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  • 图形图像是表达各种逻辑关系最好最简明的方法,各种各样很多场合都需要应用到图像逻辑关系图,例如:教学课件、会议、工程设计以及各种程序、数据库设计等过程中都需要应用到这样的图形关系图。一个有条理简明的图像...
    图形图像是表达各种逻辑关系最好最简明的方法,各种各样很多场合都需要应用到图像逻辑关系图,例如:教学课件、会议、工程设计以及各种程序、数据库设计等过程中都需要应用到这样的图形关系图。一个有条理简明的图像逻辑关系图胜过千言万语的解析。
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  • 不论做什么资料,如:解决方案、产品规划、需求分析、软件设计等,都需要用逻辑图来帮助作者说明自己的意图。通常资料内容包含的要素越多、逻辑越复杂,意图表达的难度就越大,此时仅用文字描述就显得力不从心了,...

    不论做什么资料,如:解决方案、产品规划、需求分析、软件设计等,都需要用逻辑图来帮助作者说明自己的意图。通常资料内容包含的要素越多、逻辑越复杂,意图表达的难度就越大,此时仅用文字,表格来描述就显得力不从心了,怎么办呢?用图形表达,俗话说“一图胜千言”。为什么“一图”能够做到胜“千言”呢?
    在这里的“一图”指的就是“逻辑图”,那什么是逻辑图呢?它的构成是什么、绘制的方法又是什么呢?

    逻辑图,是用图标符号、说明文字以及连接线等,形象化地表达复数要素之间的相互作用关系。在这个“如何绘制逻辑图”的系列中,准备用9篇博文来说明逻辑图的构成原理、使用方法和使用场景,第一篇先介绍一下逻辑图的基本概念。

    1. 逻辑图的基本构成

    由于研究对象的种类成千上万,不同对象的表达内容非常繁多,所以产生了多种多样的逻辑图表达形式。在表达某个逻辑对象时,你可以借用他人成熟的图形形式、也可以自创一种图形形式,但在画完图形后如何判断图形表达的是否合理、能够正确地向他人传递自己的意图呢?这就需要建立一套方法来帮助判断图形的正确与否,首先要找出不同的逻辑图形的画图规律、原理、标准等。

    为了找到不同种类图形的共性,可以通过对比几个图形来分析它们的异同,如图1-(a)所示,所选的图形完全没有任何业务背景、它们之间也无任何关联。图1(a)中有4个图形a1~a4,它们从外形上看似乎没有什么共同点,如果对a1~a4的4个图形进行拆分,将拆分后获得的图形元素进行分类,可以获得三组不同的元素,分别详见图1(b)、图1©和图1(d),这三组不同元素的含义如下,

    在这里插入图片描述

    图1(b):表达构成图形的“要素”
    从a1~a4的各图中都有共同的图标:A、B、C 3个方块,这3个方块表达了不同图形中的主体,称之为“要素”;

    图1(c):表达上述要素之间的“逻辑”
    在去掉a1~a4各个图形中的要素后,剩下了“线条、位置、背景框”等内容,它们表达了各个要素之间的关联关系,称之为“逻辑”;

    图(d):表达要素与逻辑构成的“模型”
    在去除了a1~a4各个图形中表达要素和逻辑的内容之后,只剩下了要素和逻辑的“投影”(用虚线表示),投影表达了要素与逻辑构成的不同“形状”,称之为“模型”;

    2. 逻辑图的三元素

    从前面4种与业务无关的图形中抽提出来了三种共同元素,可以得出这样的结论:只要是逻辑类图形都是由这三类元素构成的,把它们称为构成逻辑图形的“三元素”。

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    1)要素:用于表达图形中的主体内容(图标符号+文字);
    2)逻辑:用于表达图形中要素之间的关联关系(线、位置、包含);
    3)模型:用于表达由要素和逻辑构成的有规律性结构的“形态”;

    3. 逻辑图原理总结

    表达各类要素之间的逻辑关系,都可以采用符合三元素规则的图形来表达,利用三元素组合的规则不但可以绘制正确的逻辑图,也可以检查判断他人绘制的逻辑图是否正确。

    理解了逻辑图的构成原理,再回到本篇开始的问题上,为什么说逻辑图可以做到“一图值千言”呢?。对比一下用文字表达和图形表达的区别就清楚了。

    1) 用文字表达
    作者在表达时只能沿着一个维度一句一句地写,而读者也要顺着文字一句一句地读取,并在大脑中从这些文字中抽提出要素、构建出要素之间的逻辑关系。由于作者和读者的能力水平不同,读者从文字中可能读出完全不同的“要素、逻辑”,并搭建出错误的图形来。内容越复杂、要素越多,表达就越困难,得出的不同结论也会越多。

