金山店铁矿计划软件的系统分析

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1994.s3.044 第16卷增刊 北京科技大学学报 Vol.16 1994年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.1994 金山店铁矿计划软件的系统分析 刘积学 (西安建筑科技大学) 摘要本文介绍了系统分析在软件开发上的重要性和在武钢金山店铁矿的实施过程，着重 阐明了系统分析的工具：系统流程图、数据流程图、PO图和数据字典在实施应用过程中的作 用、区别与联系，并根据实施的经验，提出了可行的系统分析步和方法，相应得到系统分析 报告和用户需求说明2个系统分析阶段的重要文件。 关键词系统分析，矿山计划，软件开发 System Analysis to Mine Plan Software in Jinshandian Iron Mine Liu Jixue ABSTRACT This paper introduces the importance of system analysis in software development and the implement procedure in Jinshandian Iron Mine of Wuhan Iron and Steel Company; clarifies the effect,difference and connection of analytic means of system flowchart,data flowchart,IPO graph and data dictionary;proposes the practical steps and methods of system analysis according to the expriences of the implement.The report of system analysis and the reprot of user's demand are presented. KEY WORDS system analysis,mine plan,software development 矿山采掘计划是矿山生产的指导性文件。正确合理的编排采掘计划是矿山保持协调稳 定发展的必要保证。为了能使计划工作实现现代化管理，实现快速、灵活和多方案比较的 计划编制方式，更好地为生产服务，经主管部门批准，建立金山店计划的计算机软件系统。 在软件开发的程序上，首先应对现行计划系统运行方式和对系统运行的新要求进行调 查，即进行系统分析。系统分析的目的是要明确现行系统的工作流程和工作方法，明确新 建立的软件系统应具有什么功能与性能，因此，系统分析的主要任务是对现行系统的认识。 我们于1990年底初步完成了金山店铁矿计划计算机软件系统系统分析这一工程。 ·1994-07-11收稿第一作者男，32岁，副教授

第 61 卷增刊 1 9 94 年 10 月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u r n a l o f IJ :、 ; v e r s i t y o f Sc i e n e e a n d T e e h n o l o g y Be iii n g V O I . 1 6 o et . 1 9 9 4 金 山店铁矿计划 软件的系统分析 刘 积 学 ( 西安建筑科 技大学 ) 摘 要 本文介绍 了系统分析在软件开发上的重要性和在武钢金 山店铁矿的实施过程 , 着 重 阐明了系统 分析 的工具 : 系统 流程 图 、 数据流程 图 、 I (P ) 图和数据字典在实施应用过程中的作 用 、 区别与联系 , 并根据实施的经验 , 提出了可行 的系统分 析步骤和方法 , 相应得到系统分 析 报告和 用户需求说 明 2 个系统分析阶段的重要文件 。 关键词 系统分析 , 矿 山计划 , 软件开 发 S y s t e m A n a l y s i s t o M i n e P l a n S o f t w a r e i n Ji n s h a n di a n 一 I r o n M i n e L iu J 红u e A B ST R A C T T h i s p a p e r i n t r do u e e s t h e im p o r t a n e e o f s y s t e m a n a ly s i s i n s of t w a r e d e v e l o p m e n t a n d t h e im p l e m e n t p r co e d u r e i n J i n s h a n d i a n I r o n M i n e o f W u h a n I r o n a n d S t e e l C o m p a n y ; e l a r i fi e s t h e e ff e c t , d iff e r e n e e a n d e o n n e e t i o n o f a n a l y t i e m e a n s o f s y s t e m fl o w e h a r t , d a t a fl o w e h a r t , I P O g r a p h a n d d a t a d i e t i o n a r y ; p r o p o s e s t h e p r a e t i e a l s t e p s a n d m e t h od s o f s y s t e m a n a l y s i s a e e o r d i n g t o t h e e x p r i e n e e s o f t h e im p l e m e n t . T h e r e p o r t o f s y s t e m a n a l y s i s a n d t h e r e P r o t o f u s e r , 5 d e m a n d a r e P r e s e n t e d . K E Y WO R D S s y s t e m a n a l y s i s , m i n e P l a n , s o f t w a r e d e v e l o Pm e n t 矿 山采掘计划是矿 山生 产的指导性 文件 。 正确合理的编排 采掘计划 是矿 山保持协调稳 定发展的必要 保证 。 为 了能使计划工作实现现代化管理 , 实现 快速 、 灵 活和 多方案 比较的 计划编制方式 , 更好地 为生产服务 , 经 主管部门批 准 , 建立金 山店计划 的计算机软件系统 。 在 软件开发的程序上 , 首先应对现行计划系统运行方式和 对系统运行的新要求进行 调 查 , 即进行系统分析 。 系统分析的 目的是要 明确 现行系统的工 作流程 和工作方法 , 明确新 建立 的软件系统应 具有什么功能与性能 , 因此 , 系统分析的主要任务是对现行系统的认识 。 我 们于 1 9 9 0 年底初步完成 了金山店铁矿计划计算机软 件系统系统分析这一 工程 。 1 9 94 一 。 7 一 1 收稿 第 一作者 男 , 32 岁 , 副教授 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1994. s3. 044

