数据与数据流程分析数据与数据流程分析是建立数据库系统和设计功能模块处理过程的基础是一种分析系统 中数据和数据流动的方法。它的目标是理解系统中数据的来源、传输、存储和处理以及它们 在系统中的使用和转换。在系统调查中系统分析师收集了大量的数据载体(例如报表、统 计文件等)和数据调查表这些原始资料基本上是按企业组织结构或业务流程收集的它们往 往只是局部反映了某项业务对数据的需求和现有的数据管理状况。对于这些数据资料必须加以 汇总、整理和分析理清它们之间的关系为以后各子系统共享数据奠定基础。10.6.1 数据流的内涵数据流表示到一个过程的数据输入或者来自一个过程的数据或信息输出其中过程响 应输入并产生输出。因此所有的过程至少都有一个输入数据流和一个输出数据流。数据流是368 系统分析师教程(第2版)运动中的数据系统与其环境之间或者系统内两个过程之间的数据流动是一种通信。数据流也 用于表示在文件或数据库中创建、读取、删除或修改数据。可以把数据流看作一条“高速公 路”,已知成分的报文在其上传输。数据流名称还隐含了哪些类型的数据 数据流名称可以沿着“高速公路”传输。这条“高速公路”被描绘成一条带箭头的实 线如图10-10所示。数据流或者由具体的数据属性(也称为数据结构)构成或者由其他 数据流构成。组合数据流是由其他数据流构成的数据流它们用于在高层 的数据流图中组合相似的数据流以使数据流图更便于阅读。 图10-10 数据流通常情况下数据流包括以下几个方面(1)数据源指数据流的来源也称为数据流入口。数据源可以是外部环境、其他系统、 人员操作等。(2)数据传输指数据从数据源经过一定的传输方式到达目标位置的过程。数据传输方式 可以是直接传输、存储传输、批量传输等。(3)数据转换指数据在传输过程中的转换和处理。数据转换可以是数据格式转换、数据 清洗、数据整合、数据加工等。(4)数据存储指数据在系统内部被存储的过程。数据存储可以是在数据库、文件系统、 内存中等。(5)数据输出指数据从系统中输出到目标位置的过程也称为数据流出口。数据输出可 以是向其他系统输出、输出到人员操作界面、输出到打印机等。10.6.2 逻辑数据流与规则逻辑数据流是指在系统中进行数据处理的过程中数据在逻辑上的流动路径和方式。它描 述了数据在系统中的输入、处理、转换和输出等过程以及数据处理的逻辑关系。规则是指在 系统中执行数据处理时所遵循的逻辑规则和限制。它包括数据输入和输出的规则以及数据处 理和转换的规则等。规则通常用来验证数据的合法性和正确性并保证数据在处理过程中能够 按照要求被处理和使用。逻辑数据流与规则的关系紧密相连规则是逻辑数据流中的重要组成部分。通过制定规则 可以确保数据在逻辑数据流中按照要求被处理和转换从而保证系统的正确性和有效性。10.6.3 数据流的守恒数据流的守恒是指在系统中数据在流动的过程中总量始终保持不变的原则。它是数据流 分析中的一个重要概念用于确保数据在系统中的正确性和完整性。数据流的守恒原则可以用以下几种方式进行描述(1)输入等于输出在任何给定的系统中数据流的输入量应该等于输出量即所有输入 的数据必须经过处理后完整输出而不会有任何数据丢失或增加。(2)处理后等于输入加上增量对于包含更新或修改数据的系统数据流的输出应该等于 输入加上更新或修改的增量。(3)处理前等于处理后加上丢失量对于包含删除或移除数据的系统数据流的处理前应 该等于处理后加上被删除或移除的数据量。数据流的守恒原则可以帮助分析师检测系统中潜在的数据错误和不一致性并提高系统的 可靠性和准确性。通过对数据流的守恒原则的遵循可以确保数据在系统中的正确性和完整性 避免数据丢失或重复等问题。10.6.4 数据流图数据流图 ( Data Flow Diagram,DFD) 是一种用于描述系统功能的图形化工具。它通过一 组符号和规则描述了系统内部各个功能模块之间的数据流动情况帮助系统分析师和软件设 计师更好地理解系统的功能和交互过程。数据流图主要由4种符号组成(1)数据流 ( Data Flow): 用箭头表示表示数据在不同功能模块之间的流动情况。数据流 可以是物理数据(如文件、磁带等)或逻辑数据(如数据结构、数据库等)。(2)进程( Process): 用圆角矩形表示表示系统中的功能模块或处理过程。进程可以是系 统的输入或输出也可以是系统内部的处理过程。(3)数据存储 ( Data Store): 用长方形表示表示系统中的数据存储设备如文件、数据 库等。数据存储可以是物理存储设备或逻辑存储设备。(4)外部实体( External Entity): 用矩形表示表示系统外部的实体如人员、设备、其他 系统等。外部实体可以向系统提供数据或从系统中获取数据。数据流图的优点和缺点如表10-4所示。