软件工程 课程设计 基于学生信息管理模糊评判系统的分析与设计.docx
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软件工程课程设计基于学生信息管理模糊评判系统的分析与设计
软件工程课程设计报告书
题目:
基于学生信息管理模糊评判系统的分析与设计
班级:
0691101
学号:
06
姓名:
朱旭
指导教师:
张兆印
周期:
2008-7-1——2008-7-4
成绩:
评阅人:
2008年7月4日
第一章问题提出与可行性研究
1.1学生信息管理的价值及功能
学生信息管理是现在各等级学校常用的应用软件之一,但大多只是完成基本学生信息的一般性管理,包括信息的添加,删除,修改和查询功能。
而对于学生的从何能力,选用干部等方面要考核一个人时只靠学生的基本信息是不够的,还需提供学生的能力信息。
本文针对现实情况,对系统采用了软件工程原理方法和技术进行了可行性研究,需求分析、软件设计、软件实现及软件测试。
在考核一个人时,首先提取被考核人的能力信息,然后再利用模糊评判方法进行评判,评判过程中,首先建立一级因素集
,再对每因素按耦合程度进行分类,将耦合程度高的放在一类中,这样就构成了二级因素集,
,这里的
是单因素,而对每一单因素还要给出评判集,这里的评判集有很好、较好、一般和较差,还要给出二级因素中的每个因素
在相应集合中的权重,从而可以对每个二级的因素利用模糊数学的方法进行一级评判,再给出一级因素集中的每一因素的相应权重从而可以完成二级的评判。
一级评判的结果可以考核每个被考核人的单项指标的情况,而二级评判能考核每个被考核学生的综合素质或能力。
1.2可行性研究
1.2.1经济可行性
运行该系统的硬件和软件支持费用需要20000元,但软件开发费用估计25000元,但系统投入使用后,每年可为节省人力三人,估计节约工资支出约5万元,假设该软件可以使用5年。
而一次性支出25000元,再假定投资费用存入银行的利息按10%计算。
这样可得出每年效益的当前值。
如表1-1所示。
纯收入=189540-40000=149540(元)
投资回收期≈1+(50000-45455)/41322=1.10(年)
投资回收率=55.6%
从经济效益这个意义上讲,这个软件值得开发。
表1.1每年效益的当前值
年
效益(元)
利率(1+0.1)2
当前值(元)
累计当前值
1
50000
1.1
45455
45455
2
50000
1.21
41322
86777
3
50000
1.331
37566
124343
4
50000
1.4641
34151
158494
5
50000
1.61051
31046
189540
1.2.2技术可行性
本软件前台采用VisualBasic可视化开发软件,后台采用Acess管理,从技术这个角度来看,主要技术难点是模糊评判,本人经过学习和研究对模糊评判有一定的了解并在某些算法上进行了研究,用这种方法可以实现从定性分析到定量分析的转换,这种技术是可以实现这个软件的,开发是完全可以完成的。
1.2.3社会可行性
该软件的开发并应用,可以减少大量的人力资源,并取得一定的经济效益,另一方面对于班级或学校干部的选拔,科学合理的选拔和任命学生组织成员取决于这些学生的一些评价因素。
在这里给出了评判是否值得提拔的一些因素,而这些因素又确实能反应出选拔的合理性,经过些评判的算法给出提拔的科学依据,当然这些只能做为决策者提供支持,并不能完全取决于此做为提拔和任命学生干部的全部。
这样提拔的干部同学放心,会取得良好的团体效益。
从以上的分析可以看出,对于该项目的开发不论从经济可行性、技术可行性以及社会可行性方面均是可行的,故该软件是值得开发,并且可以立即开发。
1.3系统流程图
综合考虑我国企业的高速发展和企业的信息化发展过程中出现的各种情况,结合现代学校系统的实际情况。
学生信息管理及决策支持系统实施后,应能够达到以下目标[6]。
(1)完善体系管理。
(2)加强流程控制。
(3)实现量化的决策支持。
(4)过渡到以人为本的管理。
(5)科学管理学生档案,优化分类,全面反映学生情况。
(6)为决策层实现科学的决策提供支持。
本课题可行性研究将从经济可行性、技术可行性、操作可行性及社会可行性几个方面进行研究,并给出投资回收期和投资回收率两个方面进行研究,同时给出系统流程图。
决策支持业务流程描述如下:
1.建立能力信息评价:
教师,学生分别对学生进行能力评价,并将相应的评价输入到能力信息表中[7]。
