部分随水流失到海洋的沉积层中。因此，在生物圈内，磷的大部分只是单向流动，形不成循环。磷酸盐资源也因而成为一种不能再生的资源。能量和物质循环规模总量的恒定性和由利用效率决定的逐级递减，告诉我们生命系统只是地球物理系统的一个子系统，不能超出物理环境划定的范围去建立生态系统，人类社会也是自然生态系统的一个子系统，也不能超出自然生态环境划定的范围去建立人类社会系统。
在人的生存环境中，森林、草原、河流、湖泊、山脉等是自然生态系统的一部分，是物质循环的天然载体，称之为自然生态系统；农田、水库、城市则是人化自然的一部分，可以称之为人工生态系统。人类是生命金字塔上最具智慧的生物，人的主观能动性决定了人类一直在试图突破自然的限制，按照人的意志去建立人工生态系统。而且，从实际的发展进程来
看，人类突破了一道道障碍，不断扩大自己的生存范围，人口数量呈快速增长之势。能够建立人化自然是人类的优势，但是，我们不得不提出一个问题：人类在改造自然的过程中到底能够走多远？
新石器时代之前，自然生态系统的结构功能变化取决于物理环境和生命系统的自然演变，是一种原始生态系统。新石器时代之后，由于人类认识自然和改造自然的能力不断提高，人类活动开始影响生态系统，人工生态系统开始出现。人的主体地位决定了对生态环境的评价是以人的价值判断为标准的。因此，在处理人与自然的关系时，自以为是地改变生态系统结构的事情开始出现。早期，人在生物圈里的扩张欲望来自于自身生存的需要；进入资本主义时期则来自于对虚拟财富的追求。由于生态环境系统的容量和资源都是有限度的，人类的每一次野蛮扩张都受到了大自然的惩罚。在正确认识环境、人口、资源利用之间的关系之前，人类看似在主动地向大自然进攻，但实际上并没有摆脱自然界的控制，人类的发展呈现盲目扩张和被动收缩交替出现的景象。之所以出现这样的情况，原因就是人类不能正确认识环境容量、资源数量与人口数量之间的关系问题。由于人类处于改造自然的主动地位，经济系统与生态系统关系的问题也就表现为三个方面：第一，人在自然生态系统中的位置问题。人是自然的主宰还是自然之子，这是需要摆正的基本关系。是人适应环境，还是环境适应人？在处理人与自然的关系时，人的主体地位决定了人不可能像其他动物一样完全听凭命运安排。但是，人也不应该不遵循自然规律，不应该把人的意志强加给大自然。人应该谦虚一点，不应该以大自然的主宰自居。第二，自然生态环境的承载力或者资源可开发阈值对人类的限制问题。在每一种生产方式下，自然生态系统的环境容量和资源数量都是有限度的，这个限度包括环境和资源总量、环境和资源可利用总量、环境和资源合理利用总量三个方面。经济系统的价值定位问题实际上是人如何科学合理地利用环境和资源的问题。第三，人类的理性选择问题。这是经济系统价值定位的关键问题。人类既然是最具智慧的生物，就应该正确认识环境、人口、资源利用之间的关系，在精心维护地球物理环境和生态环境不发生大的变化基础上，因地制宜选择合适的生态经济模式，合理利用资源，控制人口数量，提高生活质量，促进人类社会与生态环境和谐发展。
二、结构决定功能——生态经济模式选择——两者理论认知的耦合社会经济系统和自然生态系统之间的相互关系可以归纳出三种生态经济模式。第一，自然生态模式。在这种生态模式里，人类虽然是生态环境里的一员，但或者因为能力不够，或者是主观上能为之而不为，生态环境变化的方向和速度仍处于自然因素主导的状态之下，由生物圈里的生产者和分解者在自然状态下决定物质和能量的循环，保持着生态环境中物质和能量的平衡。在采集和狩猎文化时期，人类不具备改变生态平衡的能力；在现代社会里，人类开始有意识的建立自然保护区来保护特定区域的生态平衡，维护生态多样性。第二，可逆人工生态模式。在这种生态模式里，人类对生态环境的影响是明显的，但是，一旦人类停止对生态的破坏，生态环境仍然可以恢复到以前的状态。这里说的生态恢复主要靠两种方式：一种靠自然的自恢复能力，一种靠人类的投入进行工程恢复。这两种恢复方式在经济上存在着明显的成本差异。第三，不可逆人工生态模式。这是一种经人类破坏后就再也恢复不到改造前状态的生态经济模式。人类能力的提高，导致自然处于不断人化的进程之中。人化自然的建立，使相当多的区域已经不可能恢复到人类改造前的状态。城市基础设施、铁路等交通设施、水库等水利设施都属于建成后很难恢复原样的人工建设项目，由此形成的人工生态虽然很难逆转，但这些项目是人类生存所必需的，是人类社会经济发展必然出现的。
第四篇：第八章公共政策与系统分析
第八章公共政策与系统分析
一、系统思想的形成与发展
系统思想（system thought）就其最基本的涵义来说，是关于事物的整体性观念、相互联系的观念和演化发展的观念。
系统概念来源于古代人类社会的实践经验。朴素的系统概念，不仅表现在古代人类的实践中，而且在古代中国和古希腊的哲学思想中得到了反映。作为哲学范畴，系统是哲学和自然科学长期发展的结果。科学家明确地直接把系统作为研究对象，一般公认以贝塔朗菲提出“一般系统论”（general system theory）的概念为标志。20世纪40年代出现的系统论、运筹学、控制论、信息论，是早期的系统科学理论，而同时期出现的系统工程、系统分析和管理科学则是系统科学的工程应用。
20世纪40年代，美国贝尔电话公司使用了“系统工程（systems engineering）”来命名设计新系统的科学方法。1957年，美国密歇根大学的古德和麦考尔合作出版了第一本以“系统工程”命名的书。第二次世界大战后，美国的兰德公司针对大型社会、经济系统问题的研究，倡导“系统分析（system analysis）”，着重于在解决大型社会经济系统中的问题时，对若干可供选择的执行特定任务的系统方案进行选择比较，进行费用效果分析。此外，针对大企业的经营管理技术的发展，以泰勒为代表的科学管理理论发展成了管理科学（management science）。
1969年，阿波罗飞船登月成功，被公认为是系统工程成功的范例，引起了人们对系统工程的广泛重视。1972年，国际应用系统分析研究所得以成立。
第二次世界大战以后，一般系统论、运筹学、控制论、信息学以及系统工程、系统分析和管理科学，相互渗透融合，织出了一幅系统科学从自然界扩展到人类社会、从基础理论扩展到工程应用的五彩缤纷的图景，写出了系统科学诞生、成长的历程。
二、系统的概念
系统指由两个以上要素组成的，具有一定结构和功能，与外部环境发生联系的有机整体。目前，国内学界普遍认为，系统的基本属性可以归纳为：