表10-4 数据流图的优缺点优 点缺 点易于理解和使用可以帮助系统分析师和软件设计 师更好地理解和描述系统功能只适用于描述系统功能不能很好地描述系统的数 据结构和算法可以帮助设计人员更好地分析和设计系统优化系 统结构和流程提高系统性能和效率 不够灵活难以应对复杂系统的需求和变化可以用于不同层次的系统分析和设计从概念层到 实现层都可以使用数据流图进行描述不能提供系统实现的详细信息需要结合其他工具 和技术进行完整的系统设计和实现可以与其他软件工程工具和技术相集成如需求分 析工具、结构化设计工具、面向对象设计工具等 总之数据流图作为一种图形化的系统分析和设计工具可以帮助设计人员更好地理解和 描述系统功能优化系统结构和流程提高系统性能和效率。10.6.5 物理数据流图物理数据流图建模作为信息系统一部分实现的技术设计决策和人为设计决策将同那些实 际构造和实现系统的人沟通技术选择和其他设计决策。换句话说物理DFD 用作系统构造和实 现的技术性蓝图具体包括当前系统的物理 DFD 、当前系统的逻辑 DFD、目标系统的逻辑 370 系统分析师教程(第2版)DFD 、目标系统的物理DFD 、目标系统的软件元素结构图。10.6.6 数据汇总分析数据汇总分析是指对一组数据进行综合性的整理、归纳和分析以求得数据之间的相互关 系和趋势规律并从中得出结论和建议。它是数据分析中的一种常见方法用于帮助分析师更 好地理解和利用数据从而做出更加准确和有效的决策。数据汇总是一项较为烦杂的工作为 使数据汇总能顺利进行通常将它分为如下几个步骤(1)将系统调查中所收集到的数据资料按业务流程进行分类编码按处理过程的顺序排 放在一起。(2)按业务流程自顶向下地对数据项进行整理。例如对于综合统计业务应从最终统计 报表开始检查报表中每一栏数据的来源和算法一直查到最终原始统计数据(例如生产数 据、财务数据和计划数据等)或原始财务数据(例如单据和凭证等)为止。(3)将所有原始数据和最终输出数据分类整理出来。原始数据是进行数据库设计时确定基 本表的主要内容而最终输出数据则是反映业务所需要的主要指标。这两类数据对于后续工作 来说是非常重要的所以应该单独列出来。(4)确定数据的字长和精度。根据系统调查中用户对数据的满意程度以及预计业务可能 的发展规模统一确定数据的类型、字长和精度。数据的汇总只是从某项业务的角度对数据进行了分类整理还不能确定所收集数据的具 体形式和特征。因此还需要对数据做进一步的分析。系统分析师可以借用企业系统规划法 (Business System Planning, BSP) 方法中的CU 矩阵( Create-Use, 过程/数据矩阵)来进行数 据分析CU 矩阵本质上是一种聚类方法它可以用于过程/数据、功能/组织、功能/数据等 各种分析中。建立了CU 矩阵之后还要对数据进行正确性检验包括数据完备性、一致性和 无冗余性分析。10.6.7 数据属性分析在信息系统中经常用属性的名和属性的值来描述事物某些方面的特征。 一个事物的特征 可能表现在多个方面需要用多个属性的名和其相应的值来描述。例如对某客户来说其属 性名和对应的属性值有客户编号、客户名、客户所在地区、法人代表、银行账号等。数据的属 性分析主要包括静态分析和动态分析。1. 数据静态分析数据的静态分析是指分析数据的静态特性包括以下几个方面(1)类型和长度数据的类型通常有字符型、数值型、时间型、多媒体类型等长度包括 占用空间的大小、整数位数和小数位数等这是建立数据库和分析处理所必须要求确定的内容。(2)取值范围包括最大值、最小值等这是数据输入、校对和审核所必需的。(3)发生的业务量包括数据发生的频率、峰值数据量和峰值时间、存储和保留的时间周 期等。第10章 系统规划与分析 371 (4)哪些业务使用这些数据对应于CU 矩阵中的“U”。(5)重要程度和保密程度重要程度决定了系统设计时的输入、校对、存储、复制、备份 等功能保密程度决定了网络设计和数据库设计时的措施以及数据访问权限体系的设置。2. 数据动态分析数据的动态特性有三种分别是固定值属性、固定个体变动属性和随机变动属性。具有固定值属性的数据其值一般不随时间而改变。例如生产活动中的物料主数据、客 户基础资料、会计科目等。固定值数据一般比较稳定可以提前准备。但是由于客观环境是 在不断变化的因此稳定也是相对的要定期维护保持其准确性。具有固定个体变动属性的数据项对总体来说具有相对固定的个体集但是对于个体来说 其值是变动的。例如销售管理中的订单数量购买商品的客户名称基本上是固定的但每个 客户每次订购商品的数量都在变化。固定个体变动属性的数据一旦建立就要随时维护。具有随机变动属性的数据项其个体是随机出现的其值也是变动的。例如销售管理系 统中产品的月累计销售量并非每月每个产品都有销售量可能某个产品在某个月无销售量。 随机变动属性的数据是根据用户对管理工作的需要由系统按照一定逻辑程序经过运算形成 的。它是一种经过加工处理的信息供管理人员掌握经营生产状况进行分析和决策。3. 数据的存储分布区分数据动态特性的目的是为了确定数据和数据库表(或文件)的关系也就是确定哪些 数据存储在哪种数据文件中。例如一般将具有固定属性的数据存放在基本表(或主文件)中 将具有随机变动属性的数据存放在视图(或处理文件)中。在数据资源分析中不仅需要确定数据的存储文件还需要确定数据在整个系统中的存储 分布状况。例如哪些数据存储在本地设备上哪些数据存储在网络服务器或系统主机上。