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第31题

知识点：关键路径法编码需求分析

章/节：项目进度管理的技术和工具

一个软件研发项目使用迭代开发，共计进行3次迭代，每次迭代的工作分解均为：需求分析-设计编码-测试验证。该项目的活动关系表如下：

则该项目的工期为（31），在迭代3需求分析时，用户提出需求变更，导致迭代3的代码编写的持续时间增加了5天，其他活动持续时间不变，则项目整体持续时间将增加（32）天。

A. 52

B. 54

C. 56

D. 58

相关试题：计算方法

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第70题 2010年上半年

64%

T 和 H 分别作为系统需求分析师和软件设计工程师，参与①、②、③、④四个软件的开发工作。T 的工作必须发生在 H 开始工作之前。..

第37题 2010年下半年

50%

以下是某工程进度网络图，如果因为天气原因，活动③→⑦的工期延后2天，那么总工期将延后（37）天。

第26题 2021年下半年

48%

某项目的进度网络图，在保障不会影响项目总工期的情况下，活动E最多能拖延（）天。


知识点讲解
· 关键路径法 · 编码 · 需求分析

关键路径法

关键路径法（CPM）根据项目网络图及每个活动的历时，识别关键路径，预测整个项目的工期。在关键路径法的计算中需要进行正向计算和反向计算。

正向计算：

.用来计算最早时间。

.根据逻辑关系，从网络图左边开始，为每项活动制订最早开始和最早结束时间。

.第一个活动的开始时间为项目开始时间，活动最早完成时间为最早开始时间加持续时间；后续活动最早开始时间根据前置活动的最早结束时间确定。

.一个活动有多个前置活动存在时，该活动的最早开始时间根据前置活动中最早结束时间最大的活动时间确定。

反向计算：

.用来计算最晚时间。

.根据逻辑关系，从网络图右边开始，计算每个活动最迟开始和最迟结束时间。

.最后一个活动的完成时间为项目完成时间，活动最迟开始时间为最迟完成时间减持续时间；前置活动最迟完成时间根据其后续活动的最迟开始时间确定。

.一个活动有多个后续活动存时，该活动的最迟完成时间根据后续活动中最迟开始时间最小的活动时间确定。

关键路径计算方法可总结为下面三句话：

.先正推，再反推。

.正向看流入（前置活动），正向取大值。

.反向看流出（后续活动），反向取小值。

例1：下图为某项目的网络图，已经完成活动历时估算，确定每个活动的ES、EF、LS、LF，识别关键路径，计算项目工期。

某项目的网络图

用下图表示节点：

节点

根据CPM正推、反推计算方法得到下图所示的网络图。

根据CPM正推、反推得到的网络图

正向计算（计算各活动的最早开始与最早完成时间）：

假设项目最早开始时间为第0天，则活动A和活动D的最早开始时间都为第0天。活动A的最早结束时间为第0+2=2天，活动B最早开始时间和活动A最早结束时间相同，为第2天，则2+6=8，活动B最早结束时间为第8天。依次类推，计算其他活动的最早开始与结束时间。其中活动F比较特殊，有两个前置活动D和E，根据正向取大值原则，活动F的最早开始时间和活动E的最早结束时间相同，为第13天。正向计算通过计算各活动的最早开始与结束日期，最终得到项目结束时的时间为第17天。

反向计算（计算各活动的最迟开始与最迟完成时间）：

项目结束时的时间为第17天，则活动C和活动F的最迟结束时间都为第17天。活动C的最迟开始时间为第17-3=14，活动F的最迟开始时间为第17-4=13天。活动E的最迟结束时间和活动F的最迟开始时间相同，为第13天。依次类推，计算其他活动的最迟结束与最迟开始时间。其中活动B比较特殊，它有两个后续活动C和E，根据反向取小值的原则，可以确定活动B的最迟结束时间为第8天。