1．整体性。2．相关性。3．目的性。4．动态性。5．层次性。
6．环境适应性。
三、系统方法及其特点
所谓系统方法，就是按照事物本身的系统性把对象放在系统的形式中加以考察的一种方法，即从系统的观点出发，始终着重从整体与部分（要素）之间，从整体与外部环境的相互联系、相互作用和相互制约的关系中，综合而精确地考察对象以达到最优地处理问题的一种方法。国内一些学者从系统的属性内涵出发，概括出系统方法用于公共政策分析所应遵循的原则：
1．整体性。它是系统方法的基本出发点，主要是把公共政策整体作为研究对象。
2．综合性。
3．最优化。这是用系统方法实现政策目标的理想要求，或者说是追求一种最实用性的结果。
4．可行性。
四、系统分析及其产生背景
简单地说，系统分析就是系统方法的具体应用。具体说来，系统分析就是对一个系统内的基本问题，用系统观点进行思维推理，在确定和不确定的条件下探索可能采取的方案，通过分析对比，为达到预期目标选出最优方案；也可以说，系统分析就是为政策主体选择一个行动方向，通过对情况的全面分析，对备选方案择优，为政策主体提供可靠的依据。系统分
析是以系统观点明确所要达到的目标，通过计算工具找出系统中各要素的定量关系，同时还要依靠分析人员的直观判断，运用经验的定性分析。借助这种互相结合的分析方法，才能从许多可行方案中寻求满意的方案。
“系统分析”最早是由美国兰德公司于20世纪40年代提出并使用的。兰德公司发展了一套对符合确定目标的不同方案，从费用和效果两个方面进行经济评价的方法，即系统分析方法。20世纪40－70年代，系统分析曾沿着两条不同的渠道发展，一条是通过咨询机构和研究所；另一条发展渠道是与大学相联系的研究和教学活动。
五、公共政策研究中的系统分析
1、公共决策系统
H．A．西蒙把决策过程划分为四个主要阶段：情报活动；设计活动；抉择活动；审查活动。以上四个阶段交织在一起，就形成了系统决策的过程。在系统工程的工作过程中，由系统开发得到的若干解决问题的方案，经过系统建模、系统分析以及系统评价等步骤之后，最终必须从备选方案中为政策主体选出最佳的开发方案。
从不同的角度用系统观点来分析公共决策问题，可以得出不同的分类：
（1）按公共决策的重要性可将其分为战略决策、策略决策和执行决策，或称为战略规则、管理控制和运行控制3个层次。
（2）按公共决策的性质可将其分为程序化决策和非程序化决策。
（3）根据人们做决策时对自然状态规律的认识和掌握程度，通常可分为确定型决策、风险型决策（统计决策）以及非确定型（完全不确定型）决策。
（4）按公共决策的目标数量可将其分为单目标决策和多目标决策。
（5）按公共决策的阶段可将其分为单阶段决策和多阶段决策，也可称为单项决策和序贯决策。
六、系统分析与公共政策
1、人类社会的一切事物都存在着相互依赖关系，组成了多层次的复杂系统。公共政策不仅本身可以看成一个系统，而且它不可能孤立存在，总是与其他政策相联系，处于一个政策体系之中。同时公共政策系统是动态的。在公共政策过程中，通过系统分析应明确问题和目标，并提出解决问题和实现目标的各种可行方案，再由政策主体通过政策分析选用一个满意的或最佳的方案。
对于一个国家来说，可以在以下五个层次的公共政策中应用系统分析：（1）宏观的国家整体系统分析。（2）部门系统分析。（3）地区系统分析。（4）企业的系统分析。（5）一项工程的系统分析。
2、系统分析的特点和作用
（1）系统分析首先把所研究的事物、现象和过程看作是一个整体--系统，确定给定系统的边界范围，把它从周围的系统中划分出来；同时，鉴定该系统的组成部分，必要时逐级划分，确定各子系统。
（2）系统分析重视给定系统的外部联系和内部联系。
（3）系统分析积极大胆地将现代应用数学引入公共政策分析领域。
（4）系统分析绝不忽视非计量因素，反而往往把它作为“难点”而认真对待。
（5）系统分析在给定系统的设想与现实、计划与实施之间建立一种“中介”环节，使人们通过系统周密的调查研究，在认识上逐步接近给定系统的实际，并采取适当的控制措施，使它按照人们规定的目标和利益运行。
七、系统分析学派和结构功能分析学派
继人类学和社会学领域中功能主义和结构功能主义理论兴起之后，政治学领域中也掀起了系统思想的浪潮。不断丰富和发展的系统概念则使政治学家感到耳目一新，他们对在其他学科
中屡有建树的系统思想加以认真的研究、消化和吸收，并在政治学领域中建立了独具匠心的系统方法，创造了政治分析的新工具，结果使政治系统理论成为政治学中负有盛名的一个学派。实际上，政治系统理论学派是运用系统思想或系统方法从事政治学研究的一个系统，它可进一步分为两个子学派：一个是以伊斯顿（D.Easton）为代表的系统分析学派，另一个则是以阿尔蒙德（G.A.Almond）为代表的结构功能分析学派。
1、作为最早将系统概念应用于建构政治学理论的政治学家，伊斯顿提出政治生活是有系统的行为，因而根据政治生活的互动现象便可建立含有经验意义的政治系统。这个政治系统作为社会系统的一个子系统，它由与社会价值的权威性分配有关的互动行为构成。政治系统处于物理的、生物的、社会的和心理的环境之中，它不仅具有确定的目标，而且还具有自我转化和适应环境的能力。
从实质上看，伊斯顿关于政治生活的系统分析理论，其创造性就在于大胆引入控制论模式的系统方法论。
2、深受功能主义人类学和结构功能主义社会学影响的阿尔蒙德，对伊斯顿政治系统分析理论的局限性若有所悟，并试图对其加以突破。他提出了在系统方法论上似乎更为成熟的结构功能主义政治学理论。他认为，合法的强制性使政治系统显示了作为一个系统而特有的重要性和凝聚性，这是政治系统与其他系统的根本差别所在。概观阿尔蒙德的理论，其政治系统的系统性质具有四个特点：
（1）政治系统是一个具有整体性的开放系统，它具有一般系统的共性。
（2）政治系统的组成单元是政治角色。
（3）政治系统具有某种反映其心理方面的基本倾向，如态度、信仰、感情和价值观等，这便是“政治文化”。
（4）无论其专业化程度如何，一切政治结构都具有多种功能，执行这些功能的分别为系统、过程和政策这三个同时并存、相互作用的层次。
阿尔蒙德的系统思想之所以值得称道，就是因为它将科学技术中新兴的系统分析与社会科学中传统的结构功能分析有机地结合起来，使两者兼容并蓄、相得益彰，从而在社会科学领域中实现了一次极有意义的系统方法论的综合。
八、系统分析在公共政策研究中的具体运用
