資料流程圖之驗證方法

Abstract

軟體在測試或操作階段所發現的錯誤, 大多源自於對用戶需求的不夠了解或誤解。此 時再做修正, 所花費的成本遠大於在需求分析階段的修正。因此, 如何得到正確的軟 體需求規格是軟體工程領域的重要課題。目前最常使用的軟體需求規格的表示工具是 資料流程圖。但對于復雜的資訊系統, 其所產生的資料流程圖文件亦非常多, 利用人 工驗證, 不僅費時且常有疏漏。因此, 須設法利用電腦來協助驗證資料流程圖的正確 性。 資料流程圖的錯誤可分為結構錯誤和行為錯誤二類; 前者是指流程圖的靜態結構有錯 , 而后者則為流程圖的動態行為于用戶需求不符。為消除這些錯誤, 本論文主要探討 三個研究主題: (一)如何在編輯階段防止結構錯誤的發生; (二)如何展示資料圖的動 態行為以發現行為錯誤; 和 (三) 在做資料流程圖的結構重組時, 如何避免錯誤滲入 。 對於資料流程圖的結構錯誤, 現有工具大都采行編輯完成后再檢查的方式。當資料量 大時, 且在修改時無法防止類似錯誤再度發生。本論文提出一個預防結構錯誤發生的 方法。此方法首先針對各種結構錯誤, 考慮所能采行的修改動作, 而將結構錯誤加以 分類, 以訂出資料流程圖的編輯指令。使用這些指令來編輯資料流程圖, 能自動檢查 所做編輯是否會導致( 某類 )結構錯誤的發生, 因而阻止其發生。此方法并且與功能 分解和事件分割等系統分析方法相整合, 以預防所有牽涉多張資料流程圖的結構錯誤 。 欲展示資料流程圖的動態行為以發現行為錯誤, 有賴流程圖的正規解釋及執行。資料 流程圖的執行方式可分為原型執行與概圖執行二種, 而概圖執行可細分為基層概圖執 行與高層概圖執行二種。現有的方法皆無法完全提供這三種執行方式。本論文提出對 資料流程圖內的各個程序加注一個顯示變換邏輯的函式, 使基層概圖執行與高層概圖 執行均能達成。本論文并提出一些方法以確保各個程序的行為與其細部規格完全一致 , 因此對于同一組資料流程圖文件, 其原型執行、基層概圖執行、與高層概圖執行的 結果均會相互一致。 在重組資料流程圖的結構時, 為避免錯誤滲入, 需要專屬的編輯指令。現有工具并未 完全提供這種指令, 亦未曾有過研究報告提出這種指令。本論文提出一組重組指令, 以應所有結構重組之需, 并證明這些指令能確保資料流程圖在重組后, 不會有錯誤滲 入, 且與原圖的內函完全相符。 本論文所提出的觀念和方法均可直接應用於現有資料流程圖的輔助工具上, 以消除資 料流程圖的錯誤, 并使軟體系統規格與用戶需求相符, 降低軟體發展的成本。