求浮动时差：

根据公式TF=LS-ES=LF-EF很容易计算出各活动的浮动时差，如图中标注。

识别关键路径：

.关键路径上的活动的最早开始时间和最迟开始时间相同，最早结束时间和最迟结束时间相同。

.关键路径上的活动浮动时间为0或负数。

.关键路径上活动的总历时最长。

从网络图中不难看出本项目的关键路径是A—B—E—F，项目工期为17天。

注：若只是要求简单网络图的关键路径，也可以利用试算法，根据关键路径上活动的总历时最长来确定关键路径及项目工期。

例2：根据下图所示的网络图（网络图图例同例1）回答问题：

某项目的网络图

（1）分析网络图的关键路径及本项目工期。

（2）如果在活动B后5天开始活动D，并进行10天，对项目有何影响？

（3）经努力，活动F要12天完成，则活动E的LS和LF为多少？

（4）活动G多用了8天，对项目有何影响？

（1）根据浮动时间为0的活动在关键路径上，很容易得到本项目的关键路径为A—B—D—H，项目工期为38天。

（2）活动D的估算历时为15天，如果D推迟5天开始，但历时变为10天，这样仍然没有超过15天，不会对项目产生影响。

（3）若活动F的历时改为12天，则F的最迟开始时间变为33-12+1=22，E的最迟结束时间由F和G中最迟开始时间最小值确定，应该为LF=22-1=21，其LS=21-5+1=17。

（4）活动G的浮动时间为10天，8<10，所以活动G多用8天对项目没有影响。

注：例2网络图中的开始时间是从第1天开始的，这种表示方法和例1相比计算较复杂。正推法时，同一活动的EF=ES+DU-1，后续活动的ES=前置活动的EF+1；反推法时，同一活动的LS=LF-DU+1，前置活动的LF=后续活动的LS-1。

编码

编码过程

在给定了软件设计规格说明书后，下一步的工作就是编写代码。一般来说，编码工作可以分为四个步骤：

（1）确定源程序的标准格式，制订编程规范。

（2）准备编程环境，包括软硬件平台的选择，包括操作系统、编程语言、集成开发环境等。

（3）编写代码。

（4）进行代码审查，以提高编码质量。为提高审查的效率，在代码审查前需要准备一份检查清单，并设定此次审查须找到的bug数量。在审查时，要检查软件规格说明书与编码内容是否一致；代码对硬件和操作系统资源的访问是否正确；中断控制模块是否正确等。

编码准则

在嵌入式系统中，由于资源有限，且实时性和可靠性要求较高，因此，在开发嵌入式软件时，要注意对执行时间、存储空间和开发／维护时间这三种资源的使用进行优化。也就是说，代码的执行速度要越快越好，系统占用的存储空间要越小越好，软件开发和维护的时间要越少越好。

具体来说，在编写代码时，需要做到以下几点：

.保持函数短小精悍。一个函数应该只实现一个功能，如果函数的代码过于复杂，将多个功能混杂在一起，就很难具备可靠性和可维护性。另外，要限制函数的长度，一般来说，一个函数的长度最好不要超过100行。

.封装代码。将数据以及对其进行操作的代码封装在一个实体中，其他代码不能直接访问这些数据。例如，全局变量必须在使用该变量的函数或模块内定义。对代码进行封装的结果就是消除了代码之间的依赖性，提高了对象的内聚性，使封装后的代码对其他行为的依赖性较小。

.消除冗余代码。例如，将一个变量赋给它自己，初始化或设置一个变量后却从不使用它，等等。研究表明，即使是无害的冗余也往往和程序的缺陷高度关联。

.减少实时代码。实时代码不但容易出错、编写成本较高，而且调试成本可能更高。如果可能，最好将对执行时间要求严格的代码转移到一个单独的任务或者程序段中。

.编写优雅流畅的代码。

.遵守代码编写标准并借助检查工具。用自动检验工具寻找缺陷比人工调试便宜，而且能捕捉到通过传统测试检查不到的各种问题。

编码技术

编程规范

在嵌入式软件开发过程中，遵守编程规范，养成良好的编程习惯，这是非常重要的，将直接影响到所编写代码的质量。

编程规范主要涉及的三方面内容：

.命名规则。从编译器的角度，一个合法的变量名由字母、数字和下画线三种字符组成，且第一个字符必须为字母或下画线。但是从程序员的角度，一个好的名字不仅要合法，还要载有足够的信息，做到“见名知意”，并且在语意清晰、不含歧义的前提下，尽可能地简短。