(一个学生有几项素质,对每项素质进行很好、较好、一般和较差的评价)。
2.建立分数信息评价:
能力信息通过管理员的录入进入能力信息表中,并按动评价按钮进行学生能力信息评价,将评价分数按照职位的不同存入相应的分数信息表中。
3.建立综合评价分数表:
将不同职位的评价分数综合得到综合分数。
4.决策支持:
当决策者需要决策支持的时候,查看评价分数表,可以按照不同职位的评价进行,也可查询出该学生的综合评价分数。
5.决策任命:
决策者根据综合评价分数作出决策,并告知全体同学。
对于系统的物理工作流程,在这里分为两部分,一部分是基本学生信息管理,另一部分是能力评判。
1.3.1能力评价系统流程图
对于能力评价,首先要用户填写对某个被评人的评价单,然后对多个用户填写的评价单上的数据进行统计,继而生成隶属矩阵,有了隶属矩阵,再给出各个单因素的权重集,这样可以用隶属矩阵与单因素的权重进行模糊运算,得到第一次的模糊评判,即单因素模糊评判集合。
得到单因素的评价表,再建立综合因素的权重集,从而得到权重矩阵和综合评价的权重表,从而可以进行模糊综合一个评价,得到模糊综合评价的最终评价,即定性分析到定量分析的转换。
能力评价流程图见表1.1
1.3.2基本信息管理系统流程图
通过对系统的分析和对系统的可行性研究,得到结论对于该系统的开发已满足了可开发的条件可以立即开发。
第二章软件需求分析
学生信息管理系统早已被许多软件开支发者所开发,本系统与其它学生信息管理系统不同,主要表现是加入了学生能力评价的支持,当需用某一方面的人才时,可通过本系统得到决策的支持。
软件需求包括功能需求、性能需求软件属性需求、外部接口需求以及其它面的需求等。
2.1功能需求
2.1.1功能划分
这该题目基本功能与这一题相近,一方面要进行信息管理,另一方面要进行模糊评判。
具体评判的主要因素有:
1)学习能力
专业理论课成绩;专业基础课成绩;读书成绩。
2)软件开发能力
需求分析能力;软件设计能力;软件测试能力;C语言的编程能力;JAVA的编程能力;J2EE的编程能力;汇编语言编程能力;数据库编程能力
3)自身修养
爱心;耐心;责任感;事业心;兴趣;身体状况;文明;意志;心态;服装;
4)个人特性
特长;个性化
5)社交能力
诚信;沟通能力;礼仪
6)领导能力
组织能力;表达能力;决策能力;应变能力
对于软件功能需求见图2.1所示。
2.1.2功能描述
用户登录:
在进入系统前首先要进行用户登录,只有是合法的用户才可进入系统,对于非法的用户可以进行注册,注册后方可进入系统,如果用户注册不成功就将自己退出系统。
在此功能中系统还能区分是超级用户或普通用户,如果是普通用户只能进行部分信息的浏览查询,对于超级用户可对系统后台数据库进行操作。
(1)用户管理:
该功能是超级用户操作的。
可以进行用户的添加、删除和修改操作。
(2)添加用户:
当用户是管理员级时,方可进行此操作,在此操作中可以对用户进行注册,并给用户赋予一定的操作级别,区别为普通用户还是超级用户。
(3)删除用户:
当用户是管理员级时,方可进行此操作,执行此操作可以将已注册的用户从系统中删除。
(4)修改用户:
当用户是管理员级时,方可进行此操作,执行此操作可以将已注册的用户对其进行用户名的更改或密码的修改。
(5)学生信息管理:
该功能可以实现对于学生基本信息的管理,和能力信息的管理。
对于这两种信息均可以进行添加、删除和修改操作。
(6)查询:
该功能是对用户给给定的查询信息的关键字进行查询,在此可以进行单项查询、复合查询或能力方面信息的查询。
(7)基本信息:
基本信息包括学生的基础资料。
如姓名、性别、班级、学号、政治面貌、出生日期、、学习经历、籍贯等信息。
(8)能力信息:
这主要是为了考查一个人的在某方面的能力而设置。
这能力信息包括很多方面,这也是该系统能否开发成功以及能否真正应用于实际中的一个重要方面。
这些能力主要包括学习能力,社交能力,领导能力,技术水平,实际动手能力等多方面。
(9)能力评价:
该功能主查进行模糊评判及对模糊评判结果时行分析。
这种分析包括综合素质的分析和单因素指标的分析。
(10)综合评价:
主要采用模糊数学的模糊综合评判方法对一个参评人进行从定性分析到定量分析的一种转变。
(11)评判分析:
该功能是根据综合评价过程中得到的一些量化指标数据对一个人的全面素质或个性指标进行分析、乃至排队。
(12)系统维护:
主要对后台数据库进行备份或恢复操作。
2.1.3数据流图
1.