10.6.8 数据流程分析业务流程分析中绘制的业务流程图虽然形象地表达了信息的流动和存储过程但仍然没有 完全脱离物质要素例如货物、产品等。为了用计算机进行信息处理必须进一步舍去物质 要素收集有关数据资料绘制出数据流程图为下一步分析做好准备。数据流程是指在系统 中产生、传输、加工处理、使用、存储的过程数据流程分析把数据在企业内部的流动情况抽 象地独立出来舍去了具体的企业组织结构、信息载体、物质、材料等单从数据流动过程来 考查实际业务的数据处理模式。数据流程分析的目的是要发现和解决数据流通中的问题例如 数据流程不畅、前后数据不匹配、数据处理过程不合理、输入输出不平衡等。导致出现这些问 题的原因有些是属于数据处理流程的问题有些是属于现有系统管理混乱的问题。不管是哪 方面的原因系统分析师都应该让这些问题尽量地暴露并加以解决这就是数据流程分析的任 务一个畅通的数据流程是新系统用以实现业务处理过程的基础。数据流程分析主要包括对数据的输入、输出、流动、传递、处理和存储的分析具体包括 以下4个方面(1)收集现有系统的全部输入单据和报表、输出单据和报表以及数据存储介质(例如 372 系统分析师教程(第2版)账本、清单等)的典型格式。(2)明确各个处理过程的处理方法和计算方法。(3)调查、确定上述各种单据、报表、账本、清单的制作单位、报送单位、存储单位、发 生频率、发生的高峰时间和高峰量等。(4)注明各项数据的类型、长度、取值范围等。结构化分析 ( Structured Analysis,SA) 是面向数据流的需求分析方法其基本思想是“分 解”和“抽象”。分解是指对于一个复杂的系统为了将复杂性降低到可以掌握的程度把大问 题分解成若干小问题然后分别解决。分解可以分层进行即先考虑问题最本质的属性暂把 细节略去以后再逐层添加细节直至涉及最详细的内容。这种用最本质的属性表示一个系统 的方法就是“抽象”。SA 方法的步骤首先是建立当前系统的“具体模型”。系统的“具体模型”就是现实环境的 忠实写照即将当前系统用DFD 图描述出来。这样的表达与当前系统完全对应因此用户容易 理解。接着抽象出当前系统的逻辑模型分析系统的“具体模型”,抽象出其本质的因素排除 次要因素获得用DFD图描述的当前系统的“逻辑模型”。最后在此基础上建立目标系统的逻 辑模型分析目标系统与当前系统逻辑上的差别从而进一步明确目标系统“做什么”,建立目 标系统的“逻辑模型”(修改后的DFD 图)。在SA 中DFD 是数据流程分析所使用的主要工具 之一DFD 用少量几种符号综合地反映出信息在系统中的流动、处理和存储情况具有抽象性 和概括性的特点。DFD 的抽象性是指它完全舍去了具体的物质只保留了数据的流动、加工、 处理和存储DFD 的概括性是指它可以把信息中的各种不同业务处理过程联系起来形成一个 整体。有关DFD 的详细知识将在11.4.1小节中介绍。面向对象方法 ( Object-Oriented Method,00方法)是建立在“对象”概念基础上的方法学。 对象是由数据和容许的操作组成的封装体与客观实体有直接对应关系一个对象类定义了具 有相似性质的一组对象。在00方法中把企业实体都当作对象数据作为对象的属性是封 装在对象内部的。系统通过对象之间的交互来处理数据流程进行数据的传递通过持久化技 术和对象关系映射把数据存储在数据库中。10.7 系统可行性分析可行性分析也称为可行性研究是所有项目投资、工程建设或重大改革在开始阶段必须进 行的一项工作。它是经济活动中经常使用的一种决策程序和手段也是投资前的必要环节。可 行性研究必须从系统总体出发对技术、经济、执行等多个方面进行分析和论证以确定信息 系统建设项目是否可行为正确进行投资决策提供科学依据。项目的可行性研究是对多因素、 多目标系统进行的分析、评价和决策的过程它需要有各方面知识的专业人才通力合作才能完 成例如系统分析师、资深系统开发人员、客户代表、法律顾问和市场顾问等。10.7.1 可行性评价准则可行性是指在企业当前的条件下是否有必要建设新系统以及建设新系统的工作是否具第10章 系统规划与分析 373 备必要的条件也就是说可行性包括必要性和可能性。参考国家标准《计算机软件文档编制 规范》( GB/T 8567—2006), 在信息系统建设项目中可行性研究通常从经济可行性、技术可行 性、法律可行性和用户使用可行性4个方面来进行分析其中经济可行性通常被认为是项目的 底线。1. 经济可行性经济可行性也称为投资收益分析或成本效益分析主要评估项目的建设成本、运行成本和 项目建成后可能的经济收益。多数项目只有建设成本能控制在企业可接受的预算内的时候项 目才有可能被批准执行。而经济收益的考虑则非常广泛可以分为直接收益和间接收益、有形 收益和无形收益还可以分为一次性收益和非一次性收益、可定量的收益和不可定量的收益等。要注意的是在系统开发初期由于用户需求和候选系统方案还没有确定成本不可能得 到准确的估算。因此此时的经济可行性分析只能大致估算系统的成本和收益判断信息系统 的建设是否值得。2. 技术可行性技术可行性也称为技术风险分析研究的对象是信息系统需要实现的功能和性能以及技 术能力的约束。