基于系統(tǒng)科學的系統(tǒng)分析與綜合

前言

1. 課程特點與地位系統(tǒng)科學是以哲學和數(shù)學的抽象去看待、思考、分析、理解、描述和指導改造客觀事物的一門科學，系統(tǒng)科學把客觀世界中的事物看成是一種外部有環(huán)境、內部有組織的，相關聯(lián)、互作用的，有運動、有發(fā)展的，具屬性、有功能的，可以從不同角度看待和處理的，分層次、按類別的單元集、子系統(tǒng)集，可描述為某種對象集結構； 而每個單元、子系統(tǒng)又可看成具上述性質的單元集、子系統(tǒng)集，也是某種對象集的結構； 從系統(tǒng)科學來看，客觀世界中的事物及其各種分解都是某種系統(tǒng)?！跋到y(tǒng)科學是自然科學、社會科學與管理科學的共同的基礎科學”（圖01）。傳統(tǒng)的系統(tǒng)分析法，如功能分解法、數(shù)據流法、ER法，甚至一般意義下的面向對象法（［2］、［6］）等，由于缺乏有意識的系統(tǒng)科學指導，所用模型難免偏離客觀世界的真實影射，具有很多的主觀隨意性； 多數(shù)只有分析，而沒有或缺少綜合，也極欠缺分析結果的形式化描述方法。由于缺乏形式化描述，使得系統(tǒng)分析和系統(tǒng)開發(fā)的下階段（如系統(tǒng)設計等）之間有很大的思想和語言鴻溝?；谙到y(tǒng)科學的系統(tǒng)分析與綜合是以系統(tǒng)科學的哲學抽象，形成基于系統(tǒng)科學的知識模型（SSBKM）, 按照SSBKM觀察、搜集、思考、分析和理解問題域系統(tǒng)，找出問題域的子系統(tǒng)和關鍵元，提煉系統(tǒng)本質，提出系統(tǒng)建議書，給出基于系統(tǒng)科學的系統(tǒng)分析的形式化描述，為系統(tǒng)綜合提供基礎。繼而以計算機技術（如面向對象技術）對系統(tǒng)進行綜合和優(yōu)化，給出基于系統(tǒng)科學的面向對象綜合的形式化描述（及形象化描述），以指導問題域（系統(tǒng)）的計算機化的系統(tǒng)開發(fā)。這樣的方法稱為“基于系統(tǒng)科學的系統(tǒng)分析與綜合”?；谙到y(tǒng)科學處理問題可動可靜，既可研究靜態(tài)問題，更能揭示動態(tài)問題； 既可描述線性、順序過程，更為處理非線性、并行與分布問題提供有效的方法； 同一系統(tǒng)既可描述不同視圖、不同層次，又可粗可細、可詳可略； 關系靈活而可描述，其結構復雜而可控制。以系統(tǒng)科學觀點觀察事物可防止臆想，最少疏漏，最能揭示事物的本質，基于系統(tǒng)科學建立系統(tǒng)模型是事物的最真實和實際的映射。對于系統(tǒng)分析與綜合的過程與結果，本書使用面向對象的類Java的“形式化”描述方法，也提供了可選擇使用的UML“形象化”描述方法，以此形成系統(tǒng)設計的草圖和藍圖，便于把問題域（系統(tǒng)）落實為面向對象的計算機化的目標系統(tǒng)。

內容概要

　　系統(tǒng)科學是自然科學、社會科學與管理科學的共同的基礎科學?！陡叩葘W校教材·軟件工程·基于系統(tǒng)科學的系統(tǒng)分析與綜合》的目的在于學習“基于系統(tǒng)科學的知識模型（SSBKM）”在“系統(tǒng)分析與設計”方面的應用?！　∪珪跃W絡院校和超市為實例，指導和訓練學生以系統(tǒng)科學的哲學思維、原理和方法，以SSBKM去看待、揭示、分析和理解待分析、策劃和實現(xiàn)的系統(tǒng)，對系統(tǒng)做出合理的、科學的和本質化的說明與“形式化”的描述——“基于系統(tǒng)科學的面向對象的描述”，給出能體現(xiàn)系統(tǒng)本質真實映射的對象類集合及對象類結構，它對“系統(tǒng)實現(xiàn)人員”是無縫的需求文檔。在學過信息技術基本課程基礎上，《高等學校教材·軟件工程·基于系統(tǒng)科學的系統(tǒng)分析與綜合》還指導學生運用所學的分散知識，以計算機技術對系統(tǒng)進行綜合（設計），給出系統(tǒng)綜合結果形式化描述和UML的“形象化”描述文檔，保證系統(tǒng)策劃與實現(xiàn)的可操作性。《高等學校教材·軟件工程·基于系統(tǒng)科學的系統(tǒng)分析與綜合》也將訓練學生對所策劃的系統(tǒng)進行Java對象類設計并予部分實現(xiàn)。　　《高等學校教材·軟件工程·基于系統(tǒng)科學的系統(tǒng)分析與綜合》面對的是以系統(tǒng)為工作和學習目標的信息、軟件和硬件、經濟、工程、商業(yè)以及管理等相關領域的學習與工作者。

