集装箱优化设计需求分析报告.docx

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集装箱优化设计需求分析报告

武汉工程大学

计算机科学与工程学院

《软件工程》实验报告一

专业班级

实验地点

学生学号

指导教师

学生姓名

实验时间

实验项目

集装箱优化设计需求分析报告

实验类别

操作性（）验证性（）设计性（）综合性（√）其它（）

实验目的及要求

实验目的：

集装箱优化需求分析文档设计是软件工程课程的核心内容之一，是了解和熟悉软件工程方法和过程设计的有效途径。

通过集装箱优化需求分析文档设计，加深对软件工程课程的可行性分析、需求分析等文档重要性的认识和理解。

实验要求：

在长为60米，宽20米，高10米的集装箱中装入正方形、三角形和长方形的物品，给出相应的方案，并比较这些方案，分析出最优的方案，编写出需求分析文档。

成绩评定表

类别

评分标准

分值

得分

合计

上机表现

积极出勤、遵守纪律

主动完成实验设计任务

30分

需求设计

比较规范、基本正确

功能达到实验要求

30分

实验报告

及时递交、填写规范

内容完整、体现收获

40分

说明：

评阅教师：

日期：

年月日

实验内容

一、项目概

1.1项目主题

集装箱优化设计

1.2实施对象

客户、业务或需求分析人员、测试人员、用户文档编写者、项目管理人员。

1.3编制项目目的

对于一个项目的编制，首先就是要编写集装箱优化设计需求分析报告书，它主要是为了使我们通过文档的书写而掌握有关软件项目管理的知识。

集装箱优化设计需求分析报告书主要是要求我们从实际出发了解集装箱的特性，收集相关的信息为集装箱的优化设计的需求加以分析并实施管理计划，使项目的开发设计过程行之有效。

并通过此次设计了解需求分析报告书的格式、方式和内容，并通过对集装箱的优化设计增强个人编码能力。

将正方形、长方形、三角形这商种形状的图形装在一个平面矩形框内，设计三种装箱方案，通过这三种方案然后对其进行编写代码，按照其需求规格说明书的书写格式进行编写。

对于需求规格说明书，它是为开发人员、维护人员、客户之间提供共同的协议而建立基础，对集装箱优化系统软件功能的时间做出描述。

1.4项目编制要求

软件文档也称文件，通常指的是一些记录的数据和数据媒体，它具有固定不变的形式，可被人和计算机阅读。

它和计算机程序共同构成了能完成特定功能的计算机软件。

文档本身就是软件产品，没有文档的软件，不能成其为软件，更谈不上软件产品。

软件文档的编制在软件开发工作中占有突出的地位和相当的工作量。

高质量地开发、分发、管理和维护文档对于转让、变更、修正、扩充和使用文档，对于充分发挥软件产品的效益具有重要意义。

软件系统名称：

集装箱的优化设计

项目任务提出者：

王庆春老师

用户：

本软件暂时没有固定用户，可能的潜在用户是各物流公司或者货运公司。

二、背景

2.1集装箱的定义

所谓集装箱，是指具有一定强度、刚度和规格专供周转使用的大型装货容器。

使用集装箱转运货物，可直接在发货人的仓库装货，运到收货人的仓库卸货，中途更换车、船时，无须将货物从箱内取出换装。

按所装货物种类分，有杂货集装箱、散货集装箱、液体货集装箱、冷藏箱集装箱等；按制造材料分，有木集装箱、钢集装箱、铝合金集装箱、玻璃钢集装箱、不锈钢集装箱等；按结构分，有折叠式集装箱、固定式集装箱等，在固定式集装箱中还可分密闭集装箱、开顶集装箱、板架集装箱等；按总重分，有30吨集装箱、20吨集装箱、10吨集装箱、5吨集装箱、2.5吨集装箱等。

2.2集装箱的用途

集装箱有着广泛的用途，可以用于装载液体、颗粒货物、水果、蔬菜之类在运输途中需要调节空气的货物，或者肉食品等需要制冷的货物，或者体积庞大的货物、衣物，当然还有许多易于包装的普通货物。

集装箱运输具有装卸速度快、劳动效率高、营运费用低、货损货差少、装卸机械自动化等优点，在国际航运中占据着重要位置。

2.3集装箱运输

集装箱运输（Containertransport）是指以集装箱这种大型容器为载体，将货物集合组装成集装单元，以便在现代流通领域内运用大型装卸机械和大型载运车辆进行装卸、搬运作业和完成运输任务，从而更好地实现货物“门到门”运输的一种新型、高效率和高效益的运输方式。