·42· 北京科技大学学报 1系统分析的工具 系统分析不仅要了解系统的状况，还应将这些情况形成书面材料，以便在系统设计过 程中查阅。为了表达系统状况，在分析的过程中用到了以下工具：系统流程图、数据流程 图、ipo图和数据字典。 1.1系统流程图 系统流程图是描述系统物理结构的工具。它的每个符号和系统的某个部件（如某人所 作的处理、图表、磁盘等)有关，反映工作内容和运动程序。系统流程图中常用的符号及 名称见图1()。在“处理”符号中，除应填写所作的名称外，还应填写处理的代号，以便 在处理的进一步分解及说明中引用。系统流程图以处理为线索进行绘制。 1.1.2 键盘输 输人 1.1.21 计划量 效率核对 /人效率 计划量 计算工 D2计划表库 作时间 处理 输人输出 结构关系 输人输出 处理 数据存储 数据流向 图1流程图符号 (a)系统流程图符号；(b)数据流程图符号 1.2数据流程图 数据流程图描绘系统的逻辑模型。它以系统发生的数据为线索，反映其加工、变化的 途径。数据流程图是对系统流程图的深化。数据流程图的符号见图1(b)。数据流程图的绘 制，使我们明确了进入系统的数据的流向和处理环节。 1.3ipo图 ipo图是对处理的文字说明。图1(b)中处理1.l.2.1的po图可以写成图2(a)。 o图中应说明输人的数据项目，对输入数据所作的处理（可用文字或公式描述），及输 人的项目。通过作po图可以熟知系统对数据加工的详细过程和方法。 1.4数据字典 它是对数据的定义和来源的说明。数据字典中建立的一组严密的定义有助于改进分析 员和用户间的通信，消除可能的误解。有些数据，不同的用户有不同的名称，通过数据字 典的建立，会使分析员明确它们的确切含义。图2(b)是数据字典的一例，它说明了预计 线图上应具有数据内容、图纸的生成源及去向

. 4 2 . 北 京 科 技 大 学 学 报 1 系统分析的工具 系统分析 不仅要 了解 系统的状况 , 还应 将这些情况形 成书面材 料 , 以便在系统设计过 程 中查阅 。 为了表达系统 状况 , 在分析 的过 程 中用到了 以 下工具 : 系统流程 图 、 数据流程 图 、 ip 。 图和 数据字典 。 1 . 1 系统流程 图 系统流程 图是描述系 统物理 结构的工具 。 它的每个符号和系统的某个 部件 ( 如某人所 作的处理 、 图表 、 磁 盘等 ) 有关 , 反映工作 内容和运 动程序 。 系统流程 图 中常用的符号及 名称见图 1 ( a) 。 在 “ 处理 ” 符号 中 , 除应填写所 作的名称外 , 还应 填写 处理 的代号 , 以便 在处理的进一步分解 及说明 中引 用 。 系统流程图以 处理 为线索进行绘制 。 圈逸萝一 处理 输人输出 结构关系 }蔽刁俘国 一 计划 量 幽 任童刨巴生土型里库 输人输 出 处理 数据存储 数一据流向 图 1 流 程图符号 a( ) 系统流程图符号 ; ( b) 数据流程图符号 1 . 2 数据流程 图 数据流 程 图描绘系统的逻辑模型 。 它 以系统发生 的数据为线索 , 反映其加工 、 变化的 途径 。 数据流程 图是对系统流程 图 的深化 。 数据流程 图的符号见 图 1 ( b ) 。 数据流程 图 的绘 制 , 使我们明确了进人系统的数据的 流 向和 处理 环节 。 1 . 3 i P o 图 iP 。 图是对处理的文 字说明 。 图 1 ( b) 中处理 1 . 1 . 2 . 1 的 iop 图可 以写 成图 2 ( a) 。 iP 。 图 中应 说明输入的数据项 目 , 对输人数据所作的处理 ( 可用 文字或公式描述 ) , 及输 人的项 目 。 通过作 iop 图可 以 熟知系统对数据加工 的详细过程 和方法 。 1 . 4 数据字典 它是对 数据的定义 和来源的说 明 。 数据字典中建立 的一组严密 的定义有 助于改进 分析 员和用 户间的通信 , 消除可 能的误解 。 有些数据 , 不 同的用户 有不 同的名称 , 通过数据字 典的建立 , 会使分析员 明确它们 的确切含义 。 图 2 ( b) 是数据字 典的一 例 , 它说明了预计 线图上 应具有数据 内容 、 图纸的 生成源 及去 向