对合法检查进行分解得到第二层数据流图,见图2.3。
合法检查数据流加工逻辑
(1)用户名核实(1.1)加工逻辑
读入用户名
按此用户名查找用户信息表(F1)文件
If用户信息表(F1)无此用户
Then转入加工2
Else转入加工1.2
(2)密码核实(1.2)加工逻辑略
2.用户管理的第二层数据流图,见图2.4
数据流程基本执行过程:
在进入用户管理功能选择时进入该数据流。
用户管理功能可以根据用户的要求来进行,新用户的添加,不再需要存在的用户要删除,以及对于有些用户需要修改用户名或用户密码的操作请求时均可以进入本流程。
其加工逻辑分别为:
(1)事务分析1(4.1)加工逻辑
读入事务1
If事务1是“添加”
Then进入加工4.2
Else删除或修改用户进入4.5
(2)判该用户是否存在(4.2)加工逻辑
读入用户名和密码
根据用户输入的用户名和密码去查用户信息表(F1)
If用户信息表中有此名字
Then返回信息,说明此用户已存在,不能添加此用户
Else转入数据加工4.3进行添加用户
(3)添加用户(4.3)加工逻辑
将用户名、密码及用户级别添加到用户信息表(F1)中
(4)查找用户(4.5)加工逻辑
读入用户名
根据用户名查询用户信息表(F1)
If用户信息表(F1)中有此名字
If是删除操作
Then进入4.6
Else进入4.4修改用户
(5)修改用户(4.4)加工逻辑
打开用户信息表(F1)
将给定的修改信息在用户信息表(F1)中进行修改
关闭用户信息表(F1)
(6)删除用户(4.6)加工逻辑
打开用户信息表(F1)
将给定用户名的记录从用户信息表(F1)中删除
关闭用户信息表(F1)
3.学生信息管理第二层数据流图,见图2.5。
学生信息管理二层数据流图加工逻辑
事务分析2(5.1)加工逻辑
读入学生管理信息的命令信息
Case命令信息
查询:
调用加工(5.5)或(5.6)
能力信息管理:
调用加工(5.4)
基本信息管理:
调用加工(5.2)
单因素查询(5.5)加工逻辑
读入要查询的单因素
If要查找的因素是基本信息
Then在基本信息表文件(F2)中进行查找
Else在能力信息表文件(F3)中进行查找
查找结果调用查询视图(5.7)进行显示
单因素查询(5.6)加工逻辑
读入要查询的组合因素
余下同单因素加工逻辑
4.学生基本信息管理第三层数据流图,见图2.6。
学生能力信息管理第三层数据流图加工逻辑
删除信息(5.2.2)加工逻辑
读取要删除记录的关键字
在能力信息表(F2)中进行查找
If查到
Then删除该记录
将删除记录后的文件存盘
Else显示没有找到要删除记录的信息
对于添加和修改的加工逻辑与此相似,在此不再赘述。
6.数据导入导出处理第二层数据流图,见图2.8
数据导出是将数据库的信息进行备份,以防一旦系统出现故障会从备份库中恢复系统,
7.能力评判第二层数据流图,见图2.9。
8.模糊评判第三层数据流图,见图2.10。
2.2模糊评判需求
1)学习能力
专业理论课成绩;专业基础课成绩;读书成绩。
2)软件开发能力
需求分析能力;软件设计能力;软件测试能力;C语言的编程能力;JAVA的编程能力;J2EE的编程能力;汇编语言编程能力;数据库编程能力
3)自身修养
爱心;耐心;责任感;事业心;兴趣;身体状况;文明;意志;心态;服装;
4)个人特性
特长;个性化
5)社交能力
诚信;沟通能力;礼仪
6)领导能力
组织能力;表达能力;决策能力;应变能力
2.3数据字典
1.用户信息表的定义
2.学生基本信息表的定义
3.学生能力信息表
4.数据项的定义
数据项名
别名
取值范围
学号
姓名
爱心
优,良,中,差
耐心
优,良,中,差
身体状况
优,良,中,差
文明
优,良,中,差
学习心态
优,良,中,差
衣着
优,良,中,差
特长
优,良,中,差
软件编程能力
优,良,中,差
诚信
优,良,中,差
沟通能力
优,良,中,差
礼仪
优,良,中,差
组织能力
优,良,中,差
表达能力
优,良,中,差
勤奋程度
优,良,中,差
2.4重要的加工说明
本章只为最重要的是模糊综合评判部分,下面仅对这部分的加工进行说明。
1.学生评判的加工说明
(1)建立因素集U={自身修养,个人特性,社交能力,领导能力}
(2)建立权重集。
根据因素的重要程度和专家评估来设定A=(0.35,0.05,0.15,0.45)
(3)建立评价集V={优,良,中,差}
