本科实验报告

课程名称：     系统分析与设计          

实验项目：《ATM自动取款机系统》实验

实验地点：        逸夫楼402            

专业班级：             学号：

学生姓名：                    

指导教师：                     

一、实验目的

    通过《系统分析与设计》实验，使学生在实际的案例中完成系统分析与系统设计中的主要步骤，并熟悉信息系统开发的有关应用软件，加深对信息系统分析与设计课程基础理论、基本知识的理解，提高分析和解决实际问题的能力，使学生在实践中熟悉信息系统分析与设计的规范，为后继的学习打下良好的基础。

二、实验要求

以个人为单位完成，自选题目，班内题目不重复，使用UML进行系统分析与设计，并完成实验报告。

三、实验主要设备：

台式或笔记本计算机

四、实验内容

1 选题及项目背景

ATM自动取款机系统

项目背景：ATM自动取款机是由计算机控制的持卡人自我服务型的金融专用设备。可以向用户提供一个方便、简单、及时、随时随地曲匡的互联的现代化的网络系统。

2 定义

   ATM自动取款机可以为用户提供取款、查询余额、设置密码、转账等业务。在用户使用ATM自动取款机时，ATM要求用户输入密码，接下来由ATM把从银行卡上读取的信息以及用户输入的密码传给ATM自动取款机系统，系统通过数据库中的信息进行核对，如果密码正确，ATM就要求用户选择事务类型（取款、查询等），直至用户选择退出应用服务，询问用户是否退出应用服务，如果用户选择结束，则退出银行卡，系统重回登陆界面。用户进入取款界面后，首先可以输入取款金额（必须是50的倍数），否则系统显示输入有误。用户点击确认后，由系统查询用户相应的账户，判断该取值金额是否超出用户现有余额，如果没有，则系统会显示确认界面，用户单点击“确认”后，系统自动生成账单，并在后台进行工作，吐钞机进行清点并吐出现金，并将数据更新到数据库中；否则提示用户余额不足，请重新输入，重复上述过程。

3 参考资料

     《系统分析与设计》

4 系统分析与设计

4.1需求分析

   4.1.1识别参与者

       用户（取款者）、系统维护人员、银行管理人员

   4.1.2 对需求进行捕获与描述

 

   用例名称：存款     执行者：用户    目的：向银行账户中存放现金。

用例名称：取款     执行者：用户    目的：从ATM自动取款机中提取账户金额。

用例名称：修改密码  执行者：用户    目的：修改用户登录密码。

用例名称：查询余额  执行者：用户    目的：查询银行账户中的现金余额。

用例名称：验证身份  执行者：用户    目的：验证操作ATM的用户身份。

用例名称：转账     执行者：用户    目的：从ATM自动取款机中进行现金转账。

用例名称：信息管理    执行者：银行工作人员    目的：对用户信息进行管理。

用例名称：系统维护    执行者：银行工作人员    目的：对ATM系统进行维护。

用例名称：赔款       执行者：银行工作人员    目的：向ATM机存放现金。

用例名称：验证身份    执行者：银行工作人员    目的：对用户信息进行验证。

          

 4.1.3 用例图

     

ATM自动取款机用例图

 4.1.4 分析与讨论

1)   建模用例图的步骤、方法？

1.      确定系统的边界和范围；（方法：分析系统内部元素，把系统内部元素和外部事物划分开）

2.      识别系统的参与者；

3.      发现用例；

4.      描述用例及确定用例关系；（方法：对用例概要描述；对用例详细描述。 根据用例事件流，将公共行为抽取出来，已包含关系构建用例关系；变化部分，抽取出来，放到扩展用例中）

5.      建立用例图；

6.      定义用例图的层次结构；

     