刘积学：金山店铁矿计划软件的系统分析 ·43· 输据进工程计然量 工作队超进效率 名称：预计线图 编号 类别图 描述本期计划须计起始线图 处工作队超进工作时间■ 数据结构矿体线勘探线及标 掘进工程计划量+工作队 注进路实测线及标号炮孔 理掘进效率 排位及标号预计计划起始线 采空区位置卷道中心蚁 矿块标志 输工作队掘进工作时同 标识符号 出 来源绘制预计线模块 去向安排工作队位受与产量 (6)数据字典 (a)P0图举例 图2IPO图与数据字典 (a)ipo图举例； (b)数据字典 2系统分析的方法 2.1查阅文献，掌握系统的基本工作原理 查阅文献包括查阅教科书、手册和现有图表。教科书提供了计划工作的主要任务，即 保证矿山正常生产和保证矿山发展的稳定性（三级矿量要求），阐明了采矿工程的各工艺环 节及各工序间应保持的联系和应遵守的规律。 有关手册能提供有用的参数。如掘进效率是计划编制过程中的一个主要参数，通过查 阅专业手册，掘进效率约为100米/班月。对该参数的了解有两方面的作用：一是可与金山 店铁矿现行的效率指标相对照，便于记忆；二是使我们有向有关人员提出效率差别原因的 准备，以便抓住问题的根本特点。 通过对图表的查阅可以得到该系统应包括的具体内容和特性。在有了基本原理和基本 参数后，通过对图表的查阅，明确数据加工的范围，并推测数据加工的方法，还可初步评 价现有加工方法详细、可靠和规范的程度。 在查阅文献后，即可画出初步的系统流程图（图3(a)。 2.2系统调查 系统调查的对象是系统的管理人员和主要操作人员。他们对系统的行为有着全面的了 解和学握，能够提供可靠的信息。系统调查的目的是对初步流程图进行落实，并对各处理 模块进一步地进行分析。系统分析的步骤描述如下