(4)建立各单因素集Ui(i=1,2,…,m)。
U1(爱心;耐心;责任感;事业心;兴趣;身体状况;文明;意志;心态)
U2(特长;个性化)
U3(诚信;沟通能力;礼仪)
U4(组织能力;表达能力;决策能力;应变能力)
(5)权重的确定经过调研和组织专家进行的评估,各单因素的权重分别为:
自身修养的权重是{0.25,0.1,0.05,0.05,0.1,0.1,0.05,0.2,0.02,0.05,0.03}
个人特性的权重是{0.7,0.3}
社交能力的权重是{0.5,0.4,0.1}
领导能力的权重是{0.3,0.2,0.3,0.2}
对于各单因素的隶属度可以通过统计的方法进行计算,如有100人参加对某人社交能力的评判,统计结果如下:
对某人领导能力的评判(共100人参加评判)
优
良
中
差
组织能力
50
40
10
0
表达能力
40
30
20
10
决策能力
35
35
20
10
应变能力
40
25
25
10
从这个结果看,某人领导能力的隶属度就确定了,是一个4×4的矩阵B。
有了这个隶属度就可以进行单因素模糊评判了。
将这个模糊评判矩阵与社交能力的权重矩阵进行模糊乘法的运算就可得到关于某人领导能力的单因素评判的结果,即一个一行四列的模糊评判结果。
某人领导能力的评判是:
用与此相同的算法可将自身修养、个人特性和社交能力的单因素评判结果依依求出,然后再将这4个模糊评判矩阵构成一个4行4列的模糊矩阵,与综合因素的权重矩阵A进行模糊相乘,得到最终的模糊综合评判的结果,即对一个人能力的评判。
具体的实现在软件设计和软件实现章节阐述。
2.5外部接口需求
(1)用户界面
采用windows的通用图形界面,对用户友好,且必须对鼠标和键盘提供支持,界面的设计应遵循如下规则:
●界面要具有一致性,界面规范应遵循MSWindows软件界面的规范;
●提供简单的错误处理;
●提供信息反馈,用多种信息提示用户当前软件运行的状态,软件界面元件的功能;
●操作可逆,其动作可以是单个的操作,或者是一个相对独立的操作序列;
●设计良好的联机帮助;
●显示启动画面,画面简洁明快,富有现代气息,不能太花哨;
●应遵循国家关于计算机词汇的标准,用词应当精练准确,没有歧义,图形的意义明朗。
(2)硬件接口
支持一般的PII或更高档微机,笔记本电脑。
(3)软件接口
运行于WINDOWS95/98/ME/2000/NT/XP,且具有WIN32API的操作系统之上;
(4)故障处理
正常使用时不应该出错,若运行是遇到不可恢复的系统错误,也必须保证数据库的完好无损。
2.6性能需求
(1)数据精确度
查询时应保证查全率,所有相应域包含查询关键字的记录都应能查到。
查询时应保证查准率,查到的记录应与给定的单项或组合项查询条件完全匹配。
(2)时间特性
一般操作的响应时间应在1~2秒内,对U盘和打印机的操作,以及数据的导入和导出也应在可接受的时间内完成。
2.7软件属性需求
(1)正确性:
要求发布的软件达到用户的预期目标,运行时基本无错误。
(2)可靠性:
在一般条件下,应不出故障。
(3)效率:
对于浏览,查询,增加,删除,更新和密码设置的一般操作,要求及时响应,在1~2秒内。
(4)易实用性:
要求能尽量为用户的使用提供方便,软件界面符合目前流行的界面规范。
(5)可维护性:
要求本软件在运行中发现错误时,能快速,准确对其进行定位,诊断和修改。
(6)可测试性:
设计时尽可能减少测试本软件的各项功能所需要的工作量。
(7)复用性:
设计时尽可能采取模块化的方法进行设计,对系统内各模块接口尽可能达到高内聚,低耦合的程度,以提高各模块的复用性。
(8)安全保密性:
要求提供身份验证,只允许通过身份验证的用户使用本软件。
对于三次密码输入不正确的,应强行关闭。
(9)可理解性对于本软件提供的各种菜单命令,各种信息提示,应易于用户理解。
互联性:
要求提供数据的导入和导出接口,以易于同其他系统的连接。
第三章软件设计
软件设计是在做好需求的基础上来完成的,具体是在本章完成两方面的工作,一方面是将软件需求的DFD图通过SD方法转换为SC图,即进行模块化设计或称为总体设计;另一方面是对每一模块进行详细设计即过程设计,这部分工作在这里使用的表达工具是PDL语言。
3.1顶层软件设计
3.1.1顶层结构化设计
顶层的SC图是软件系统的整体框架。