1、系统分析的基本要求
系统分析应用于公共政策，即是对公共政策问题，从社会、政治、经济和技术的观点予以综合考察，全面权衡利弊得失，从而为公共决策选择最优方案提供科学的依据。
当公共政策问题为单目标时，其分析工作比较容易进行。但是公共政策问题往往是多目标（或指标）的。对于复杂的公共政策问题，一方面要把它分解为若干个子系统，分别建立模型，然后应用系统分析方法求得各个指标的最优解；另一方面还要把这些工作综合起来，对一个完整的公共政策问题做出正确的分析，对于不同的可行方案做出谁优谁劣的比较，而且要用定量的结果来说明。
为了搞好系统评价，要解决的问题和遵守基本原则是：将各项指标数量化；将所有指标归一化；保证分析的客观性；保证方案的可比性；分析指标的系统性和政策性。
系统分析的复杂性主要是分析指标体系的建立。系统分析指标体系是由若干个单项分析指标组成的整体，它应反映出所要解决问题的各项目标要求。指标体系要实际、完整、合理、科学，并基本上能为有关人员和部门所接受。
系统分析的基本要素有：目的、备选方案、模型、费用、效果和评价标准。系统分析从明确实现目的开始，通过模型预测各种备选方案的效果和费用，然后依据评价标准进行评价，最后确定各方案的优劣顺序。
系统分析指标体系通常包括的大类指标有：（1）政策性指标。（2）技术性指标。（3）经济性指标。（4）社会性指标。（5）资源性指标。（6）时间性指标。
2、系统分析流程
（1）系统研究。（2）系统设计。（3）系统属性量化。（4）系统评价。
3、系统分析的主要作业
（1）系统分析的步骤
①明确要研究的对象；②选择可行方案；③选择计算准则；④应用模型技术；⑤生成输入数据；⑥模型运行和操作；⑦结果分析。
（2）系统分析工作至少应包括的内容
①从解决问题的范围来看，应包括系统目标的建立、系统结构的确定、准则指标体系的选择、可行方案的构思、待选方案的确定以及未来效应的分析等。
②从作业活动来看，应包括系统研究、系统设计、系统量化和系统评价等。
③从解决问题的方法论和工具来看，应广泛采纳行为研究、价值研究、规范研究等方法，以及建模、模拟、优化等工具。
④从数据处理和信息转换来看，应把信息处理作为系统分析中不可缺少的部分，它渗透在系统分析各个作业活动的全部过程中，即从系统分析的起始工作开始，一直到采取政策行动为止的每个步骤和工序都有着信息分析的成分。
简言之，系统分析的主要作业包括系统模型化、最优化分析和综合评价。系统模型化即建立分析模型，进行方案选择；最优化分析即依据模型求解，得出最优解；综合评价即利用模型和各种资料，用技术经济的观点对比各种可行方案，考虑成本与效益间的关系，权衡各方案的利弊得失，从整体性出发，综合分析问题，选择可行的优化方案。
九、决策支持系统
1、决策支持系统（Decision Support System）是指辅助决策工作的一种计算机系统，由美国麻省理工学院的米切尔S．斯科特（Michael S.Scott）和彼德G．W．基恩（Peter G.W.Keen）于20世纪70年代首次提出。它一经提出便迅速成为公共决策及系统工程的研究热点，并在实践中得到广泛的重视和应用。决策支持系统是以管理科学、运筹学、控制论和行为科学为基础，以计算机技术、模拟技术和信息技术为手段，面对半结构化的决策问题，支持决策活动的具有智能作用的人－机计算机系统。
2、决策支持系统具有的特点
（1）对准政策主体经常面临结构化程度不高、说明不够充分的问题。
（2）把模型或分析技术与传统的数据存取技术及检索技术结合起来。
（3）提供易于为非计算机专业人员使用的交互会话方式。
（4）强调对环境及用户决策方法改变的灵活性及适应性。
（5）支持但不是代替高层政策主体制定政策。
十、系统分析应注意的问题
1、长期以来，系统分析在解决问题过程的运用，为公共政策的发展提出和确立了一些非常有益的观点和方法，可以归纳为五个方面：
（1）从硬系统思维过程变化到考虑政策主体行为的软系统思维过程。
（2）从如何优化一个给出的系统，变换到如何设计一个优化的系统。
（3）从告诉政策主体怎样做某种类型的规范决策模型，转变为政策主体共同参与分析、做出决策的交互型决策模型。
（4）从求解最优解转变为寻找协调和平衡解。
（5）从静态的搜索求解过程，转变为动态的递归循环搜索求解过程。
2、在系统分析活动进行的过程中，应注意
（1）从系统的环境、目标及其结构的角度来观察系统的状态。
（2）要重视系统的信息。
（3）要重视人在系统中的作用。
（4）要了解系统的变化状况，即现在系统转变为未来系统的相互对应关系。
（5）了解系统的研究层次关系。
（6）对一个系统进行系统分析，其结果既应满足该系统的所有目标，还应使该系统具有适应环境变化和对资源有效利用的功能。
3、仅仅用简单合理的系统分析模型和工具不能解决问题的情况
（1）带有极强政治色彩的问题；
（2）具有深刻社会含义的问题；
（3）在决策中，起主要作用的因素是超理性因素的问题；
（4）做出不同选择时，必须在观念（偏好）和实际价值（效用、价格）之间加以权衡的问题；
（5）解决问题时所希望的战略不是考虑系统各部分之间的平衡，而是要对现存系统进行剧烈的改变；
（6）当不能经过现存组织，而必须通过新的机构去贯彻执行其政策时。
第五篇：软件系统分析与设计
第1章
软件工程基础知识 1.1软件工程知识体系
软件需求（Software Requirements） 软件设计（Software Design）
软件构造（Software Construction） 软件测试（Software Testing） 软件维护（Software Maintenance）
软件配置管理（Software Configuration Management） 软件工程管理（Software Engineering Management） 软件工程过程（Software Engineering Process）
软件工程工具和方法（Software Engineering Tools and Methods） 软件质量（Software Quality）
1.2软件生存周期与软件开发模型
1.2.1 软件生存周期
Boehm定义的软件生存周期模型
GB 8566-1988定义的软件生存周期模型
GB/T 8566-1995定义的软件生存周期过程模型 GB/T 8566-2001定义的软件生存周期过程模型 UP定义的软件生存周期模型
1.2.2 软件开发模型