刘积学 : 金 山店铁矿计划软件的系统分 析 抽 报进工 程计龙 t 人 工 作 队掘 进效 率 处 工 作 队掘 进 工 作 时 间 二 理 掘 进工 程 计划 t + 工 作队 掘 进 效率 输 工 作队 掘 进 工 作 时间 出 名称 : 预 计线图 编 号 类别 图 描 述 本 期 计划 预计起始线图 数据 结构 矿 体 线勘探 线 及 标 注 进路 实 测 线 及 标号 炮 孔 排 位及 标 号 预计计划 起 始线 采空 区 位置 卷 道 中心 线 矿块标志 ()a PI O 图 举例 标识符号 来源 绘 制预计 线模块 去 向 安排 工 作 队 位 置 与产 t (b ) 数 据字 典 图 2 PI O 图与数据字典 ( a ) ip o 图举例 ; ( b ) 数据字典 2 系统分析的方法 2 . 1 查阅文献 , 掌握 系统 的基本工 作原 理 查 阅文献包括查 阅教 科书 、 手册和 现有 图表 。 教科书提供 了计划工 作的主要任务 , 即 保证矿 山正 常生产和保证矿 山发展的稳定性 ( 三级矿量 要求 ) , 阐明 了采矿工 程的各工艺环 节及各工序间应保持的联 系和应遵 守的 规律 。 有关手册能提供有 用的参数 。 如掘进效率是计划编制过程 中的一个主要参数 , 通过查 阅专业手册 , 掘进效率约为 1 0 米 /班月 。 对该参数的 了解有 两方面的作用 : 一是可 与金 山 店铁矿现行的效率指标相 对 照 , 便于记 忆 ; 二 是使我们有 向有关人员提 出效率差别原因的 准备 , 以 便抓住问题的根本特点 。 通过对 图表的查阅可 以得到该系统应包括的具体内容和特性 。 在有 了基本原理和基本 参数后 , 通 过对图表 的查阅 , 明确数据加工 的范 围 , 并推测数据加工 的方法 , 还可 初步评 价现有加工 方法 详细 、 可靠和规范 的程 度 。 在查阅文献后 , 即可画 出初步的系 统流程图 ( 图 3 (a) ) 。 2 . 2 系统调 查 系统调查 的 对象是系统的管理人 员和主要 操作人员 。 他们对系统的行为有着 全 面的 了 解和掌握 , 能够提供可 靠的 信息 。 系统调查 的 目的 是对 初步流 程 图进 行落实 , 并对各处理 模块进一步地进行分析 。 系 统分析的步骤描述如下

·44… 北京科技大学学报 ①取得领导支持，做好思想工作。系统调查时、需要有关人员配合，因此，应争取各 级领导的支持，做好有关人员的思想工作，保证调查工作的顺利进行。在金山店铁矿，成 立了由矿总工和矿山公司有关负责人领导的、各级有关人员参加的工作小组，以会议的形 式使各人明确了各自的职责，使系统调查工作得到了保证。 ②帮助调查对象理清思路。因为系统管理人员和操作人员开始并不能马上接受系统流 程图的形式，被调查对象想了解分析人员的思路，而分析人员又急于研究调查对象的方法， 没有统一的语言，造成混乱。这时，分析人员将初步流程图改写成文字步骤的形式并加以 讲解，使调查对象逐步熟悉分析员描述系统所使用的语言一一系统流程图，在调查对象对 初步系统流程图理解的基础上提出对初步流程图作出的修改意见。 ③对修改意见形成书面材料。在和对象讨论清楚他们对初步系统图作出的具体修改内 容后，对初步系统流程图加以修改和完善，使其完全符合对象对系统的描述。图3(b)是 对图3()的改进。从图中可见，理论上的模式与系统实际的运行状况是完全不同的。 据进矿量保有期 下期产量要求 据进现状因 上期末一个月 掘进计划 1.1 计算达到超进保有 工作队 1.1 工作队 矿量的掘进工程量 初始信息 编制超进计划 超进效奎 1.2 据进 上期末一个月 现状图 本期应据进 据进计划 1.2 下期产量要求 工程总量 采准矿量/ 核准三级矿量 保有期 工作队 1.3 工作队 初始信息 1.3 编制据进计划 掘进效率 计划评价 乙计划图表 什划图表了 (a)初始掘进计划系统液程图 (6)掘进计划系统流程困 图3系统流程图的演变 ④对模块进行进一步分解。通过②③两个步骤，调查对象已经基本熟悉了要讨论问题 的内容和表达形式，就可对系统流程图中的各模块按照系统流程图、数据流程图、p0图和 数据字典的形式分解，得到《系统分析报告》。 ⑤询问调查对象对现行系统的评价和新的要求。现行系统具有历史性，在管理和系统 合理运动方面必然存在需要克服的缺点。在调查对象对现行系统作出评价以后，还应提出 未来系统的功能、性能和结果项目等的新要求，依此形成《用户需要说明书》。 2.3向系统的有关人员进一步落实以上结果 系统分析报告及需求说明应与系统的全部有关人员见面，以保证所有人员对系统分析