    2)用图形表达
    作者可以将多维度的对象用要素、逻辑、模型一次表达出来,观者不需要在大脑中进行抽提和组织,一次就可以看到全貌,读者只要按照图形中的逻辑表达顺序去理解就可以了。不同的观者只有一个结论(当然表达和理解也会有一定的误差,但远小于文字表达)。

    3)两种表达的区别
    □图形表达:作者同时可以“画出”逻辑和要素,观者可以直接“看见”逻辑,所以意图传递的效率高、准确、失真少。
    □文字表达:作者的文字表达能力与读者的和阅读水平极大地影响者意图的传递效率、准确性。用语言表达也是同理。
    (当然,在诸如文学作品中也存在着只能用文字而无法用图形表达的逻辑,这种现象不在讨论之列)

    绘制逻辑图工具很多、模型和图标的样式也不尽相同,但不论使用什么模型、图标或是绘图工具,完成的逻辑图基本上都要遵循上述三元素的要求,掌握了绘制逻辑图的三元素,不但可以绘制正确的逻辑图,而且还可以对他人的逻辑图进行检查和评估。

    逻辑图中的要素有哪些特性?逻辑有哪些表现形式?如何选择最佳的模型?
    在下一篇中,将具体介绍要素、逻辑及模型的特性和表达方式,欢迎观看。

    详细的内容说明,请参见《大话软件工程—需求分析与软件设计》一书。

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  • 这个做法是不对的,数据逻辑来源于业务逻辑,需求分析师能够向程序员说明数据逻辑关系,那么后者的工作效率会提升很多(否则、不熟悉业务的后者还要花费很多时间去研究业务逻辑)。同时是否能够清楚地表达数据逻辑...

    前一篇介绍逻辑中的“业务逻辑”表达方式,这一篇介绍“数据逻辑”的表达方式。

    多数没有开发背景的需求工程师对数据面层的分析、设计是比较生疏的,面对比较复杂的数据关系时或多或少都有一些畏惧,不太愿意深究,尽量交给后续的程序员去处理。这个做法是不对的,数据逻辑来源于业务逻辑,需求分析师能够向程序员说明数据逻辑关系,那么后者的工作效率会提升很多(否则、不熟悉业务的后者还要花费很多时间去研究业务逻辑)。同时是否能够清楚地表达数据逻辑关系也说明了需求分析师具有的能力和水平。

    1. 数据逻辑的概念

    ■数据逻辑:表达的是数据层数据之间的逻辑关系,这个层的要素是数据。

    为了理解数据逻辑,要先理解为什么存在着业务逻辑和数据逻辑二种不同的表达形式呢?这首先是因为两者存在于不同的层面上、且要素不同。

    1)业务逻辑
    表达的是以客户“活动、规则”等内容为要素的逻辑关系。
    业务逻辑表达的是业务活动之间的关系,是以客户的业务知识、业务事理为基础的。
    举例说明,图1是一个生产过程的业务架构图(流程图),我们对客户业务的理解首先是从业务架构图获得的,从图的表面上只看到业务活动之间的关系,如:活动“4.采购”完成后下一个活动是“5.物流”。

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    图1 生产流程图

    在表面上虽然直接看不到数据的存在,但是在两个活动之间的关联线中流动着如下的数据:采购物品名称、数量、单价、交付日期等。

    2)数据逻辑
    表达的是以“数据”为要素的逻辑关系。
    数据逻辑是数据间的关系。数据架构层在业务架构层的下面,图2是一个业务逻辑与数据逻辑关系的示意图。从业务架构图上是不能直接看到数据逻辑的,数据是业务活动产生的结果(沉淀),数据逻辑的获取是依赖于业务逻辑的,但在数据获取后,数据间的引用关系要远多于业务活动间的关联关系,如图2所示。
    数据逻辑虽然来源于业务逻辑,反过来数据逻辑又是业务逻辑合理存在的内在支撑。

    在这里插入图片描述

    图2 业务逻辑与数据逻辑关系的示意图

    确认了存在着数据之间的逻辑关系,那么这个逻辑表达形式是什么样的呢?数据逻辑的表现形式有很多,本篇的目的是支持业务需求的分析工作,因此从“业务的视角”给出数据逻辑的表达方法(而不是从技术视角)。

    3)数据逻辑的表达形式
    这里介绍业务分析用的三种数据逻辑表达形式:线、表、图,参见图3,其中
    图(a)线:是用数据表的业务编号,作为连接数据表、数据之间的关系(主/外键);
    图(b)表:指的是数据表,用表格结构表达出数据之间的上下、父子、从属等的关系;
    图(c)图:用图的形式,给出数据之间的关联关系,如:算式图、数据线、勾稽图;