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）
喷泉模型（water fountain model）
1.3软件质量模型与软件质量管理
1.3.1 软件质量模型
软件产品的内部质量、外部质量和使用质量 质量特性、质量子特性和度量
功能性：适宜性、准确性、互用性、依从性、安全性 可靠性：成熟性、容错性、可恢复性 可用性：可理解性、易学性、可操作性 效率：时间特性、资源特性
可维护性：可分析性、可修改性、稳定性、可测试性 可移植性：适应性、易安装性、一致性、可替换性
1.3.2 软件质量管理
质量需求分析 质量计划 质量保证 质量控制 质量改进
软件质量管理体系
1.4软件配置管理
1.4.1 软件配置项与基线
计算机软件配置项（CSCI）基线（baseline）
功能基线（functional baseline）指派基线（allocated baseline）产品基线（product baseline）
1.4.2 软件配置管理过程
对象标识 版本控制 变化控制 配置审计 配置报告
1.5软件过程管理
1.5.1 软件能力成熟度模型（CMM）
CMM的5个等级：初始级、可重复级、已定义级、已管理级、优化级 CMM的关键过程域（KPA）：需求管理、软件项目计划、软件项目跟踪和监控、软件子合同管理、软件质量保证、软件配置管理、组织级过程焦点、组织级过程定义、培训大纲、集成软件管理、软件产品工程、组间协调、同行评审、定量过程管理、软件质量管理、缺陷预防、技术变更管理、过程变更管理
1.5.2 软件过程与软件能力成熟度评估
第一步，建立评估组 第二步，填写提问单 第三步，响应分析 第四步，现场考察
第五步，提出调查发现清单
第六步，制作关键过程域（KPA）剖面图
1.5.3 软件过程改进
第一步，比较“目标状态”与“目前状态”，找出所有差距 第二步，确定改进目标 第三步，制定改进计划 第四步，执行改进计划
第五步，总结本轮改进经验，开始下一轮改进
1.6
小节
软件工程学是研究如何有效地组织和管理软件开发的工程学科。
软件产品所要经历的计划、分析、设计、编程、测试、维护直至被淘汰这样一个全过程被称为软件生存周期。用不同的方式将软件生命周期中的所有开发活动组织起来，可以形成不同的软件开发模型。
软件质量就是软件与明确地和隐含地定义的需求相一致的程度。软件质量管理是指软件开发机构为保证软件项目满足客户需求所要实施的质量活动。软件配置管理是在软件的整个生命期内管理变化的一组活动，目标是使变化更正确且更容易被适应。
软件过程是指人们用于开发和维护软件及其相关产品的一系列活动，包括软件工程过程和软件管理过程。软件过程管理的目的就是提升软件组织的提高软件开发能力。
1. 1.
第2章
项目管理基础知识 2.1项目与项目管理 2.1.1 项目
项目是在特定条件下、具有特定目标的一次性任务，是在一定时间内、满足一系列特定目标的多项相关工作的总和。项目的临时性 项目的独特性 项目的渐进性
2.1.2 项目管理
项目管理就是将各种知识、技能、工具和技术应用于项目之中，以达到项目的要求。项目范围 项目时间 项目成本 项目质量
2.2项目管理过程与过程组 2.2.1 过程与过程组
过程就是一组为了完成一系列事先指定的产品、服务或成果而需执行的互相联系的行动和活动。软件项目管理过程可归纳为五个过程组。启动过程组（initiating process group）规划过程组（planning process group）实施过程组（executing process group）
监控过程组（monitoring and controlling process group）收尾过程组（closing process group）
2.2.2 项目管理过程的交互作用
项目管理过程并不是互不相干的一次性事件
项目管理过程组之间是一种前后衔接、承前启后的关系
项目管理过程组之间有时又是一种时间交错、空间并行的关系 项目管理过程组之间还是一种信息收集、存储、处理和传递的关系 某些过程组的关联具有重复迭代性
规划过程组、执行过程组和监控过程组之间形成一种闭环的关系 过程组的交互作用往往还会跨越项目阶段 项目阶段和过程之间有相互联系
2.2.3 项目管理过程的裁剪
不同类型的软件项目应选用不同的项目管理过程 不同阶段的软件项目应选用不同的项目管理过程 不同软件项目的管理过程会有不同的具体过程 不同软件项目的管理过程会有不同的具体过程顺序 不同软件项目的管理过程会有不同的条件与约束 不同软件项目的管理过程会有不同的简化程度 不同软件项目的管理过程需要不同的集成程度 项目变更会使项目管理过程随之变化
2.3项目管理知识体系
项目综合管理 项目范围管理
项目时间管理 项目成本管理 项目质量管理 项目人力资源管理 项目沟通管理 项目风险管理 项目采购管理
2.4小节
项目管理就是将项目管理知识、技能、工具和技术应用于项目活动之中，可以将软件项目管理活动视做一系列相互联系的过程。
项目管理过程可归纳为5个过程组：启动过程组、规划过程组、实施过程组、监控过程组与收尾过程组。
项目管理包括9个知识领域：项目综合管理、项目范围管理、项目时间管理、项目成本管理、项目质量管理、项目人力资源管理、项目沟通管理、项目风险管理与项目采购管理。
第3章
软件开发技术 3.1软件开发平台
3.1.1 Microsoft.NET平台
Microsoft.NET Framework：.NET CLR（通用语言运行环境）；.NET BCL（基础类库）；ASP.NET；ADO.NET。
Microsoft Visual Studio.NET：ADO.NET组件；XML数据组件；Windows表单组件；ASP.NET应用服务；ASP.NET Web表单；Web服务支持。
3.1.2 J2EE平台
组件-容器：搭建体系架构平台标准服务 多层应用模型
3.1.3 Microsoft.NET与J2EE的异同
类似的平台基础构造 相同的三层/多层体系 不同的移植、性能和扩展 在Web支持方面的比较 第三方厂商的支持 潜在的市场
3.2中间件技术 3.2.1 中间件简介
终端仿真/屏幕转换中间件 数据访问中间件 远程过程调用中间件 消息中间件 交易中间件 对象中间件
Web服务器中间件 安全中间件
3.2.2 消息代理中间件
1. 1.