, 4 4 , 北 京 科 技 大 学 学 报 ①取得 领导 支持 , 做好思想 工作 。 系统 调查时 , 需 要有关人 员 配合 , 因此 , 应 争取各 级领 导 的支持 , 做好有关人员 的思想工 作 , 保证调查工 作的顺利进行 。 在金 山店铁矿 , 成 立 了 由矿 总工和 矿 山公 司有关负责人 领导 的 、 各级 有关人员参加的工作小组 , 以会议的形 式使各人明确了各 自的职责 , 使系统调查工 作得到 了保证 。 ②帮助 调查对象理清思路 。 因为 系统管理人员 和操作人员开始并不能 马上接 受系统流 程图的形式 , 被 调查 对象想 了解分析人员的思路 , 而分析人员又急于研究调 查对象的方法 , 没有统一 的语言 , 造成混乱 。 这 时 , 分析人员将初 步流程 图改写成文字步骤的形式并加 以 讲解 , 使调查 对象逐步 熟悉分析员描述系统 所使用 的语言— 系统 流程 图 , 在调查对象对 初 步系 统流 程 图理解 的 基础 上提出对初 步流 程图作出的修改意见 。 ③对修改意见形成书面 材料 。 在和 对象讨论清楚 他们对初步系统 图作出的具体修改 内 容后 , 对 初步系统流程 图加以修改和完善 , 使其完全符合对象对系统的描述 。 图 3 ( b) 是 对图 3 ( a ) 的改进 。 从图 中可见 , 理论上的模式与系统实际的运行状况是完全不同的 。 掘进 矿 t 保有期 / / 下 期 产l 要 求 计算达 到掘进保有 矿 t 的掘进 工程t 掘进 现状图 1 . 2 本期应掘进 工程 总t 尸上 期末 一 个 掘进 计 划 / 编 制掘进 计划 尸工 作队 掘进效 率 计划 图 表 a( 飞 初 始掘 进 计划 系统流 程 图 1 . 1 { 编 制 , 进计姻 } 核 准三 级矿 t 】 . 3 计划 评价 伪) 掘进 计划系 统流 程 图 图 3 系统 流程图的演变 ④对模块进行进一步分解 。 通 过②③两个步骤 , 调查 对象已 经基本熟悉 了要讨论问题 的 内容和 表达形式 , 就可对系统流程图 中的各模块 按照 系统 流程 图 、 数据流程图 、 iop 图和 数据字典的形 式分解 , 得到 《 系统分析报告 》 。 ⑤询问调查对象对现行系统的评价和新 的要 求 。 现行系统具有历 史性 , 在管理 和系统 合理运动方面必然存在需 要克服 的缺点 。 在调查对象对现行 系统作 出评价 以后 , 还应 提出 未来系统的功 能 、 性 能和结果项 目等的新要 求 , 依此形成 《 用户需要说明 书》 。 .2 3 向系统的有关 人员进一步落实以上结 果 系统分析报告及需求说明应与系统的全部有关人 员见 面 , 以保证所有人员 对系统分析

刘积学：金山店铁矿计划软件的系统分析 ·45· 的一致性。这一过程中得到的修改内容也应反映在系统分析的书面材料中去。 3结束语 在金山店计划计算机系统的开发过程中，我们认识到系统调查在整个软件开发中是极 其重要的。①系统分析是软件设计的基础，这一基础若不坚实，所作的系统调查必然不适 应系统的功能要求。②即是系统分析的一小点疏忽，也会导致软件开发工作的大反工。建 议在一些复杂的环节，分析人员应能够参与现行系统的运行，从而对调查过程中想不到但 却关系到系统结构和性能的环节得以了解，这在将来的软件设计中会产生巨大的益处

刘积学 : 金山店铁矿计划软件的系统分 析 的 一致性 。 这 一过程 中得到 的修改内容也应 反 映在系统分析的 书面材料中去 。 结束语 3 在金山店计划计算机系 统的开发 过程中 , 我们认识到系 统调查 在整个软件开 发中是极 其重要 的 。 ①系统分析是软件设计的基础 , 这一 基础若不坚 实 , 所 作的系统调查必 然不适 应 系统的功能要求 。 ②即是系统分析的一小点疏忽 , 也会导 致软件 开发工作的大反 工 。 建 议 在一些复杂的环节 , 分析人员 应能够参与现行系统的运行 , 从而 对调查过 程 中想 不到但 却关 系到系统结构和性能的环节 得 以了解 , 这在 将来 的软件设计中会产生 巨 大 的益 处