2)   如何识别系统的参与者？应该如何划分用例，应注意哪些问题？

   通过回答以下问题来识别系统的参与者：

1.  谁使用系统的主要功能？

2.  谁改变系统的数据？

3.  谁从系统中获取数据？

4.  谁支持、维护系统？

5.  谁需要借助系统的支持来完成工作？

6.  系统需要操纵哪些硬件？

7.  系统需要和哪些外部系统交互？

8.  谁对系统运行结果感兴趣？

划分用例：

1.  每个参与者打算在这个系统里做些什么事情？

2.  参与者使用本系统要实现的目标是什么？

3.  参与者是否会在系统中创建、修改、删除、访问、存储数据？如果是，如何来完成这些操作？

4.  参与者是否会将外部的某些事件通知给该系统？

3)   心得

   用例图主要用来描述 用户、需求、系统功能单元 之间的关系。它展示了一个外部用户能够观察到的系统功能模型图。

用途：帮助开发团队以一种可视化的方式理解系统的功能需求。

用例图所包含的元素如下：

1. 参与者

表示与您的应用程序或系统进行交互的用户、组织或外部系统。用一个小人表示。

2. 用例

用例就是外部可见的系统功能，对系统提供的服务进行描述。 用椭圆表示

3. 子系统

用来展示系统的一部分功能，这部分功能联系紧密。

4. 关系

用例图中涉及的关系有：关联、泛化、包含、扩展；

a. 关联

表示参与者与用例之间的通信，任何一方都可发送或接受消息。

b. 泛化

就是继承关系，子用例和父用例相似，但表现出更特别的行为；子用例将继承父用例的所有结构、行为和关系。子用例可以使用父用例的一段行为，也可以重载它。父用例通常是抽象的。

c. 包含

包含关系用来把一个较复杂用例所表示的功能分解成较小的步骤；

d. 扩展

扩展关系是指 用例功能的延伸，相当于为基础用例提供一个附加功能。

e. 依赖

表示源用例依赖于目标用例；

4.2  建立对象模型

 4.2.1 候选类的数据字典

4.2.2定义类

      “用户”类

?属性

姓名(name)：文本(char)

账号(userID)：文本(char)

联系电话(TelNum)：整形(int)

住址（Address）：文本(char)

    ?操作

插卡insert card()

输入Input()

修改密码changePWD()

查询inquiry()

“读卡机”类

?属性

?操作

接收卡accept card()

读卡read card()

退卡eject card()

“吐钞机”类

?属性

余额(balance)：字符串(string)

?操作

吐钞OutCash()

“账单”类

?属性

账单号(AccountNumber)：整形(int)

余额(balance)：字符串(string)

    ?操作

打开open()

扣除存款deductFunds ()

   存入存款withdrawFunds()

“存款账目”类

?属性

姓名(name)：文本(char)

账号(userID)：文本(char)

联系电话(TelNum)：整形(int)

余额(balance)：字符串(string)

存款金额(DepositAmount): 字符串(string)

    ?操作

存款deposit ()

取消Cancel ()

“取款账目”类

?属性

姓名(name)：文本(char)

账号(userID)：文本(char)

联系电话(TelNum)：整形(int)

余额(balance)：字符串(string)

取款金额(DepositAmount): 字符串(string)

    ?操作

取款deposit ()

取消Cancel ()

“ATM屏幕”类

?属性

    ?操作

初始化initialize ()

提示prompt ()

             输入input()

“系统维护人员”类

?属性

姓名(name)：文本(char)

员工号(ID)：整形(int)

联系电话(TelNum)：整形(int)

    ?操作

维护Maintain()

“银行管理人员”类

?属性

姓名(name)：文本(char)

员工号(ID)：整形(int)

联系电话(TelNum)：整形(int)

    ?操作

配款DepositCash()

管理manage()

“数据连接”类

?属性

    ?操作

连接Connect()

取消Cancel ()

   4.2.3绘制类图

       

 4.2.4包图

      （画出包图 并说相应解释说明）

  4.2.5分析与讨论

    1）建模类图的步骤、方法？

    构建类图的步骤：

1.  确定类；（方法：行为分析、名词识别法、CRC分析法、根据边界类、控制类、实体类的划分、参考设计模式确定、通过领域进行分析等）

2.  识别类的属性和操作；（方法：结合需求陈述、领域知识和常识以及经验等）

3.  识别类之间的关联；（方法：使用普通关联列表的方法）

4.  定义类的结构和层次。

  

 2）识别类有哪些方法，你是如何识别类的？

    行为分析、名词识别法、CRC分析法、根据边界类、控制类、实体类的划分、参考设计模式确定、通过领域进行分析等。

    我通过名名词识别法确定类。

    