技术可行性主要通过考虑以下问题来进行论证(1)技术现有的技术能力和信息技术的发展现状是否足以支持系统目标的实现。(2)资源现有的资源(例如掌握技术的员工、企业的技术积累、构件库、软硬件条件 等)是否足以支持项目的实施。(3)目标由于在可行性研究阶段项目的目标是比较模糊的因此技术可行性最好与项 目功能、性能和约束的定义同时进行。在可行性研究阶段调整项目目标和选择可行的技术体 系都是可以的而一旦项目进入开发阶段任何调整都意味着更多的开销。3.法律可行性法律可行性也称为社会可行性具有比较广泛的内容它需要从政策、法律、道德、制度 等社会因素来论证信息系统建设的现实性。例如所开发的系统与国家法律或政策等相抵触 在政府信息化的领域中使用了未被认可的加密算法未经许可在产品中使用了其他企业的被保 护的技术或构件等这样的项目在法律可行性上就是行不通的。4. 用户使用可行性用户使用可行性也称为执行可行性是从信息系统用户的角度来评估系统的可行性包括 企业的行政管理和工作制度、使用人员的素质和培训要求等可以细分为管理可行性和运行可 行性。(1) 管理可行性。管理可行性是指从企业管理上分析系统建设可行性。主管领导不支持的 项目一般会失败中高层管理人员的抵触情绪很大就有必要等一等先积极做好思想工作 创造条件。另外还要考虑管理方法是否科学相应的管理制度改革的时机是否成熟规章制 度是否齐全等。(2)运行可行性。运行可行性也称为操作可行性是指分析和测定信息系统在确定环境中 374 系统分析师教程(第2版)能够有效工作并被用户方便使用的程度和能力。例如ERP 系统建成后的数据采集和数据质 量问题企业工作人员没有足够的IT 技能等这些问题虽然与系统本身无关但如果不经评 估很可能会导致投入巨资建成的信息系统毫无用处。运行可行性还需要评估系统的各种影响 包括对现有IT 设施的影响、对用户组织机构的影响、对现有业务流程的影响、对地点的影响、 对经费开支的影响等。如果某项影响会过多改变用户的现状需要将这些因素作进一步的讨论 并和用户沟通提出建议的解决方法。否则系统一旦建成甚至在建设过程中就会受到用户 的竭力反对他们会抵制使用系统。除国家标准规定外还需要对项目的进度进行可行性分析。进度可行性主要是指对项目的 最后期限的合理性进行评估。有些项目的最后期限是强制的有些项目则是期望的这需要区 别对待。在进行可行性分析时系统分析师需要凭借自己的经验参考类似的系统评估在已 有资源约束的条件下能否按最后期限完成整个项目。10.7.2 可行性研究的步骤可行性研究是一个特定的过程用来识别项目可能存在的问题、机会或要求确定项目目 标描述现有状况和成功后的成果对问题的不同解决方案根据可行性准则进行评价和比较 选择最合适的方案编写和提交可行性研究报告。具体来说可行性研究工作可以分为以下8 个步骤。1. 复查系统目标和规模系统分析师应访问关键人员认真阅读和分析有关材料以便进一步复查、确认系统的目 标和规模改正含糊或不确切的叙述清晰地描述对系统的一切限制和约束。这个步骤的关键 是对系统目标、规模、相关约束和限制条件作出更加细致的定义使之更加清晰、明确、没有 歧义性确保系统分析师正在解决的问题确实是要求他们解决的问题。2. 分析现有系统系统分析师应该认真阅读、分析现有系统的文档资料和使用手册也要实地考察现有系统 注意了解它做了什么。还要了解使用现有系统的代价和其存在的缺点。要注意的是这个步骤 的目的是了解现有系统能做什么,而不是了解它怎么做这些工作所以不必花费太多时间去了 解系统实现的细节。在这个步骤中系统分析师应该画出描述现有系统的高层系统流程图记 录现有系统和其他系统之间的接口情况并请有经验的人员检验其是否正确。3. 导出新系统的高层逻辑模型在系统目标和规模、现有系统研究的基础上就可以从现有系统的物理模型出发导出现 有系统的逻辑模型描述数据在系统中的流动和处理情况从而概括地表达出对新系统的设想 即对新系统进行建模。建模的目的是获得一个对新系统的框架认识和概念性认识。通常可以采 用以下几种技术(1)系统上下文关系范围图。系统上下文关系范围图其实就是DFD 的0层图它将系统与 外界实体(可能是用户也可能是外部系统)的关系(主要是数据流和控制流)体现出来从第10章 系统规划与分析 375 而清晰地界定出系统的范围实现共识。(2)实体-联系模型( Entity-Relationship Model,E-R模型)。 E-R 模型也称为E-R 图 是系统的数据模型这个阶段并不需要生成完整的E-R 图而是找到主要的实体及其关系 即可。(3)用例模型。用例模型采用00思想描述一组用例、参与者及它们之间的关系。(4)领域模型。领域模型同样也是采用00思想找到系统中主要的实体类并说明实体 类的主要特征和它们之间的关系。(5)输入/处理/输出 ( Input/Process/Output,IPO) 图。它是采用传统的结构化思想从 输入、处理、输出的角度对系统进行的描述。4. 用户复核新系统的逻辑模型只是代表系统分析师对新系统必须做什么的看法而不是代表用户。