.编码格式。在程序布局时，要使用缩进规则，例如变量的定义和可执行语句要缩进一级，当函数的参数过长时，也要缩进。另外，括弧的使用要整齐配对，要善于使用空格和空行来美化代码。例如，在二元运算符与其运算对象之间，要留有空格；在变量定义和代码之间要留有空行；在不同功能的代码段之间也要用空行隔开。

.注释的书写。注释的典型内容包括：函数的功能描述；设计过程中的决策，如数据结构和算法的选择；错误的处理方式；复杂代码的设计思想等。在书写注释时要注意，注释的内容应该与相应的代码保持一致，同时要避免不必要的注释，过犹不及。

性能优化

由于嵌入式系统对实时性的要求较高，因此一般要求对代码的性能进行优化，使代码的执行速度越快越好。以算术运算为例，在编写代码时，需要仔细地选择和使用算术运算符。一般来说，整数的算术运算最快，其次是带有硬件支持的浮点运算，而用软件来实现的浮点运算是非常慢的。因此，在编码时要遵守以下准则：

.尽量使用整数（char、short、int和long）的加法和减法。

.如果没有硬件支持，尽量避免使用乘法。

.尽量避免使用除法。

.如果没有硬件支持，尽量避免使用浮点数。

下图是一个例子，其中两段代码的功能完全一样，都是对一个结构体数组的各个元素进行初始化，但采用两种不同的方法来实现。下图（a）采用数组下标的方法，在定位第i个数组元素时，需要将i乘以结构体元素的大小，再加上数组的起始地址。下图（b）采用的是指针访问的方法，先把指针fp初始化为数组的起始地址，然后每访问完一个数组元素，就把fp加1，指向下一个元素。在一个奔腾4的PC上，将这两段代码分别重复10 700次，右边这段代码需要1ms，而左边这段代码需要2.13ms。

算术运算性能优化的例子

需求分析

需求分析的方法种类繁多，不过如果按照分解的方式不同，可以很容易地划分出几种大类型：

（1）结构化分析方法。本节后续内容将详细讨论SA的内容。

（2）面向对象分析方法。将在10.3节中进行详细介绍。

（3）面向问题域的分析（Problem Domain Oriented Analysis, PDOA）方法。PDOA更多地强调描述，而少强调建模。它的描述大致分为关注问题域和关注解系统的待求行为这两个方面。问题框架是PDOA的核心元素，是将问题域建模成为一系列相互关联的子域。也可以把问题框架看作是开发上下文图，但不同的是上下文图的建模对象是针对解系统，而问题框架则是针对问题域。也就是说，问题框架的目标就是大量地捕获更多有关问题域的信息。PDOA方法现在还在研究阶段，并未广泛应用。

业务流程分析

业务流程分析的目的是了解各个业务流程的过程，明确各个部门之间的业务关系和每个业务处理的意义，为业务流程的合理化改造提供建议，为系统的数据流程变化提供依据。

业务流程分析的步骤如下：

（1）通过调查掌握基本情况。

（2）描述现有业务流程（绘制业务流程图）。

（3）确认现有业务流程。

（4）对业务流程进行分析。

（5）发现问题，提出解决方案。

（6）提出优化后的业务流程。

在业务流程图中使用的基本符号如下图所示。

数据流图

DFD是结构化分析中的重要方法和工具，是表达系统内数据的流动并通过数据流描述系统功能的一种方法。DFD还可被认为是一个系统模型，在信息系统开发中，一般将它作为需求说明书的组成部分。

业务流程图符号

DFD从数据传递和加工的角度，利用图形符号通过逐层细分地描述系统内各个部件的功能和数据在它们之间传递的情况，来说明系统所完成的功能。具体来说，DFD的主要作用如下：