    在这里插入图片描述

    图3 数据逻辑的表达方式

    2. 数据逻辑表达的简介

    1) 用线表达数据逻辑(主/外键)
    以下面的合同书的数据表为例,说明主键和外键的定义和关系,参见图4。
    (1)主键,是本数据表的代表名称,一个数据表里只能有一个主键,它只能是唯一地标识表中的每一行,通过它可强制数据表的完整性。它用于与其他表的关联,以及本记录的修改与删除等。
    (2)外键,当一个表中除了本表的主键外,还保存了其它数据表的主键时,那么在本表中其它数据表的主键就被称之为“外键”。根据参照外部数据表的数量多少,一个数据表中可以有复数的外键。

    在这里插入图片描述

    图4 数据表之间的主外键关系示意图

    2)用表表达数据逻辑
    数据表,是按照一定的结构形式排列的数据格式,任何数据的载体都是数据表。用“格式”描述数据表的形式,格式包括了数据结构、数字分类、数据状态等三类内容,参见图5。
    □数据结构:列表结构、树表结构等;
    □数字分类:数值、货币、文本、日期、分数等;
    □数据状态:表达在导入上游功能的数据时,该功能所处的状态,比如:编辑期限已过、功能被锁定、审批已完成、数据已被引用等。

    在这里插入图片描述

    图5 数据表格式示意图

    3)用图表达数据逻辑
    当遇到了非常复杂的计算,比如:数据来源多、计算公式复杂且需要进行多重计算等,需求分析师如何才能做到准确、快速地向程序员说明计算公式和数据呢?此时仅靠用文字说明就非常困难了,即麻烦、又不准确,使用逻辑图是一个非常好的方法,这里简单地介绍一下算式关联图的用法。

    算式关联图的应用场景是:在某个“节点”上有多个数据来源的汇总、计算。这个计算式可以是存在于活动功能、看板功能或报表功能中的某个处理步骤,这个计算式涉及到了复杂的数据来源、引用、关联及多重的计算。
    算式关联图的模型包括了两大部分:数据的来源和数据的处理。见图6。

    假定在图a.的“L-021采购流程”的B节点①上有一个计算处理,这个计算需要用到A、B、Q节点、以及其他数据库的数据,表达B节点计算过程的方式如下。

    在这里插入图片描述

    图6 算式关联图

    下面分别对算式关联图的各个部分进行详细说明。

    (1)数据来源
    数据来源图部分,是用来说明包含有计算功能的位置、以及其它参与计算的数据来源:

    □绘制采购流程L-021,该流程上节点A和节点B中的数据参与了计算,另外,不在流程上的独立活动Q中的数据也参与了计算;
    □标注出发生了“成本核算”处理的活动B在该流程上的位置(可以采用不同的颜色);
    □标注出每个活动上参与计算的数据表名称,比如:活动A/表a(在流程上的功能)、活动Q/表q(非流程上的功能);
    至此,标示出了计算公式的位置和3个数据的来源,完成了数据来源的说明。

    (2)数据处理
    数据处理图,是建立数据表b的计算处理模型,其中:

    ②表b:因为计算公式在发生在功能B上,因此将功能B的数据表b放到处理图的左上角;
    ③其它的数据来源分列在处理图的两侧(布局的要求仅作为参考),比如
    □数据源1:将来源于活动类的数据,如:表a、表q,置于处理图的左侧,表b的下方;
    □数据源2:将来源于数据库的数据,如:基础数据、过程数据库,置于处理图的右侧;
    ④计算数据:在表内写入参与计算的变量名称、数值,并用箭头线将数据表指向处理器;
    ⑤计算名称:计算处理器⑤的上面要标明算式的名称,如:成本核算;
    ⑥计算过程:将各数据来源的具体数值带入到计算过程⑥的公式中,格式必须要给出分步计算的过程,必须要让程序员可以读出来每一步的计算公式与对应的计算结果;
    ⑦计算结果:将最终的计算结果填入计算结果栏⑦,到此完成全部的计算过程;
    ⑧如果某个步骤的内容比较复杂,可以在实体、或是数据旁边,加入一些说明文;

    可以看出来,算式关联图实际上就是一个为解决某个特定问题而建立的用例图。

    ■扩展说明
    由谁来规划数据和建立数据标准?在软件企业中有不少人认为:只要是数据相关的设计就是程序员的工作,其实不然,业务层面与技术层面对数据的设计方法是不同的,技术层面的数据设计不能替代业务层面的数据设计,相反,没有很好的业务层面的数据设计做支持,技术层面的数据设计缺乏依据、容易发生重复调研、分析和设计的现象,工作效率低。