書籍目錄

第1篇 系統(tǒng)分析模型第1章 引言1.1 系統(tǒng)、系統(tǒng)科學、基于系統(tǒng)科學的系統(tǒng)分析1.2 系統(tǒng)分析與設計的基本模式1.2.1 模式圖1.2.2 系統(tǒng)分析的行為1.3 系統(tǒng)分析的責任1.4 系統(tǒng)分析方法的種類1.4.1 功能分解法1.4.2 數(shù)據流法1.4.3 實體關系法和信息建模法1.5 面向對象方法的引入1.6 面向對象的基本概念1.6.1 對象的基本性質1.6.2 對象之間的關系1.7 面向對象的完整過程1.7.1 對象及其模板1.7.2 面向對象的完整過程1.7.3 面向對象的過程與對象模板的關系第2章 基于系統(tǒng)科學的知識模型2.1 系統(tǒng)科學的基本范疇2.2 基于系統(tǒng)科學的知識模型2.2.1 SSBKM的定義2.2.2 SSBKM的形式化描述2.2.3 SSBKM的模式2.3 過程集上的代數(shù)2.3.1 同一過程層上并行過程的描述方法2.3.2 過程集合上的代數(shù)2.4 對象集上的代數(shù)2.4.1 對象集上的無序多重積及無序多元關系2.4.2 對象集上的無序多多關系2.4.3 聯(lián)系元2.4.4 對象集的繼承與多態(tài)2.5 基于SSBKM的系統(tǒng)分析策略2.5.1 以SSBKM分析系統(tǒng)2.5.2 系統(tǒng)的本質化階段2.5.3 認知心理的SSBKM例本章結語第2篇 基于系統(tǒng)科學的系統(tǒng)分析方法3章 系統(tǒng)分析階段3.1 系統(tǒng)、對象與SSBKM3.2 系統(tǒng)分析的階段3.3 基于系統(tǒng)科學面向對象系統(tǒng)分析的基本原則第4章 對象系統(tǒng)（問題域）的分析過程4.1 揭示具體對象類4.2 揭示對象屬性4.2.1 揭示系統(tǒng)的屬性的策略和方法4.2.2 屬性的審查、篩選與新對象的揭示4.2.3 屬性的詳細說明4.2.4 揭示屬性的例子4.3 揭示對象的功能4.3.1 對象功能的類型4.3.2 揭示系統(tǒng)功能的策略4.3.3 系統(tǒng)功能的審查、篩選、調整與新對象的揭示4.3.4 功能的詳細說明4.4 揭示對象間的關系4.4.1 揭示對象間的“子裔關系”4.4.2 揭示對象間的組成關系（“整體部分”關系）4.4.3 獨立對象之間的關系4.5 問題域的面向對象本質化階段——對象系統(tǒng)的抽象4.5.1 問題域的類化4.5.2 人機關系的抽象4.5.3 揭示同領域所屬的各系統(tǒng)的共性——系統(tǒng)的復用與規(guī)范化問題第3篇 對象系統(tǒng)的本質化——系統(tǒng)的綜合第5章 基于系統(tǒng)科學的系統(tǒng)的面向對象綜合5.1 系統(tǒng)的對象類集的綜合5.2 系統(tǒng)的面向對象的屬性的綜合5.3 系統(tǒng)的面向對象的功能的綜合5.3.1 SSBKM模型的關系單元（R（包括與B|C|H的關系）單元）的面向對象功能的綜合5.3.2 SSBKM模型的子元間關系單元Rsij的面向對象功能的綜合5.3.3 問題域的“主對象”和對“主功能”（總體功能）的綜合——線程交織網的建立、組織、管理和控制功能5.4 系統(tǒng)復雜結構的面向對象的綜合5.4.1 系統(tǒng)的結構5.4.2 “多多”關系的綜合5.4.3 多元關系的綜合5.4.4 子元間“消息傳遞”的綜合——元間關系的調派、管理與控制5.4.5 系統(tǒng)結構綜合的復雜性控制5.5 系統(tǒng)環(huán)境的面向對象綜合5.5.1 人與計算機對象的關系5.5.2 問題域的系統(tǒng)界面第6章 網絡院校的面向對象系統(tǒng)綜合6.1 網絡院校系統(tǒng)的對象類集合的綜合6.1.1 網絡院校頂層子系統(tǒng)對象類集合6.1.2 網絡院校子系統(tǒng)間的“相關對象”與“聯(lián)系對象”6.1.3 網絡院校系統(tǒng)對象類集合的SSBKM模型分揀6.1.4 網絡院校系統(tǒng)對象類集的層次結構6.2 網絡院校系統(tǒng)的面向對象屬性的綜合6.2.1 