（1）DFD是理解和表达用户需求的工具，是系统分析的手段。由于DFD简明易懂，理解它不需要任何计算机专业知识，因此通过它同客户交流很方便。

（2）DFD概括地描述了系统的内部逻辑过程，是系统分析结果的表达工具，因而也是系统设计的重要参考资料，是系统设计的起点。

（3）DFD作为一个存档的文字材料，是进一步修改和充实开发计划的依据。

在DFD中，通常会出现4种基本符号，分别是数据流、加工、数据存储和外部实体（数据源及数据终点）。数据流是具有名字和流向的数据，在DFD中用标有名字的箭头表示。加工是对数据流的变换，一般用圆圈表示。数据存储是可访问的存储信息，一般用直线段表示。外部实体是位于被建模的系统之外的信息生产者或消费者，是不能由计算机处理的成分，它们分别表明数据处理过程的数据来源及数据去向，用标有名字的方框表示。下图是一个典型的DFD示例。

办理取款手续的DFD

为了表达数据处理过程中的数据加工情况，用一个DFD是不够的。稍微复杂的实际问题，在DFD中常常出现十几个甚至几十个加工。这样的DFD看起来很不清楚。层次结构的DFD能很好地解决这一问题。按照系统的层次结构进行逐步分解，并以分层的DFD反映这种结构关系，能清楚地表达整个系统。

下图给出分层DFD的示例。数据处理S包括3个子系统1、2、3。顶层下面的第一层DFD为DFD/L1，第二层的DFD/L2.1、DFD/L2.2及DFD/L2.3分别是子系统1、2和3的细化。对任何一层数据流图来说，它的上层图称为父图，在它下一层的图则称为子图。

分层数据流图

概括地说，画DFD的基本步骤，就是“自顶向下，逐层分解”。检查和修改的原则如下：

（1）DFD中的所有图形符号只限于前述4种基本图形元素。

（2）顶层DFD必须包括前述4种基本元素，缺一不可。

（3）顶层DFD中的数据流必须封闭在外部实体之间。

（4）每个加工至少有一个输入数据流和一个输出数据流。

（5）在DFD中，需按层给加工框编号。编号表明了该加工处在哪一层，以及上下层的父图与子图的对应关系。

（6）规定任何一个数据流子图必须与它上一层的一个加工对应，两者的输入数据流和输出数据流必须一致。此即父图与子图的平衡。

（7）可以在DFD中加入物质流，帮助用户理解DFD。

（8）图上每个元素都必须有名字。

（9）DFD中不可夹带控制流。

数据字典

数据字典是关于数据的信息的集合，也就是对DFD中包含的所有元素的定义的集合。DFD和数据字典共同构成系统的逻辑模型。没有DFD，数据字典难以发挥作用；没有数据字典，DFD就不严格。只有把DFD和对DFD中每个元素的精确定义放在一起，才能共同构成系统的规格说明。

数据字典的设计包括：数据流设计、数据元素字典设计、数据处理字典设计、数据结构字典设计和数据存储设计。这些设计涵盖了数据的采集和范围的确定等信息。在数据字典的每一个词条中应包含以下信息：名称、别名或编号、分类、描述、何处使用。

对加工的描述是数据字典的组成内容之一，常用的加工描述方法有结构化语言、判定树及判定表。

（1）结构化语言：介于自然语言和形式语言之间的一种半形式语言，在自然语言基础之上加了一些限度，使用有限的词汇和有限的语句来描述加工逻辑。结构化语言是受结构化程序设计思想启发而扩展出来的。结构化程序设计只允许3种基本结构。结构化语言也只允许3种基本语句，即简单的祈使语句、判断语句和循环语句。与程序设计语言的差别在于结构化语言没有严格的语法规定，与自然语言的不同在于它只有极其有限的词汇和语句。结构化语言使用3类词汇：祈使句中的动词、数据字典中定义的名词及某些逻辑表达式中的保留字。

（2）判定树：若一个动作的执行不只依赖一个条件，而与多个条件有关，那么这项策略的表达就比较复杂。如果用结构化语言的判断语句，就有多重嵌套，层次一多，可读性就会下降。用判定树来表示，可以更直观一些。

（3）判定表：一些条件较多、在每个条件下取值也较多的判定问题，可以用判定表表示。判定表能清晰地表达复杂的条件组合与应做动作之间的对应关系，判定表的优点是能够简洁、无二义性地描述所有的处理规则。但判定表表示的是静态逻辑，是在某种条件取值组合情况下可能的结果，它不能表达加工的顺序，也不能表达循环结构，因此判定表不能成为一种通用的设计工具。

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