    与技术层面的数据设计不同,业务层面重点做的不是数据“库”的设计,而是业务数据的逻辑设计,由于业务和技术的视角不同,数据关系图的表达内容和方式也不同,参见图7中的两张图就可以看出它们之间的区别,区别的关键点还是在于业务逻辑的有无,
    □业务视角的数据关系图(a):有业务流程,带有清晰的业务逻辑关系;
    □技术视角的数据关系图(b):用“键”的形式替代了业务逻辑的表达形式,但是要注意,这个“键”的设计依据或直接、或间接地参考了业务逻辑。

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    图7 数据关系图

    只有从业务设计的视角,充分地理解业务数据的内容、用途、业务数据之间的逻辑关系、以及未来可能的变动规律等,才能保证不论业务如何变化数据的结构都是稳定的。

    消除企业信息孤岛现象,首先是业务设计师要解决的问题,因为这个问题的本质不是数据库问题,也不是技术开发工程师单独能够解决的问题。

    下一篇介绍逻辑图三元素之三的“模型”的表达。

    详细的内容说明请参见《大话软件工程—需求分析与软件设计》一书。

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  • 在语言、文字和图形这三种表达方式中,前两种表达方式中的逻辑是需要听者/观者用脑去思考、架构,才能知道作者想要表达的逻辑(还不一定正确),但是逻辑图不同,它的逻辑是直接“画”出来的,用眼睛可以“看到逻辑...

    前4 篇介绍完了逻辑图三元素中“要素”的表达方式,下面要介绍逻辑图三元素之二“逻辑”的表达方式。逻辑表达的说明分为两篇,第一篇说明“业务逻辑”的表达方式,第二篇说明“数据逻辑”的表达方式。

    在语言、文字和图形这三种表达方式中,前两种表达方式中的逻辑是需要听者/观者用脑去思考、架构,才能知道作者想要表达的逻辑(还不一定正确),但是逻辑图不同,它的逻辑是直接“画”出来的,用眼睛可以“看到逻辑”,对错一目了然。逻辑是逻辑图中的灵魂、主线,从一张逻辑图上可以大概看出作者的逻辑思维水平和逻辑表达能力。

    1. 逻辑的概念

    ■逻辑:指的是思维的规律和规则,是对思维过程的抽象。

    在对分析与设计中逻辑表达方式的说明之前,先借鉴参考一下不同的领域对逻辑的解释,它们可以帮助理解逻辑的概念,比如逻辑定义有:
    □逻辑是思维的规律和规则,是对思维过程的抽象;
    □逻辑表明了规律,事物完成的序列;
    □逻辑表现了事物流动的顺序规则;等。

    1)不同领域的逻辑表达
    图1分别给出了语言文字、数字电路以及软件数据关系三种不同的逻辑表达形式,图(a)是用文字表达的逻辑,它需要通过“阅读”的方式获取逻辑(直接看不出来),图(b)使用图形“符号”表达逻辑,图(c)使用“线条”表达逻辑。

    在这里插入图片描述
    图1 不同领域的逻辑表达方式

    2)业务设计中的逻辑表达
    在软件设计时采用的各类图形中是否存在着逻辑的表达呢?如果有,那么逻辑的表达形式是什么呢?参见图2,
    □首先将表达对象的图(a)通过拆分得到三个要素A、B、C,如图(b)所示;
    □将A、B、C三个要素,分别用分层图、分解图、流程图表达它们之间的关系,如图(c)所示;
    通过分层、顺序、连线的方法进行关联,虽然构成三种图形的要素是一样的,但是可以看出三个图具有三种不同含义,可以根据三种图形解读如下的信息,

    在这里插入图片描述
    图2 业务设计用图的逻辑表达示意

    □分层图:说明A、B、C在不同的层面上,表达了三者的粒度不同、或是层次不同;
    □分解图:说明由B和C集成了A,也可以说A的分解是B和C,三者为从属关系;
    □流程图:说明A、B、C的处理过程,A必须通过B才能够到达C,说明了顺序关系;

    如果能解读出上面的含义,那就说明“逻辑”不仅存在而且还能“画”出来,观者可以通过“观看”逻辑,从而解读出作者要传递的意图。

    2 业务逻辑的表达方式

    表达业务要素之间关系所用到的逻辑表达形式称之为“业务逻辑”,业务逻辑主要用于绘制业务架构图。在业务架构图中表达逻辑最为常用的形式有三种,即:关联、位置、包含,如图3所示。