網絡院校系統(tǒng)的頂層屬性6.2.2 網絡院校的各層屬性6.3 網絡院校系統(tǒng)的面向對象的功能的綜合6.4 網絡院校系統(tǒng)的面向對象的結構的綜合6.4.1 網絡院校子元間的實例聯(lián)系6.4.2 網絡院校子元間的信息傳遞關系6.5 網絡院校系統(tǒng)的面向對象的環(huán)境的綜合6.5.1 關于系統(tǒng)的人員環(huán)境6.6 網絡院校系統(tǒng)對象類結構第7章 面向對象系統(tǒng)分析文檔7.1 對象類的歸類——劃分“主題”7.1.1 主題的屬性與功能7.1.2 主題的揭示方法7.2 類圖7.3 對象類的詳細說明7.3.1 對象類間關系的處理策略——“一端說明法”7.3.2 對象類的詳細說明第8章 建模語言UML在系統(tǒng)分析與綜合中的應用8.1 UML概述8.2 UML的類模型8.2.1 UML的對象類8.2.2 鏈接與關聯(lián)8.2.3 UML的類之間的泛化與繼承關系——SSBKM的子裔關系B8.2.4 類間的聚合與組合關系——SSBKM的組成關系C8.2.5 包8.3 UML的狀態(tài)模型——SSBKM的P單元8.3.1 事件與狀態(tài)8.3.2 狀態(tài)圖與狀態(tài)模型8.4 UML的交互模型8.4.1 UML交互模型的用例模型8.4.2 UML交互模型的順序模型8.4.3 UML交互模型的活動模型8.5 UML與SSBKM附錄A SSBKM的描述凡例附錄B 超市對象集附錄C 基于系統(tǒng)科學的系統(tǒng)分析與綜合術語集參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 引言本章通過介紹系統(tǒng)科學概念、系統(tǒng)分析的基本模型、系統(tǒng)分析的責任與系統(tǒng)分析的種類等，引出面向對象的系統(tǒng)分析方法；這為體現(xiàn)作為本書特點的基于系統(tǒng)科學的面向對象的系統(tǒng)分析與綜合提供了前提。1.1 系統(tǒng)、系統(tǒng)科學、基于系統(tǒng)科學的系統(tǒng)分析系統(tǒng)：實現(xiàn)（或表現(xiàn)）某種（些）共同功能的相互關聯(lián)的事物（或思想、方法）的整體。例如，神經系統(tǒng)、電話網絡系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)、牛頓力學、人事管理系統(tǒng)、二進制等事物與方法都是系統(tǒng)。系統(tǒng)科學與控制論（systemsscienceandcybernetics）：系統(tǒng)科學的由來和發(fā)展尤其和近來發(fā)展的復雜性科學有關，例如人工智能、神經網絡、動態(tài)系統(tǒng)、混沌及復雜的適應系統(tǒng)等。系統(tǒng)方法區(qū)別于通常的分析方法，在于它更強調系統(tǒng)成分之間的相互作用和聯(lián)系。系統(tǒng)科學認為，世間任何復雜多變的事物，總可以于其中找到某種組織，即都是具有某種組織的；組織內的系統(tǒng)成分之間受制于某種規(guī)律；這種組織可以用各自不同的概念和原理來描述，盡管有時不能用大家所熟悉的概念與原理去解釋。綜上所述，所謂系統(tǒng)科學，就是以哲學與數(shù)學的抽象，去觀察、思考、分析、理解、描述和指導客觀世界中構成系統(tǒng)的各個領域的；系統(tǒng)科學為自然科學、社會科學和管理科學提供了共同的基礎，它是一門交叉學科。信息系統(tǒng)：專指幫助人們工作，收集、存儲、管理和處理信息的系統(tǒng)。須知，任何系統(tǒng)都是以傳送物資、能量和信息來實現(xiàn)系統(tǒng)元素之間關系的，因此這里所說的信息系統(tǒng)，是指在系統(tǒng)中將物質、能量、信息都抽象為信息，并對信息進行處理的系統(tǒng)。

編輯推薦

《基于系統(tǒng)科學的系統(tǒng)分析與綜合》由清華大學出版社出版。

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