3）解释关联的多重性？如何确定类的属性、操作、类之间的关联关系、组织类之间的继承？

    关联的多重性：关联表示了对象间的结构关系，在建模过程中，通常需要说明一个关联实例中有多少个相互连接的对象。

    确定类的属性：从常识性、专业性、功能性、存储性、操作性、标志性、关联性发现和确定类的属性，进而筛选类的属性；

    确定类的操作：综合对象模型、动态模型和功能模型，确定类的操作；

    确定类之间的关联关系：使用普通关联列表的方法帮助发现关联。并分析关联的多重性。

    组织类之间的继承：自顶向下和自底向上的方法。

4.3 建立动态模型

系统的动态行为模型由交互图（顺序图和协同图）、状态机图和活动图表达。在系统的分析和设计中应当对主要的Use Case和对象类绘制这些图形，以便分析系统的行为，印证和修改系统的静态结构，满足用户的需求，达到系统的目标。

 4.3.1顺序图

   4.3.2 通信图

     

 4.3.3活动图

活动图的主要作用是表示系统的业务工作流和并发处理过程。针对自选系统主要的业务工作流绘制活动图。

绘制活动图需要确定参与活动的对象、动作状态、动作流，以及对象流。

 4.3.4状态图

状态机图表现一个对象（类）的生命史。对于一些实现重要行为动作的对象应当绘制状态机图。绘制状态机图需要确定一个对象的生命期可能出现的全部状态，哪些事件将引起状态的转移，将会发生哪些动作。

   4.3.5  分析与讨论

  比较顺序图与通信图、 活动图与状态图的应用。

       顺序图：描述的是参与交互的对象及对象之间消息交换的顺序，用来表示用例中的行为顺序。

       通信图：强调发送和接收消息的信息的对象及其组织结构的交互图，用以描述对象以及对象之间的交互关系。

       活动图：用来描述达到一个目标所实施一系列活动的过程，描述了系统的动态特征。

       状态图：描述系统中类和对象随时间变化的动态行为。

4.4物理模型

4.4.1  建立构件图

系统实现的源代码、二进制码、执行码可以按照模块化的思想，用构件分别组织起来，明确系统各部分的功能职责和软件结构。

构件图：表达的是系统代码本身的结构。它将系统中可重用的块包装成具有可替代性的物理单元。构件图描述了软件系统的各种构件和他们之间的相互关系。

4.4.2  建立部署图

部署图：主要是为了描述系统中各个物理组成部分的分布、提交和安装过程。主要用来描述嵌入式系统、客户机/服务器系统以及分布式系统的静态部署。

5 实验总结

个人感觉通过这些次实验，自己在软件开发方面有了很多的了解，对计算机软件也有了更多的兴趣！ 

 总之，本学期的ATM实验能够很好的实现既定目标，同时扩宽了我的学习面，鉴于目前自己掌握的实际情况，欲安排以后学习工作如下： 

 1.认真复习计算机软件相关课程，争取取得好成绩； 

   2.英语也要多学习，尤其是专业英语，对阅读参考资料有很大方便！ 

   3.根据需要加深编程语言的学习；多看看有关软件开发的书. 

   4.业余时间扩宽计算机网络硬件方面的视野，尤其希望可以去软件开发公司的机房参观学习，提高个人修养与能力； 

   5.对于软件开发，我们要树立重视实践更甚于重视理论的观点！  

 

第二篇：太原理工大学建设新矿井哪些设计

1.建设新矿井哪些设计？

矿井地质报告、矿井可行性研究、资源开发利用方案、矿井初步设计、矿井安全预评价、煤矿建设施工、煤矿建设开工报告、专篇专项设计（消防、复垦、环保）、矿井施工图设计、矿井初步设计安全专篇、单项工程质量验收、安全大验收。