因 此系统模型建立之后一项十分重要的工作就是与客户一起进行复核。在这个过程中如果 发现模型与用户的目标有不一致的地方就应该再次通过访谈、现场观摩、对现有系统分析等 手段进行了解然后在此基础上修改模型。因此可行性研究的前4个步骤是一个循环周而 复始直至用户确认了新的系统模型为止。5. 提出并评价解决方案系统分析师从系统的逻辑模型出发导出若干较高层次的(较抽象的)解决方案供比较和 选择。应该尽量列举出各种可行的解决方案并且对这些解决方案的优点、缺点做综合性的评 价以便下一步决策。在这个步骤中可以使用候选系统方案矩阵和可行性分析矩阵前者是 用来记录候选方案之间的相同和不同的工具后者是用来评定候选方案的工具。对于那些明显不可行的如技术上还没有相应的办法、经济角度明显不可行的、违背企业 或行业实际情况的解决方案应该直接过滤掉。6. 确定最终推荐的解决方案根据可行性评价准则对系统的各种解决方案进行分析和比较后如果系统分析师认为值 得继续进行项目建设工作就应该确定最终的推荐方案并说明选择这个方案的理由。对被推 荐的解决方案还要进行更加完善的成本效益分析才能让企业决策人员根据经济上是否划算来 决定是否正式立项。7. 草拟开发计划系统分析师需要进一步制订一个粗略的开发计划说明系统建设所需的资源、人员和时间 进度安排情况这将作为立项后制订项目开发计划的基础。8. 编制和提交可行性研究报告将可行性研究各步骤的结果整理成文形成清晰的文档即可行性研究报告。然后把可行 性研究报告提交给用户和管理层进行审查通过。 376 系统分析师教程(第2版)10.7.3 可行性研究报告可行性研究报告是项目初期策划的结果它分析了项目的要求、目标和环境提出了几种 可供选择的方案并从技术、经济、法律等各方面进行了可行性分析。可行性研究报告是项目 决策的依据也可作为系统建设方案或投标书等文件的基础。1. 可行性研究报告的正文格式在国家标准GB/T 8567—2006中提供了一个可行性研究报告的文档模板和编写指南其 中规定了在可行性研究报告中应该包括引言、引用文件、可行性研究的前提、可选的方案、 所建议的系统、经济可行性、技术可行性、法律可行性、用户使用可行性、其他与项目有关的 问题、注解和附录12个部分。2. 可行性论证会可行性研究报告提交给上级主管部门(或领导)以后按规定应召开并由主管部门(或 领导)主持各相关部门(单位)的代表参加的可行性论证会也可以邀请业内专家参加会议。 在会上首先让系统分析师或可行性研究小组代表进行较详细的介绍和说明然后让各方面的 专家和代表进行广泛而深入的讨论和研究。特别应引导与会者对各种方案进行比较分析要充 分估计各种可能出现的问题。讨论的结果有两种可能一种是同意或基本同意可行性研究报告中的结论或立即执行 或修改目标、追加资源和等待条件或取消项目另一种是对可行性研究报告持不同意见对 某些问题的判断有不同看法。这些不同意见如果不影响整个问题的结论那么可以把问题留待 需求获取和分析时解决项目可以照常进行如果影响整个问题的结论则需要返工重新进 行调查分析形成新的可行性研究报告再重新召开可行性论证会。10.8 成本效益分析成本效益分析是通过比较信息系统建设的全部成本和效益来评估项目价值的一种方法它 作为一种经济可行性分析的方法将项目的所有成本和收益一一列出并进行量化。成本效益 分析的目的是从经济角度分析建设一个特定的新系统是否划算首先要估算待建设系统的成本 然后与可能取得的收益进行比较与权衡从而帮助决策人员正确地做出是否立项的决定。10.8.1 成本和收益成本是信息系统生命周期内各阶段的所有投入之和而收益是信息系统建成后的所有产出 之和。无论是企业运作还是项目实施都应该努力以尽可能少的成本付出创造尽可能多的使 用价值为企业获取更多的经济效益。1.成本信息系统建设项目的成本有多种分类方法其中常见的两种分类方法是按照投资时间分类 和按照成本性态分类。第10章 系统规划与分析 377按照投资时间分类可以分为基础建设投资、其他一次性投资和非一次性投资。按照成本 性态分类可以分为固定成本、变动成本和混合成本。2. 收益系统的收益可以分为有形收益和无形收益。有形收益也称为经济收益可以用货币的时间 价值、投资回收期、投资回收率等指标进行度量。有形收益又可分为一次性经济收益和非一次 性经济收益。(1)一次性经济收益。一次性经济收益主要体现在开支的缩减和价值的提升。开支的缩减 是指改进了的系统的运行所引起的开支缩减。价值的提升是指由于应用系统的使用价值的提升 所引起的收益。另外信息系统建设的一次性收益可能还包括其他方面的收入例如从多余 设备出售回收的收入等。(2)非一次性经济收益。在信息系统整个生命周期内由于运行系统而导致的按月的、按 年的能用货币数目表示的收益包括开支的减少和避免。无形收益也称为不可定量的收益主要是从性质上、心理上进行衡量很难直接进行量上 的比较。有些无形收益可以用定性估算的方法或极值分析(最大、最小、乐观、悲观)方式归 结到有形收益上有些无形收益即使进行估算也非常困难但常常涉及企业的长期利益。这些 无形收益有特殊的潜在价值且在某些情况下会转化成有形收益。