在转换过程中对于用户名和密码进行合法性检查的二层DFD图2.3,它的类型是变换型,对于顶层的DFD图2.2,它的类型是事务型,通过SD方法建立了顶层SC图,如图3.1所示。
说明:
1.用户名和密码;2.非法用户名或密码;3.合法用户名和密码
3.1.2顶层SC图重要模块的过程设计
(1)2模块(身份验证)的过程设计
for每一读入的用户名和密码
Check用户信息表
If用户名和密码与用户信息表中相应信息吻合
Back数据流3
Elsecall21模块退出系统
(2)3模块(用户判定)的过程设计
for合法的用户名和密码
Check用户信息表中对应该用户和密码的用户权限
If用户权限是超级用户
Thencall31超级用户模块
Elsecall32一般用户模块
(3)31模块(超级用户)的过程设计
ForEach用户功能选择
Case用户管理:
call311用户管理模块
Case系统维护:
call312系统维护模块
Case学生信息管理:
call313学生信息管理模块
Case查询:
call314查询模块
(4)32模块(一般用户)的过程设计
Eachfunctionfortheuserchoice
Case查询:
call314用户管理模块
Case能力评价:
call321能力评价模块
3.2用户管理层软件设计
3.2.1用户管理层结构化设计
将图2.4按照SD方法转换为SC图,其数据流图的类型是事务型。
转换后的SC图见图3.2。
说明:
4.用户名和密码;5.用户名
3.2.2用户管理层SC图重要模块的过程设计
(1)311模块(用户管理)的过程设计
ForEach用户功能选择
Case添加用户:
call3111用户管理模块
Case删除用户:
call3112系统维护模块
Case修改:
call3113学生信息管理模块
(2)3111模块(添加用户)的过程设计
Call31111模块Read用户信息(用户名和密码及权限)
Call31112模块write用户信息添加到用户信息文件F1中
Return上一级模块
(3)3112模块(删除用户)的过程设计
Call31111模块Read用户信息(用户名)
Call31121模块从F1文件中delete该用户信息
Return上一级模块
(4)3113模块(修改用户)的过程设计
Call31111模块Read用户信息(用户名)
Call31131模块按读入的用户信息进行修改
Return上一级模块
(5)31111模块(读用户信息)的过程设计
对调用此操作的功能进行判断
Ifaddition或是updatethentype用户名和密码及用户级别并存入变量x中
Ifdeletethentype用户名并存入变量x中
Return上一级模块
(5)31121模块(删除用户)的过程设计
Open用户信息表文件(F1)
ByxCheck相应用户
Iffind
thendelete该用户信息
elsedisplay该用户不存在的信息并返回上一级菜单
UpdateF1文件
CloseF1文件
Return上一级模块
(6)31112模块(添加用户)的过程设计
Open用户信息表文件(F1)
Writex到用户信息表文件(F1)
UpdateF1文件
CloseF1文件
Return上一级模块
(7)31131模块(修改用户)的过程设计
Open用户信息表文件(F1)
ByxCheck相应用户
Iffind
thenupdate该用户信息
elsedisplay该用户不存在的信息并返回上一级菜单
UpdateF1文件
CloseF1文件
Return上一级模块
3.3学生信息管理层软件设计
3.3.1学生信息管理层结构化设计
将需求分析中图2.5—图2.7的DFD图转换为结构设计图,在转换过程中图2.5为事务型,图2.6和图2.7为变换型,转换后的结果见图
说明:
6.单因素查询条件;7.组合查询条件;8.要操作的记录。
3.3.2学生信息管理层SC图重要模块的过程设计
(1)313模块(学生信息管理)的过程设计
Read功能选择n
Casen
Case查询call3131查询模块
Case基本信息管理call3132基本信息管理
Case能力信息管理call3133能力信息管理
Caseelsereturn上一级
(2)31311模块(单因素查询)的过
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