一种基于功能设计的系统结构自动分析方法

摘要

本发明涉及一种利用系统设计数据自动分析系统结构的方法。本发明包括如下步骤：(1)读取并解析系统设计数据文件，形成系统功能表、系统功能关系表、系统及功能部署表以及系统接口关系表；(2)系统功能部署完备性分析。根据系统功能表和系统及功能部署表来分析判断系统功能是否全部部署在系统上，全部系统功能是否由系统执行；(3)系统结构关系合理性分析。根据系统功能表、系统功能关系表、系统及功能部署表以及系统接口关系表来分析系统之间的结构关系是否满足系统功能之间数据交换的要求，是否存在增加和遗漏交换。采用本发明分析方法可以在系统结构设计的同时快速、准确、低成本的为设计人员提供支持。

主权项

一种基于功能设计的系统结构自动分析方法，其中包括如下步骤： (1)读取并解析系统设计数据文件，形成系统功能表、系统功能关系表、系统及功能部署表以及系统接口关系表； (2)系统功能部署完备性分析，根据系统功能表和系统及功能部署表来分析判断系统功能是否全部部署在系统上，全部系统功能是否由系统执行； (3)系统结构关系合理性分析，根据系统功能表、系统功能关系表、系统及功能部署表以及系统接口关系表来分析系统之间的结构关系是否满足系统功能之间数据交换的要求，是否存在增加和遗漏交换； 所述的步骤(2)的系统功能部署完备性分析步骤中包含有如下步骤： (2.1)根据系统功能表和系统及功能部署表，建立两个集合FUN0和FUN1，其中FUN1是根据系统功能表得到的系统功能集，FUN0是根据系统及功能部署表得到的系统功能集； (2.2)将集合FUN和FUN1进行相减运算，根据结果的集合是否为空分析判断是否完备，如果为空则系统功能部署完备，否则，则不完备； 所述的步骤(3)的系统结构关系合理性分析步骤中包含有如下步骤： (3.1)根据系统功能关系表，建立系统功能关系矩阵； (3.2)根据系统及功能部署表，建立系统功能部署关系矩阵； (3.3)根据系统结构关系表，建立系统‑系统关系矩阵； (3.4)根据系统功能关系矩阵、系统功能部署关系矩阵和系统‑系统关系矩阵，生成理想的系统‑系统关系矩阵； (3.5)将系统‑系统关系矩阵和理想系统‑系统关系矩阵相减，根据运算结果结果分析系统结构合理性，如果相减后输出的矩阵为零矩阵，则系统结构设计是合理的，如果相减后输出的矩阵为非零矩阵，则系统结构设计是不合理的； 所述的步骤(3.4)中的构建理想系统‑系统关系矩阵的步骤所采用的方法为，如果系统S_i与系统功能F_j存在部署关系，系统功能F_j与F_i存在数据交换关系，并且系统功能F_i被部署在系统S_k上，那么系统S_i和S_k存在接口关系；所述的步骤(3.4)中的构建理想系统‑系统关系矩阵的步骤所采用的方法为： (5.1)设系统功能表中记录数为N，构建N×N的零矩阵D，读系统功能关系表记录数据，修改D矩阵元素的值；从系统功能关系表的第1条记录开始，读取每条记录的数据，源系统功能ID所对应的系统功能所在的行i以及汇功能ID所对应系统功能所在的列j，D中的元素d_ij＝1，直至记录结束，最终得到的矩阵D就是系统功能关系矩阵；设系统及功能部署表的记录数为M，产生一个M×N的零矩阵SF，读取系统及功能部署表中的记录，修改SF中相应元素的值，从系统及功能部署表中的第1条记录开始直至记录结束，读取每条记 录；解析系统完成的功能集的ID中的各功能ID，设该条记录中系统ID所对应SF中的行为i，系统完成的功能集的ID中系统功能ID分别对应SF中{j₁,j₂,…j_k}，则第i行和第j_l,(l＝1,2,…k)列所对应的元素指为1，最终得到的SF就是系统功能部署关系矩阵；设矩阵SS为M×M的零矩阵，读取系统接口关系表修改SS中相关元素的值，从系统接口关系表的第1条记录开始直至记录结束，读取每条记录的信息，每条记录中源系统ID表示的系统对应矩阵SS的第i行，汇系统ID表示的系统对应矩阵SS的第j列，则SS的第i行和第j列对应元素的值为1，最终得到SS就是系统‑系统关系矩阵； (5.2)扫描系统‑系统功能部署矩阵； (5.3)如果矩阵SF中第i行对应的系统S_i与第j列对应的系统功能F_j存在部署关系，则查找与F_j有数据交换关系的系统功能； (5.4)扫描系统功能关系矩阵中系统功能F_j所对应的行； (5.5)如果系统功能F_j与第k列所对应的系统功能F_k存在数据交换关系，则查找部署了系统功能F_k且不是系统S_i的系统集； (5.6)扫描系统‑系统功能部署矩阵中系统功能F_k所对应的列； (5.7)如果矩阵SF中第l行对应的系统S_l与第k列对应的系统功能F_k存在部署关系,S_l与S_i不同，则系统S_l和系统S_i之间存在接口关系。