3. 盈亏临界分析盈亏临界分析又称为损益平衡分析它主要研究如何确定盈亏临界点、有关因素变动对盈 亏临界点的影响等问题。它可以为决策人员提供什么业务量下项目将盈利以及在何种业务量 下会出现亏损等信息。盈亏临界点也称为盈亏平衡点或保本点是指项目收入和成本相等的经营状态也就是既 不盈利又不亏损的状态。以盈亏临界点为界限当销售收入高于盈亏临界点时项目就盈利反 之项目就亏损。盈亏临界点可以用销售量来表示即盈亏临界点的销售量也可以用销售额 来表示即盈亏临界点的销售额。有关计算公式如下利润(销售单价-单位变动成本)×销售量-总固定成本盈亏临界点销售量总固定成本/(销售单价-单位变动成本)盈亏临界点销售额总固定成本/(1-总变动成本/销售收入)因此如果预期销售额与盈亏临界点接近的话则说明项目没有利润。盈亏临界点越低 表明项目适应市场变化的能力越大抗风险能力越强。为了帮助读者理解上面的概念和计算公式下面举一个例子加以说明。假设某公司的销售 收入状态如表10-5所示现在要求达到盈亏临界点时的销售额。表10-5 某公司的销售收入状态项 目金额/元销售收入800材料成本300(续表)项 目金额/元分包费用100固定生产成本130毛利270固定销售成本150利润120要求盈亏临界点销售额有两种方法第一种方法是直接利用上述公式第二种方法是利 用相关概念进行递推。首先使用第二种方法求解。在本例中固定生产成本为130元固定销售成本为150元 因此总固定成本为280元。材料成本(300元)和分包费用(100元)属于变动成本则总变 动成本为400元。因为销售收入为800元假设年销售产品x 件则销售单价为800/x元单位 变动成本为400/x 元。所以盈亏临界点销售量总固定成本/(销售单价-单价变动成本)280/(800/x-400/x)280x/4000.7x 即该公司生产和销售0.7x 件商品就可达到盈亏平衡又因为商品的销售单价为800/x, 因此该 公司达到盈亏临界点时的销售额是(800/x)×0.7x560 元。然后使用第一种方法求解以验证结果的正确性。盈亏临界点销售额总固定成本/(1-总变动成本/销售收入)280/(1-400/800)560元10.8.2 净现值分析在10.8.1小节中考虑的成本和收益都是静态的也就是说5年前投入的1万元和5年 后的1万元收益是等价的。显然在现实世界中这是不合理的因为成本和收益不在同一 “起跑线”上不能简单地进行比较。对任何项目而言都是投资在前取得收益在后因此要 考虑货币的时间价值。1. 货币的时间价值货币的时间价值与银行利率和利息的计算方式有关。利息的计算方式可分为单利和复利。 单利仅以本金为基数计算利息即不论年限有多长每年均按原始本金为基数计算利息已取 得的利息不再计算利息。其计算公式为FP(1i×n)其中P 为本金n 为年期i 为利率F 为P 在n 年后的价值。复利计算以本金与累计利息之和为基数计算利息其计算公式为FP(1i)这就是P 在 n 年后的价值。根据复利计算的公式可以得出折现与折现率的概念。折现也称为 贴现是把将来某一时点的资金额换算成现在时点的等值金额。折现时所使用的银行利率(或 行业基准利率、行业基准收益率等)称为折现率或贴现率。若n 年后能收入F, 那么这些钱现第10章 系统规划与分析 379 在的价值(通常简称为“现值”)P 的计算公式为PF/(1i)其中1/(1i)”称为折现系数(折现因子)或贴现系数(贴现因子)。2.净现值分析净现值( Net Present Value,NPV) 是指项目在生命周期内各年的净现金流量按照一定的、 相同的折现率折现到初时的现值之和即 其中(CI-CO), 为第t 年的净现金流量CI 为现金流入CO 为现金流出i 为折现率。NPV 表示在规定的折现率i 的情况下方案在不同时点发生的净现金流量折现到期初时 整个生命期内所能得到的净收益。使用净现值评价系统方案的方法如下(1)如果NPV0, 表示正好达到了规定的基准收益率水平。(2)如果NPV0, 则表示除能达到规定的基准收益率之外还能得到超额收益说明方案 是可行的。(3)如果NPV0, 则表示方案达不到规定的基准收益率水平说明方案是不可行的。(4)如果同时有多个可行的方案且投资额相等、投资时间相同则一般NPV 越大越好。 采用净现值评价系统方案需要预先给定折现率而给定折现率的高低又直接影响净现值的大小。一般情况下同一净现金流量的净现值随着折现率i 的增大而减小故折现率i 定得 越高能被接受的方案就越少。因此规定的折现率i 对评价起重要作用。i 定得较高计算得 到的NPV比较小容易小于0,使方案不容易通过评价标准反之 i 定得较低计算得到的NPV比较大不容易小于0,使方案容易通过评价标准。通常把使NPV 正好等于0的那个折现率i 称为内部报酬率。3.项目案例分析为了帮助读者理解上述概念和计算公式下面通过一个实际案例来加以说明。假设某项目有 甲、乙、丙三个解决方案投资总额均为500万元建设期均为2年运营期均为4年运营期 各年末净现金流入量总和为1000万元年利率为10%,三种方案的现金流量如表10-6所示。