2.一个矿井的设计大致要经历如下四个阶段和程序：

1、根据批准后的矿区建设可行性研究报告进行矿区总体设计；

2、矿区总体设计批准后进行矿井可行性研究（资源开发利用方案，审批后作为领取采矿许可证的依据），审批通过后，作为项目立项和进行矿井初步设计的依据；

3、矿井可行性研究报告批准后进行矿井初步设计及矿井初步设计安全专篇，设计审批后，作为矿井建设的指导性文件和生产过程中安全保障依据；

4、矿井初步设计审批后进行矿井施工图设计（是在矿井初步设计的基础上，以初步设计为依据，对井上下的单位工程进行设计，是指导矿井施工的依据） 。

3.矿井设计哪些依据？

设计任务书、精查地质报告、国家总的建设方针、政策及有关规程和规范、经批准的上一阶段设计确定的原则。

4.矿井设计的标准

技术上先进、安全上可靠、经济上合理

5.矿井设计的评价准则（最优化准则）哪些要素？

生产费用、吨煤成本、基建投资、初期投资、折算费用、劳动生产率、矿井生产能力等多个因素。

6.矿井设计的评价准则（最优化准则）哪些方法？

(1) 折算费用法；

(2) 投资回收期法；

(3) 劳动生产率；

(4) 吨煤投资和吨煤成本；

(5) 利润和多目标决策。

7.（论述）方案比较法的实质：是针对要解决的问题，根据给定的自然条件和技术条件，拟定数个可行的方案，然后计算各个方案相应的技术经济指标，通过这些方案的技术经济指标分析和对比，选择技术上先进、安全上可靠、经济上合理的最优方案。

方案比较内容：1）工程量；

2）基本建设工期；

3）基本建设投资；

4）机电设备及主要材料需要量；

5）生产经营费用；

6）其他，矿井生产能力、煤炭回收率、巷道掘进率、生产机械化程度等。

方案比较步骤：

1）提出先进合理的方案：根据井田的地质条件和采矿技术条件，提出若干在技术上可行的方案。

2）方案技术比较：对可行方案进行详细的技术分析和粗略的经济比较，否定技术经济上比较容易鉴别是不合理的方案；将剩余的2～3个方案取长补短，完善；如果能明显地判定出最好方案，就确定为采用的方案；若不能明显判定各方案在技术经济上的优劣，则对2 ～3个方案进行详细的经济比较。

3）方案经济比较：考虑基本建设费和生产经营费。

4）综合技术、经济方面比较结果，多目标综合评价优选方案。

5）对方案作出详细的文字说明，并绘出设计图纸。

方案比较注意问题：

1）提出先进合理的方案是进行方案的技术经济比较的前提。

在进行方案比较前，仔细分析各方案的不同之处，详列比较项目，反复核对，以免遗漏。

2）进行经济比较时，应抓住重点。应比较重要项目的费用，对影响不大、差异很小的或费用相同的项目可不进行比较。

3）正确选用经济比较时原始计算数据。即在同一标准尺度下计算各项费用，撇除设计人员的个人嗜好或偏见。

4）分别列出各比较方案的基本建设费和生产经营费，单独比较。

5）方案的比较项目：

（a）不仅要注意到各方案总费用的大小，而且要注意到主要材料消耗量、耗能量、设备占用量、“三废”排放量、特别是稀缺材料的使用量等；

（b）各方案的土地占用量和资源回收率；

（c）各方案的建设期限等。

6）从经济上（定量）评价各方案的优劣。分别对建设期限、基建投资、初期投资、生产经营费用进行比较，综合考虑其各影响因素对方案比较的影响。当两方案的总费用之差在10%之内时，则认为两方案经济比较相同，这时主要考虑技术比较结果。

方案比较法计算工作量大，常要先列出三个表：

（a）各方案技术比较表；

（b）各方案的井巷工程量比较表；

（c）各方案的经济比较表。

7）在进行最终综合评价时，一定要正确估计各项影响因素所在研究方案中的重要程度，以便根据给定目标，选定最优方案。应重视技术因素，不能单凭经济因素择优。

8.从以下几个方法选一个名词解释

统计分析法：在矿井设计中，就是根据现有生产矿井的实际情况，针对欲解决的问题进行调查统计，借以分析某些参数间的关系，得到某些参数的合理取值范围。

标准定额法：标准定额法是根据在一定技术条件下生产的安全性、经济的合理性或生产技术管理的需要，以规程、规范、规定的形式对矿井设计中的某些技术条件或参数做出具体规定，然后根据此规定条件来确定技术方案的其他参数值。