构件化的结构
可恢复性、易于管理、灵活性 具有数据转换设施。可靠高效的通信 多样的管理能力 丰富的应用开发环境
3.2.3 面向数据库的中间件
ODBC JDBC 数据库网关
3.3构件技术 3.3.1 构件库
构件的存储
构件的分类与检索机制 构件库的编目
构件库的管理和维护
3.3.2 构件模型
3C模型
刻面（Facet）模型 青鸟模型
3.3.3 构件的属性与特点
构件是可独立配置的单元，构件必须自包容。
构件强调与环境和其他构件的分离，因此构件的实现是严格封装的，外界没机会或没必要知道构件内部的实现细节。
构件可以在适当的环境中被复合使用，因此构件需要提供清楚的接口规范，可以与环境交互。
构件没有个体特有的属性，最多仅有特定构件的一份副本。
3.3.4 构件与中间件
中间件，本质上是对分布式应用的抽象，中间件与系统架构实际上是从两种不同的角度看待软件的中间层次。
中间件促进了构件化软件，基于中间件开发的应用系统是构件化的，中间件提供了构件的体系结构，极大提高了构件化软件开发的效率和质量。构件化的软件设计思想在中间件发展中起到了重要的作用。
3.4小节
Microsoft.NET平台和J2EE平台是目前最常用的两大软件开发平台。作为彼此竞争的应用平台，Microsoft.NET平台和J2EE平台在目标和体系结构上极其相似，但在实现上又完全不同。二者总的关系是：异中有同，同中有异。中间件是处于操作系统和应用程序之间的软件。中间件保持了平台的透明性，抽象了典型的应用模式。应用软件开发者可以基于标准的中间件进行再开发，而不必再考虑操作系统的问题。
构件是可复用的软件成份，可被用来构造其他软件。中间件促进了构件化软件，应用系统在中间件提供的环境中可以更好地集中于业务逻辑上，并以构件的形式存在。构件思想也反过来推动了中间件的发展。
第4章
软件项目规划
4.1项目策划
1. 1.从政策导向中寻找项目机会 从市场需求中寻找项目机会 从技术发展中寻找项目机会 从特定事件中寻找项目机会
4.2项目可行性分析 4.2.1 技术可行性分析
1. 项目的必要性分析
软件组织水平与能力分析 项目技术来源分析 与项目相关的专利分析
项目负责人及技术骨干的资质分析 项目总体技术方案分析 项目创新点分析 项目技术风险分析 项目技术成熟性分析
4.2.2 项目投资及效益分析
项目投资预算分析 项目投资来源分析
市场需求与产品销售额分析
产品成本、利润与盈亏平衡点分析 投资回收期、投资收益率分析 社会效益分析
4.3项目论证、评估与立项
4.3.1 项目论证与评估的基本概念
项目论证是指对拟实施项目技术上的先进性、成熟性、适用性，经济上的合理性、盈利性，实施上的可能性、风险性进行全面科学的综合分析，为项目决策提供客观依据的一种技术经济研究活动。
项目评估指在项目可行性研究的基础上，项目投资者或项目主管部门或其委托的第三方权威机构根据国家颁布的政策、法律、法规、标准和技术规范，对拟开发项目的市场需求、技术先进性和成熟性、预期经济效益和社会效益等进行评价、分析和论证，进而判断其是否可行的过程。
项目论证与评估的内容、程序和依据大同小异，只是侧重点稍有不同，有时不加区分或合并进行。
4.3.2 项目可行性报告的真实性评估
项目申请单位的资质真实性评估 项目申请单位的财务真实性评估 项目申请单位的技术真实性评估 其他事项的真实性评估
4.3.3 项目可行性报告的客观性评估
技术创新点的客观性评估
技术先进性与成熟性的客观性评估
信息安全措施的客观性评估
采用标准、规范的先进性、合理性评估 项目风险及应对方案的客观性评估 其他事项的客观性评估
4.3.4 评估报告
项目概况 评估目标 评估依据 评估内容
评估机构与评估专家 评估过程
详细评估意见
存在或遗漏的重大问题 潜在的风险 评估结论
进一步的建议
4.3.5 项目立项
项目立项的决定应当由项目团队之外的、适当级别的、并为项目出资的项目发起人或投资人作出，通常以项目立项决定（通知）书、项目批文、项目许可证书和项目任务书等形式发布。
4.4项目开发计划
1．引言 2．引用文件 3．项目最终成果 4．需求与约束
5．系统开发总体计划 6．项目开发详细计划 7．进度表与活动网络图 8．项目组织与资源 9．培训
10．项目估算 11．风险管理 12．支持条件 13．注解 14．附录
4.5小节
软件项目规划的任务主要包括项目策划、可行性研究、论证、评估、立项与项目开发计划的制订工作。
项目策划，也称项目机会研究，其目的是选择投资机会、鉴别投资方向。
项目可行性分析的目的是确定以下问题：项目有无必要？能否完成？是否值得去做？ 项目论证与评估的目的是审查项目可行性研究的可靠性、真实性和客观性，为项目主管部门或投资机构的立项决策提供科学依据。
项目开发计划是项目规划阶段的重要成果，编写软件项目开发计划时可依据《GB/T 8567-2006 计算机软件文档编制规范》中的软件开发计划模版。
第5章
系统分析方法学 5.1系统需求分析与软件需求
系统需求：系统总体功能和业务结构；硬件系统需求；软件系统需求；硬件系统和软件系统之间的接口需求。软件需求：软件能力需求；软件外部接口需求；软件内部接口需求；软件内部数据需求；适应性需求；安全性需求；保密性和私密性需求；软件环境需求；计算机资源需求；软件质量需求；设计和实现的约束；数据需求；操作需求；故障处理需求；算法需求；相关人员需求；相关培训需求；相关后勤需求；包装需求；其他需求。
5.2结构化分析
结构化分析（SA）方法是一种面向数据流的需求分析方法，基本思想是自顶向下逐层分解。
数据流图（DFD）和数据字典（DD）是结构化分析最常用的工具。数据流图用来描述数据流从输入到输出的变换流程。
数据字典是关于数据的信息的集合，也就是对数据流图中包含的所有元素的定义的集合。