表10-6 三种方案的现金流量 (单位万元) 方 案建设期运营期01合计2345合计 甲年初投资额350150500 年末净现金流量 1502002504001000 乙年初投资额300200500 年末净现金流量 1002003004001000 丙年初投资额400100500 年末净现金流量 2002502503001000按照公式1/(1i)”计算各年度的折现系数由各年初投资额和各年末净现金流入量按照 公式PF/(1i)” 计算折现值所得结果如表10-7所示。表10-7 各年度的折现系数和折现值 (单位万元) 方案建设期运营期01合计2345合计折现系数10.91 0.830.750.680.62 甲年初投资额350150500 年末净现金流量 1502002504001000折现值350136.5486.5124.5150170248692.5 乙年初投资额300200500 年末净现金流量 1002003004001000折现值30018248283150204248685 丙年初投资额400100500 年末净现金流量 2002502503001000折现值40091491166187.5170186709.5利用公式求出各种方案的净现值如下NPV甲692.5-486.5206万元NPV乙685-482203万元NPV丙709.5-491218.5万元其中方案丙的净现值最大所以是最优方案。在折现率随着投资总额变动的情况下按净现值大小选取项目不一定会遵循原有项目排列 顺序。例如假设在一定的折现率i 和投资限额P₀ 下净现值大于0的项目有4个其投资总 额恰为P₀, 故这4个项目均被接受。按净现值大小设其排列顺序为A,B,C,D 。 但若现在的投资总额减少至P₁ 时所选项目不一定仍然会按A,B,C,D 的原顺序。这是因为随着投资 限额的减少需要减少被选取的方案数而应当提高折现率此时由于各方案净现值被基准 折现率影响的程度不同可能改变原有的项目排列顺序。4. 净现值率净现值指标用于多个方案比较时由于没有考虑各方案投资额的大小因而不直接反映 资金的利用效率。在投资制约的条件下方案净现值的大小一般不能直接评定投资额不同的方 案的优劣。例如方案甲投资100万元(现值),净现值为50万元方案乙投资10万元(现 值),按同一折现率计算的净现值为20万元则两个方案都是可行的因为这两个方案在规定 的折现率下都存在超额收益。但是在资金有限的条件下不能因为方案甲的净现值大于方案 乙的净现值就说方案甲优于方案乙。此时还应考虑投资效益比因为甲方案的投资现值为 乙方案的10倍而甲方案的净现值只为乙方案的2.5倍如果建设10个乙方案项目则净现第10章 系统规划与分析 381 值可达200万元与甲方案投资相同而效益翻两番。为了考察资金的利用效率人们通常用净现值率 ( Net Present Value Rate,NPVR) 作为净 现值的辅助指标。净现值率是项目净现值与项目投资总额现值P 之比是一种效率型指标其 经济含义是单位投资现值所能带来的净现值。其计算公式为 其中I 为第t 年的投资额。因为P0, 对于单一方案评价而言若NPV≥0, 则NPVR≥0;若NPV0, 则NPVR0。因此净现值与净现值率是等效的评价指标。例如在前面的例子中各方案的净现值率如下NPVR甲206/486.542.34%NPVR乙203/48242.12%NPVR丙218.5/49144.50%10.8.3 投资回收期与投资回报率所谓投资回收期是指投资回收的期限也就是用系统方案所产生的净现金收入回收初始 全部投资所需的时间。对于投资者来讲投资回收期越短越好从而减少投资的风险。计算投资回收期时根据是否考虑资金的时间价值可分为静态投资回收期(不考虑货币的时间价值因素)和动态投资回收期(考虑资金时间价值因素)。投资回收期从信息系统项目开 始投入之日算起即包括建设期单位通常用“年”表示。1.静态投资回收期如果投资在建设期m 年内分期投入t 年的投资为P,t 年的净现金收入为(CI-CO), 则 能够使下面公式成立的T 即为静态投资回收期。 静态动态投资回收期的实用公式为 例如在10.8.2小节的例子中(1)甲方案的静态投资回收期为(4-1)|-150|/2503.6年。(2)乙方案的静态投资回收期为(4-1)|-200/300≈3.67年。(3)丙方案的静态投资回收期为(4-1)|-50|/2503.2年。说明按照表10-6,从第4年开始累计净现金流量为正值上年(第3年)累计净现金流量 第2年年末净现金流量第3年年末净现金流量-建设期投资额。甲方案 150200-500-150;乙方案100200-500-200; 丙方案200250-500-50。382 系统分析师教程(第2版)2.动态投资回收期如果考虑资金的时间价值则动态投资回收期T, 的计算公式应满足 计算动态投资回收期的实用公式为 例如在10.8.2小节的例子中(1)甲方案的动态投资回收期为(5-1)|-42/2484.17年。(2)乙方案的动态投资回收期为(5-1)|-45/2484.18年。