    在这里插入图片描述
    图3 业务逻辑的表达方式

    其中
    □关联:利用关联线、箭头来连接相关的要素块,来表达要素块之间的逻辑关系。
    □位置:利用要素块的相对位置,来表达它们内在的逻辑关系。
    □包含:利用背景框,表达框内的要素是紧耦合、不同框内要素之间是松耦合关系。

    逻辑表达的符号虽然只有三种,但它们却是逻辑图中的“灵魂”存在,起着画龙点睛的作用。不论逻辑图中有多少要素,只要逻辑符号使用正确、准确,图的含义都可以表达得非常清晰。反之,要素的图标符号再少,如果逻辑不正确,也会发生“图不达意”的结果。

    注:表达业务逻辑形式当然不止这三种,但根据笔者的经验,如果这三种形式使用得当,基本上就足够表达一般业务架构图的逻辑意图了,相反,如果在表达逻辑上设计出太多的形式,反而会影响逻辑的传递与解读,因为并不是每个逻辑图的观者都了解你的逻辑符号是什么,这样会增加沟通成本。

    3. 逻辑的作用-业务逻辑的表达

    有了逻辑的概念,那么逻辑在实际的业务架构中是如何起作用的呢?
    【案例】做一个有关企业“成本过程控制”的方案,已知:构成成本的业务模块有5个,成本发生过程是由“合同管理”模块发起的,参见图4。

    在这里插入图片描述
    图4 成本过程的控制方案

    1)方案的编制方法如下
    图(a):给出的是业务模块一览,调整这些模块的相对位置进行成本控制过程的架构设计,通过调整模块可以得出2个架构方案:图(b)是架构方案1、图(c)是架构方案2。
    相同的5个业务模块形成了2个不同形式的架构图,下面从逻辑表达方式上(关联、位置和包含)分析这两张图中的不同含义。

    2)两个方案的相同处
    (1)要素:二个方案中都包含5个相同的要素:合同管理、人工管理、材料管理、设备管理、成本管理;

    (2)逻辑:在2个方案中,下面的业务内容都是相同的
    □合同管理:作用是签订合同、确定合同金额。合同管理是过程起点;
    □成本管理:作用是核算成本、确认最终是否发生了成本超标,成本管理是过程的终点;
    □成本合计:作用是对“人工管理、材料管理和设备管理”三个要素的产生的数值进行合计;

    3)两个方案的不同结论
    从方案1、方案2可以清晰地看出来的是:在方案1中,“合同管理”不与“成本管理”直接接触,但在方案2中两者发生了接触,由此带来了管理要求的变化;这个逻辑的变化的本质是业务事理的不同。前面的已经说明过:即使图中的要素的完全一样,由于逻辑的不同,最后的逻辑图的意图也会不同,这里只解读一下它们的差异点(不限于此):

    (1)方案1的解读
    □由于合同管理与成本管理不相关,所以签定合同时不向成本管理发送信息(不通知“合同总金额”);
    □将成本合计(人工管理、材料管理和设备管理)的数据汇总到成本管理即可;

    (2)方案2的意图
    □由于合同管理与成本管理相关联,所以签订合时要向成本管理送信(通知“合同总金额”);
    □得出的成本合计(人工管理+材料管理+设备管理)的结果,要与存在成本管理的合同总金额进行的对比(在合同签订时,合同管理已经向成本管理送信了),如果有超支,要预警;

    图形中代表逻辑图号的使用要非常的谨慎、小心,任何的连接、箭头方向、摆放位置以及背景框使用的微小误差,都可能造成逻辑传递的错误。

    ■扩展说明
    掌握逻辑的概念和方法,在分析工作中也会有非常大的帮助。

    举例,两名经历不同的需求分析师面对同一个谁也不熟悉的全新研究对象时,通常大家会预判说:经历丰富的分析师一定会因为他的“经验多”而做得更好,另一名年轻的分析师则会因为“经验不足”而做得差一些。

    但是在实践过程中,有3个项目经验的分析师与有10个项目经验的分析师相比,在面对双方都不熟悉的新研究对象时,如果前者具有很强的利用逻辑分析问题的能力,其做出来的结果不一定就会比以经验为主的后者差,特别是在项目的工期短、要求精度高的情况下,前者的成功概率可能会高于后者。也就是说从逻辑入手了解研究对象的人上手更快,更有可能在短时间内给出正确的分析结果。

    下一篇介绍“数据逻辑”的表达。

    详细的内容说明请参见《大话软件工程—需求分析与软件设计》一书。

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