数据流图和数据字典共同构成系统的逻辑模型。
5.3原型化方法
5.3.1 原型化方法与结构化方法的比较
结构化方法的假设：所有的需求都能被预先定义；修改定义不完备的系统代价昂贵且实施困难；项目参加者之间能够清晰进行准确的通信；静态描述或图形模型对应用系统的反映是充分的；结构化方法的生命周期的各阶段都是固有正确的。
原型化方法的假设：并非所有的需求在系统开发以前都能准确地说明；有快速的系统建造工具；项目参加者之间通常都存在通信上的障碍；需要实际的、可供用户参与的系统模型；需求一旦确定，就可以遵从严格的方法；大量的反复是不可避免的、必要的，应该加以鼓励。
5.3.2 原型生命周期及其策略
原型生命周期划分：选择开发方法；识别基本需求；开发工作模型；模型验证；修正和改进；判定原型完成；差别细部说明；严格说明细部；判定原型效果；整理原型和提供文档。
原型化的策略：建立数据模型；利用组合工程；剪裁和粘贴；用系统举例；字典驱动；文档的自动化；小的原型化队伍；交互式开发平台；陈述性规格说明；终端用户报表生成器；专业原型化人员；开发人员参加原型化。
5.4面向对象的分析
5.4.1 面向对象方法学概述
对象与封装 类
继承与多态性 消息通信
面向对象方法学的优点
5.4.2 面向对象的分析方法
OMT方法简介 建立对象模型 建立动态模型 建立功能模型
1. 1.
5.5小节
系统分析涉及系统需求的获取、分析、规格说明和确认。系统需求可分为以下几个方面：系统总体功能和业务结构、硬件系统需求、软件系统需求、硬件系统和软件系统之间的接口需求。
常用的系统分析方法包括结构化分析、原型化方法和面向对象的分析。
第7章
系统分析文档
7.1系统/子系统需求规格说明
引言 引用文件
需求：要求的状态和方式；需求概述；系统能力需求；系统外部接口需求；系统内部接口需求；系统内部数据需求；适应性需求；安全性需求；保密性和私密性需求；操作需求；可使用性、可维护性、可移植性、可靠性和安全性需求；故障处理需求；系统环境需求；计算机资源需求；系统质量需求；设计和构造的约束；相关人员需求；相关培训需求；相关后勤需求；包装需求；其他需求；需求的优先次序和关键程度 合格性规定 需求可追踪性 非技术性需求 尚未解决的问题 注解 附录
7.2接口需求规格说明
引言 引用文件 需求
合格性规定 需求可追踪性 注解 附录
7.3软件需求规格说明
引言 引用文件
软件需求：要求的状态和方式；需求概述；需求规格；软件能力需求；软件外部接口需求；软件内部接口需求；软件内部数据需求；适应性需求；安全性需求；保密性和私密性需求；软件环境需求；计算机资源需求；软件质量需求；设计和实现的约束；数据需求；操作需求；故障处理需求；算法需求；相关人员需求；相关培训需求；相关后勤需求；包装需求；其他需求；需求的优先次序和关键程度 合格性规定 需求可追踪性 尚未解决的问题 注解 附录
7.4小节
根据《GB/T 8567-2006 计算机软件文档编制规范》（Specification for computer
software documentation），系统分析文档主要包括系统/子系统需求规格说明（SSS）、接口需求规格说明（IRS）和软件需求规格说明（SRS）。系统/子系统需求规格说明（SSS）为一个系统或子系统指定需求以及保证每个需求得到确认所使用的方法。
接口需求规格说明（IRS）描述为实现一个或多个系统、子系统、硬件配置项（HWCI）、计算机软件配置项（CSCI）、用户
软件需求规格说明（SRS）描述对计算机软件的需求以及确保每个需求得到确认所使用的方法。
第8章
系统设计基础 8.1系统设计概述
8.1.1 系统级设计决策
系统级设计决策，是指系统行为的设计决策（忽略其内部实现，从用户角度出发，描述系统将怎样运转以满足需求）和其他对系统部件的选择和设计产生影响的的决策。系统级设计决策内容：有关系统接收的输入和产生的输出的设计决策；对每个输入或条件进行响应的系统行为的设计决策；系统数据库/数据文件如何呈现给用户的设计决策；为满足安全性、保密性和私密性需求所选用的方法；硬件或硬软件系统的设计和构造选择；为了响应需求而作出的其他系统级设计决策。
8.1.2 系统架构设计
总体设计
系统部件设计 动态交互设计 接口设计
8.1.3 运行设计
系统初始化——说明本系统的初始化过程。
运行控制——说明对系统施加不同的外界运行控制时所引起的各种不同的运行组件组合、每种运行所经历的内部组件和支持软件、每一种外界运行控制的方式方法和操作步骤、每种运行组件组合将占用各种资源的情况以及系统运行时的安全控制。运行结束——说明本系统运行的结束过程。
8.1.4 系统出错处理设计
出错信息——包括出错信息表、故障处理技术等。补救措施——说明故障出现后可能采取的补救措施。
8.1.5 系统维护设计
检测点的设计——说明在系统中专门安排用于系统检查与维护的检测点。
检测专用组件的设计——说明在系统中专门安排用于系统检查与维护的专用组件。
8.2软件设计概述
8.2.1 软件级设计决策
软件级设计决策是指软件行为的设计决策（忽略其内部实现，从用户角度出发，描述软件将怎样运转以满足需求）和其他影响组成该软件的软件配置项的选择与设计的决策。
软件级设计决策内容：有关软件接收的输入和产生的输出的设计决策；对每个输入或条件进行响应的软件行为的设计决策；有关数据库/数据文件如何呈现给用户的设计决策；为满足安全性、保密性和私密性需求所选用的方法；为响应需求而作出的其他软件级设计决策。
8.2.2 软件架构设计
程序结构设计
全局数据结构设计 软件配置项设计 动态交互设计 接口设计
8.2.3 软件详细设计
软件配置项设计决策