(3)丙方案的动态投资回收期为(4-1)|-137.5|/1703.81年。3.投资回收率投资回收率反应企业投资的获利能力其计算公式为投资回收率1/动态投资回收期×100%例如在10.8.2小节的例子中(1)甲方案的投资回收率为1/4.17×100%23.98%。(2)乙方案的投资回收率为1/4.18×100%23.92%。(3)丙方案的投资回收率为1/3.81×100%26.25%。4.投资收益率投资收益率(rate of return on investment) 又称为投资利润率是指投资收益占投资成本的 比率。投资收益率反映投资的收益能力。其计算公式为投资收益率投资收益/投资成本×100%当投资收益率明显低于企业净资产收益率时说明其投资是失败的应改善投资结构和投 资项目而当投资收益率远高于一般企业净资产收益率时则存在操纵利润的嫌疑应进一步 分析各项收益的合理性。例如在10.8.2小节的例子中(1)甲方案的投资收益率为692.5/486.5×100%142.34%。(2)乙方案的投资收益率为685/482×100%142.12%。(3)丙方案的投资收益率为709.5/491×100%144.50%。从这个结果中可以看出投资收益率与净现值率的关系投资收益率100%净现值率因此有时也把投资收益率称为现值指数。10.9 系统方案建议根据10.7.2小节的介绍在可行性研究的第5个步骤中系统分析师应该从系统的逻辑模 型出发提出若干个系统解决方案对每个候选方案进行分析描述每个方案的成本和效益、 优点和缺点。10.9.1 候选方案的可行性评价一个系统方案包括若干个特征例如系统如何与参与者交互系统如何收集输入数据、 存储数据和产生输出数据系统的业务过程如何实现系统的过程和数据如何分布等。对这些 问题的不同回答就组成了不同的系统方案。在确定所有的候选方案时系统分析师要根据自己 的信息系统建设经验借助各种方法例如充分考虑系统用户的建议参考已有的开发方法 和架构标准借助集体讨论等。此外还可以从已开发类似系统的专家或企业那里获得信息。在对众多的候选方案进行可行性评价时可以使用候选系统方案矩阵和可行性分析矩阵两 种工具。1. 候选系统方案矩阵候选系统方案矩阵是一种记录各个候选方案的相同点和不同点的工具根据系统方案的特 征可以列出如表10-8所示的矩阵。表10-8 候选系统方案矩阵示例特 征现有系统方案候选系统方案1候选系统方案2……候选系统方案n系统架构 计算机处理部分 服务器和工作站 开发工具 应用软件 输入设备 输出设备 数据存储 数据处理方法 处理环境 在表10-8中矩阵的行表示候选系统方案的特征列表示候选系统方案。系统分析师要考 虑多个系统方案其中至少有一个是现有系统的解决方案将该方案作为其他候选系统方案的 基准。2. 可行性分析矩阵在列出候选系统方案矩阵之后就要根据可行性评价准则对候选系统方案进行分析和等 级评定。一种有效的工具是采用可行性分析矩阵如表10-9所示。表10-9 可行性分析矩阵示例评价准则权重系数候选系统方案1候选系统方案2……候选系统方案n方案描述 经济可行性 技术可行性 法律可行性 用户使用可行性 评分(分级) 在表10-9中矩阵的行主要对应可行性评价准则但也增加了候选系统方案的一般描述和 等级评定矩阵的列主要对应候选系统方案同时也增加了每类可行性评价准则所占的权重系 数因为不是所有的准则都是同等重要的。每个准则的具体权重系数需要根据项目的实际情 况而定。当对每个候选系统方案在每个可行性评价准则上评分(或分级)后最终的评分(或 分级)记录在最后一行。根据最终的评分(或分级),系统分析师可以选择一个整体最优的方案 作为推荐方案。10.9.2 系统建议方案报告根据项目规模的大小系统方案既可以单独形成文档(系统建议方案报告、系统方案说明 书),也可以合并到可行性研究报告中。如果单独形成文档其内容和格式与可行性研究报告也 是类似的。作为一个正式文档系统建议方案报告至少应该包含以下内容(1)前置部分包括标题、目录和摘要。摘要部分以12页的篇幅总结整个系统建议方 案报告提供系统方案中的重要时间、地点、人物、原因以及系统方案是如何实现的等信息。 因为多数高层管理人员没有时间读完整个报告他们可能只阅读摘要。因此摘要部分显得特 别重要。(2)系统概述包括系统建议方案报告的目的、对问题的陈述、项目范围和报告内容的叙 述性解释。(3)系统研究方法简要地解释系统建议方案报告中包含的信息是如何得到的研究工作 是如何进行的。例如通过各种调查技术获取用户初步需求通过座谈和观察获取现有系统的 资料等。(4)候选系统方案及其可行性分析系统阐述每个候选系统方案并进行可行性评价。(5)建议方案在对各个候选系统方案进行可行性评价之后通常会推荐一个解决方案 并且要给出推荐该解决方案的理由。(6)结论简要地描述摘要的内容再次指出系统开发的目标和所建议的系统方案。同时 需要再次强调项目的必要性和可行性以及系统建议方案报告的价值。(7)附录系统分析师认为阅读者可能会感兴趣的所有信息但这些信息对于理解系统建 议方案报告的内容来说不是必要的。