数学分析法：数学分析法是运筹学里的一个内容。它是以某一技术方案为前提，不同的技术方案其费用项目及其编列的函数方程也不同，它是用数学中的函数求极值的方法求解开采设计方案中的某些参数的最优值。

经济数学规划法——优化设计法：

计算机辅助设计法：计算机辅助设计技术就是利用计算机系统来辅助人们完成设计各阶段的工作，包括资料整理分析、工程计算、结构模型分析、设计优化、经济分析、绘制图纸等。

9.（名词解释）采区车场：是采区上（下）山与运输大巷、回风大巷以及区段平巷联结处的一组巷道和硐室的总称

10.采区车场分类：采区上部车场、采区中部车场和采区下部车场

11.车场线路设计内容包括：线路总平面布置设计、线路坡度设计

12.道岔：

道岔：使车辆由一线路转运到另一线路的装置

道岔类型：（1）单开ZDK主要参数：a、b — 外形尺寸，α辙叉角。（M：2、3、4、5、6）

（2）对称 ZDC a、b — 外形尺寸，α辙叉角。（M：2、3、4）

（3）渡线 ZDX a、b — 外形尺寸 S1 —线路中心距L， α道岔总长度辙叉角 （4、5、6）

（增加 Z 代表窄轨道岔）

标准道岔共有七个系列

600轨距：615、622、630、643、

900轨距：915、930、938

道岔型号含义（简答）：PPT P21、22

道岔选择基本原则（简答）：根据所采用的轨道类型、轨距、曲线半径、电机车类型、行车速度、行车密度、车辆运行方向、车辆集中控制程度及调车方式的要求，可选择电动的、弹簧的或手动的各种类型道岔。

（1）与基本轨距一致。

如 ZDK622 /4 /12，只用于600mm轨距。

（2）与基本轨相符，可相同或高一级，不能低一级。

如基本轨型是22 k g /m,

道岔轨型选22kg /m或者30kg /m。

（3）与行驶车辆相适应

ZDK：通过机车： M必须大于3号道岔。

ZDC：通过机车： M必须大于2号道岔。

R ? 9m，? ? 18?26?06?的道岔只允许通过矿车。

（4）与行驶车辆速度相适应

通过矿车的道岔，其行车v ? 1.5m / 秒，可选2、3号道岔。（R小，? 大，行车v 低）。 通过机车道岔必须在4号以上，v较大。

（5）道岔要和线路要求相符：

要注意道岔左向、右向和线路一致性。

合理选用单开和对称道岔。

渡线道岔要和轨中心距一致。

弯轨线路设计，拐弯时单轨线路、双轨线路各怎么做？自己找吧！

线路的平面联接方式：单开道岔非平行线路联接、单开道岔平行线路联接、对称道岔平行线路联接、分岔平移线路联接

PPT P50 图每段含义

13.竖曲线（名词解释）：在平面线路与斜面线路相交处或两个斜面线路相交处，应设置竖直面上的曲线即竖曲线。

14.线路坡度（名词解释）：线路两点之间的高差与其水平距离的比值的千分值称线路坡度

15.单道起坡（名词解释）：即在斜面上只布置单轨线路，到平面后根据实际需要布置平面线路

种类：根据斜面线路是否设置斜面曲线，单道起坡甩车场斜面线路有两种布置方式。 斜面线路一次回转方式

斜面线路二次回转方式（设斜面曲线）

16.双道起坡（名词解释）：即在斜面上布置两个道岔（甩车道岔、分车道岔）形成双轨线路（斜面上形成），空、重车分别设置竖曲线。落平后的双轨存车线长度约2～3钩的串车长度，再接单开道岔联接点，变为单轨。

种类：根据道岔与轨道之间的连接方法不同：

道岔—曲线—道岔；道岔—道岔

17.煤仓容量确定、影响大小因素？

采区煤仓的容量大小取决于采区生产能力、采区下部车场装车站和运输大巷的通过能力。

1、按采煤机连续作业割一刀煤的产量计算

2、在采区高峰生产延续时间内，保证采区连续生产

3、按装车站的装车间隔时间来计算

4、按运输大巷列车间隔时间内采区高峰产量计算