软件配置项设计中的约束、限制或非常规特征 软件配置项使用的编程语言考虑 软件配置项使用的过程式命令选取
软件配置项的局部数据与软件配置项的输入或输出数据设计 软件配置项的逻辑设计
8.3设计原则 8.3.1 组件化
组件的可分解性 组件的可组装性 组件的可理解性 组件的连续性 组件的保护性
8.3.2 抽象
抽象就是抽出事物的本质特性而暂时忽略其细节，使得不同的事物可以当作相同的事务来处理。
软件工程过程的每一步都是对软件解法的抽象层次的一次精化。
软件设计中的抽象机制主要包括类、模板、过程抽象、数据抽象和控制抽象。
8.3.3 内聚与耦合
内聚是指一个组件内各个元素彼此结合的紧密程度 内聚种类（由低到高排列）：偶然内聚；逻辑内聚；瞬时内聚；过程内聚；通信内聚；顺序内聚；功能内聚
耦合是指一个软件结构内不同组件之间的互连程度 耦合种类（由高到低排列）：内容耦合；公共耦合；外部耦合；控制耦合；标记耦合；数据耦合；非直接耦合
组件的高内聚、低耦合原则称为组件独立原则
8.3.4 封装与信息隐蔽
第一，组件是其全部属性和全部服务紧密结合而形成的一个不可分割的整体。
第二，组件是一个不透明的黑盒子，表示组件状态的数据和实现操作的代码都被封装在黑盒子里面。使用一个组件的时候，只需知道它向外界提供的接口形式，无须知道它的数据结构细节和实现操作的算法。
8.3.5 启发式规则
深度、宽度、扇出与扇入 作用域和控制域 功能的可预测性
8.4设计视图
8.4.1 架构视图（静态视图）
架构描述语言（ADL）
类图与对象图 组件图
协作责任卡（CRC）部署图
实体-联系图（E-R图）接口描述语言（IDL）结构图
Jackson结构图
8.4.2 行为视图（动态视图）
活动图 协作图 顺序图 数据流图
决策表和决策图
流程图和结构化流程图 状态图
形式化描述语言 伪码
8.5小节
系统设计是定义一个系统或软件的架构、组件、接口和其它特征的过程。包括系统级设计决策、系统架构设计、运行设计、系统出错处理设计和系统维护设计。
软件设计主要包括软件级设计决策、软件架构设计（概要设计）与详细设计。软件架构设计的主要任务是程序结构设计、全局数据结构设计、软件配置项设计、动态交互设计和接口设计。软件详细设计是指每一个软件配置项的具体设计。
组件化、抽象、高内聚与低耦和、封装与信息隐蔽是软件设计的基本原则。软件设计视图通常可分为架构视图（静态视图）和行为视图（动态视图）两类。第9章
系统设计方法 9.1结构化设计
9.1.1 结构化设计方法概述
分析系统的总体需求，并将需求逐步分解为基本、具体的功能。确定每个功能应当记录的数据。
列出系统中应提供的各项基本功能，并分析各项基本功能之间的耦合关系，根据高内聚、低耦和的原则分配到系统中适当的模块中。
9.1.2 系统结构图
模块 调用 数据 控制 转接符号
9.1.3 系统结构图分类
变换流与事务流 变换型系统结构图 事务型系统结构图
混合型系统结构图
9.2面向数据结构的设计
9.2.1 面向数据结构的设计概述
分析并建立适合系统的数据结构；
根据数据结构在相应的层次建立程序结构；
罗列出程序中用到的各种基本操作，并将这些基本操作分配到程序结构中合适的模块中。
9.2.2 Jackson图
顺序结构 选择结构 重复结构
改进的Jackson图
9.2.3 Jackson方法
分析并确定输入和输出数据的逻辑结构，并利用Jackson 找出输入和输出数据结构中存在对应关系的数据单元。从描绘数据结构的Jackson图导出描绘程序结构的Jackson
列出所有操作和条件(包括分支条件和循环结束条件)，并且把它们安排到程序结构图的适当位置。用伪代码表示。
9.3面向对象的设计
9.3.1 面向对象的设计概述
面向对象设计的基本思想是通过建立和客观实际相对应的对象，并通过这些对象的组合来创建具体的应用。
面向对象设计具有基于抽象、信息隐藏、功能独立和模块性构造系统的能力。
对于面向对象的系统，可以定义一个四个层次的设计金字塔：子系统层；类及对象层；消息层；责任层。
9.3.2 面向对象设计技术
Coad/Yourdon方法 Booch方法 OMT方法
9.3.3 面向对象设计过程
系统设计过程：将分析模型划分为子系统；子系统分配及与问题的并发性；任务管理；数据管理；资源管理；人机界面；子系统间通信
对象设计过程：对象描述；算法与数据结构设计；接口设计与模块化
9.4设计模式
9.4.1 设计模式概述
设计模式就是将面向对象软件的设计经验记录下，可供设计者能够复用的设计方案。设计模式极大提高了面向对象软件开发的效率，降低了软件的复杂度。
在软件设计中使用设计模式，将使用开发出来的软件更容易理解、更容易维护、更容易扩展，使用设计模式同时也能够提高开发团队和个人的开发能力。
9.4.2 设计模式基本组成
模式名称：惟一标识一个设计模式。问题：描述应该在何时使用该模式。
解决方案：描述设计的组成要素，以及它们之间的相互关系及各自的职责与相互之间协作的方式。
效果：描述应用设计模式的效果，以及使用设计模式必须考虑的限制和约束因素。
9.4.3 设计模式分类
面向对象模式 代码模式
框架应用模式
创建型模式、结构型模式与行为型模式 类模式与对象模式
9.4.4 如何使用设计模式
针对接口编程，而不是针对实现编程 优先使用对象组合，而不是类继承 找出变化并封装
9.5小节
系统设计是一系列迭代的过程，主要任务包括数据结构、体系结构、接口及过程细节的设计等，而设计方法是软件设计活动中实现设计模型的方法。 系统设计方法主要包括面向过程的结构化设计方法、面向数据结构的设计，以及面向对象的设计方法与设计模式。
第10章
数据库设计 10.1数据建模
10.1.1 数据模型分类
概念数据模型 结构数据模型 物理数据模型
10.1.2 实体-联系（E-R）模型
实体 属性 联系 实体型 实体集 键 域
10.1.3 数据模型
层次数据模型（hierarchical model） 网状数据模型（network model） 关系数据模型（relational model）
面向对象模型（object oriented model）
10.2数据规范化
10.2.1 数据规范化的基本概念
函数依赖
非平凡函数依赖 完全函数依赖 部分函数依赖
传递函数依赖 键
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数据库设计过程 10.3.1 数据库需求分析
数据边界的确定 数据环境的确定 数据内部关系 数据字典
数据性能需求
数据需求分析说明书
10.3.2 数据库概念设计
概念设计与概念模型 概念设计的主要方法 分解与抽象 局部概念模式 全局概念模式
10.3.3 数据库逻辑设计
初始模式的形成 子模式设计
应用程序概要设计 模式评审 修正模式
10.3.4 数据库物理设计
存储记录结构设计 确定数据存放位置 存取方法设计
完整性和安全考虑 程序设计
10.4小节
数据库系统普遍采取数据模型表示和处理客观事物的数据特征与信息。数据模型主要由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成，从抽象层次上描述和模拟了系统的静态特征、动态行为和约束条件。
关系数据库中的关系必须满足一定的要求，即满足不同的范式。目前关系数据库中常用的范式包括：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）和BCNF。 数据库设计主要包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计等几个阶段。
第11章
用户界面设计
11.1基本概念
11.1.1 界面设计目标
可用性目标：可行性、有效性、易学性、易记性、安全性、通用性
用户体验目标：令人满意、令人愉快、引人入胜、富有启发、激发创造„„
可用性目标主要从客观角度来评价系统界面，而用户体验目标则是从用户主观感受的角度来评价系统界面。
11.1.2 界面设计原则
可视性：将系统功能呈现得一目了然。
反馈性：返回与活动相关的信息，以便用户能够继续这个活动。限制性：将用户的行为限制在一定的范围内。
对应性：明确系统某个控制与其控制效果之间的对应关系。一致性：用相似的元素表现相似的操作或相似的任务。启示性：界面元素应给予用户某种提示。
11.1.3 界面设计过程
标识出用户的真实需要并建立需求模型 设计出候选方案
构建或实现设计的原型版本 对界面设计进行评估
11.2界面设计技术
11.2.1 界面设计分析技术
GOMS模型及GOMS击键层模型 Hick律 Fitts律
11.2.2 界面设计方法
原型设计方法
以用户为中心的设计方法 用户界面设计的支持工具
11.3界面设计评估
11.3.1 构造性评估与总结性评估
构造性评估：在设计过程中对所设计的系统或产品界面进行评估以确保其满足用户需求。
总结性评估：对已经完成的产品或系统界面进行评估。
11.3.2 评估范型
快速评估 可用性测试 实地研究 预测性评估
11.3.3 评估方法与技术
观察用户
征求用户意见 征求专家意见 用户测试
用户执行情况的分析模型
11.3.4 评估框架
明确（Determine）
发掘（Explore）选择（Choose）标识（Identify）决定（Decide）评估（Evalute）
11.5小节
用户界面体现了用户利用系统完成任务的方式以及系统对用户行为的响应方式，一个没有良好的用户界面设计的系统很可能会成为一个没有用户的系统。可用性目标与用户体验目标。
界面设计的量化模型：GOMS模型及其子模型-击键层模型，Hick律和Fitts律。构造性评估与总结性评估。
第12章
系统设计文档
12.1系统/子系统（结构）设计说明
引言 引用文件
系统级设计决策
系统体系结构设计：总体设计；系统部件设计；动态交互设计；接口设计 运行设计
系统出错处理设计 系统维护设计 尚未解决的问题 需求的可追踪性 注解 附录
12.2
接口设计说明
引言 引用文件 接口设计
需求的可追踪性 注解 附录
12.3
软件（结构）设计说明
引言 引用文件
软件级设计决策
软件体系结构设计：程序结构设计；全局数据结构设计；软件配置项设计；动态交互设计；接口设计 软件详细设计 需求的可追踪性 注解 附录
12.4数据库设计说明
引言 引用文件
数据库级设计决策 数据库详细设计
用于数据库操纵或访问的软件配置项的详细设计 需求的可追踪性 注解 附录
12.5
小节
根据《GB/T 8567-2006 计算机软件文档编制规范》，系统设计文档主要包括系统/子系统设计（结构设计）说明（SSDD）、接口设计说明（IDD）、软件（结构）设计说明（SDD）和数据库设计说明（DBDD）。
系统/子系统设计（结构设计）说明（SSDD）描述了系统（或子系统）的系统级（或子系统级）设计决策与体系结构设计。
接口设计说明（IDD）描述了一个或多个系统、子系统、硬件配置项（HWCI）、计算机软件配置项（CSCI）、用户或其他系统部件的接口特性。
软件（结构）设计说明（SDD）描述了计算机软件系统的软件级设计决策、软件体系结构设计（概要设计）与详细设计。
数据库（顶层）设计说明（DBDD）描述了数据库的设计。系统设计文档可以使用自然语言，可以使用形式化语言，也可以根据具体的系统设计方法使用各种图形工具，还可以根据实际情况混合使用多种表现形式。
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