由于集装箱是一个坚固密封的箱体，集装箱本身就是一个坚固的包装。

货物装箱并铅封后，途中无须拆箱倒载，一票到底，即使经过长途运输或多次换装，不易损坏箱内货物。

集装箱动输可减少被盗、潮湿、污损等引起的货损和货差，深受货主和船公司的欢迎，并且由于货损货差率的降低，减少了社会财富的浪费，也具有很大的社会效益。

2.4集装箱优化设计意义

集装箱是现代重要的运输工具，提高集装箱的容积率可以使企业在货物运输这一重要环节减低成本与费用，是进出口和运输等行业企业普遍关心的问题。

目前，很多企业还是依赖于人工来计算装箱，但人工设计的装箱方案的优化程度还不够理想，同时经验装箱存在着不准确性。

三、质量管理

3.1定义

软件项目质量管理是一个贯穿整个软件生命周期的重要问题。

重视软件项目质量管理，规范软件项目质量管理体系，对整个软件项目管理有着非常重要的促进作用。

说到软件项目的质量管理首先要弄清什么是质量。

国际标准组织ISO9000对质量的定义是“一个实体的性能总和，它可以凭借自己的能力去满足对它的明示或暗示的需求”。

所谓软件项目的质量，就是“软件项目能够满足已确定的全部需求的特征集合”，是能满足软件项目在项目开始阶段确定的功能、性能等特征的集合。

它主要反映了三个方面的信息特征：

能满足客户需求的特征之全体；利用各种质量标准体系，指导软件开发人员开发软件；是否满足用户隐含需求。

质量是构成社会财富的物质内容，没有质量就没数量，也就没有经济价值。

软件项目的质量管理的主要目的就是确保项目满足它所应满足的需求。

从用户需求出发，保证最终交付的软件要满足客户的期望。

质量管理的重点在事前的预防，而不是事后的检查，这就需要管理者在项目执行的全过程中持续质量管理的理念，不断改进，是最终交付的软件产品满足客户明确需求、隐含需求的所有特性。

一般软件项目可分为启动、规划、执行、监控和收尾五个部分。

其中质量管理设计到规划、执行、监控三个部分。

软件的质量管理包括质量规划、实施质量保证、实施质量控制三个部分。

3.2机构

集装箱优化设计是由王庆春教授提出并指导设计的软件项目

3.3任务

通过前期的软件项目质量策划建立软件质量保证体系和阮籍可靠性评价方法、步骤和策略，从而确保使集装箱优化设计项目满足它所应满足的需求。

3.4职责

●集装箱优化设计项目的风险管理

●集装箱优化设计项目的进度安排

●集装箱优化设计项目的配置管理

●集装箱优化设计项目的质量度量和评价

●集装箱优化设计项目的质量保证

四.软件项目实施

4.1软件项目简介

在长为60米，宽20米，高10米的集装箱中装入正方形、三角形和长方形的物品，给出相应的方案，并比较这些方案，分析出最优的方案。

4.2目标

给定集装箱的外部尺寸，要求在其中装入不同的货物，使得集装箱所剩的空间最小，达到有限资源充分利用的目标。

设计的集装箱软件还应实现以下目标：

（1）操作方便简单、直观；

（2）根据给定的尺寸和装载的约束条件，解决不同类型的装箱问题；

（3）设计出高效率的算法，并且安全可靠，达到最低风险。

4.3系统概述

集装箱优化设计系统的功能实现三种固定尺寸的不同形状的货物的装箱，通过系统计算得出在长40米，宽20米的集装箱内装入这两类货物各自对应的数量，以及箱内的剩余面积。

针对集装箱优化设计系统，我们从软件开发生命周期的中的计划阶段、开发阶段、运行与维护阶段分别进行软件质量控制的实施。

具体实施过程如下：

（1）计划阶段。

指在系统实施之前所发生的与系统有关的一切活动。

在准备阶段，客户方通常要完成基本需求的研究、发布招标请求和评标、与系统开发者签订合同等一系列的活动。

客户方所要做的工作，主要如下：

计划，要采用的质量控制选择开发组织的标准；选择已获得证实的、效果好的软件工程技术工具和方法。

执行，写开发需求分析文档，包括功能和质量需求的规格说明、任务描述、招标数评选的标准、进的计划数据和将来应该移交的产品的要求等。

检查，检查需求分析文档的质量，必要是采取措施进行改进，并针对不同开发组织对需求分析文档的反映情况，对照选择标准，选择一个开发组织。

行动，根据对开发组织、开发过程的选择以及已认识到的风险、可用资源等情况，提出改善质量的计划。

（2）开发阶段。

在这一阶段，质量控制的典型活动如下：

计划，根据需求和风险，提出详细的开发过程，要求使用的资源，以及要得到的产品。

此阶段的工作主要由开发者做，但得到客户的认同。

执行，用所计划的资源执行开发计划。

此阶段的工作由开发组织实施。

检查，检查计划与预期得到的结果的一致性。

此阶段的工作由开发组织和客户共同实施。

行动，改善计划、过程、资源分配以及产品。

根据检查结果，审查并重新认识风险。

此阶段的工作在客户认同的情况下由开发组织负责实施。

（3）运行与维护阶段，在维护阶段，为了修复软件的缺陷，或者由于需求变化而要进行改变，或者为了提高系统的性能，系统经常要接受各种维护活动。

在这一阶段，软件质量控制要进行的活动是：

计划，计划维护阶段处理缺陷的过程。

执行，包括框架检查。

检查是否已达到。

检查，包括细节检查、维护性检查。

检查并记录缺陷密度及修复速度，已确定什么时候进行软件的改变才能提高效率，改善质量，减少费用。

行动，对那些影响已移交的软件质量因素，特别是那些与运行性能、可维护性相关的质量因素进行研究，以提供数据。

在整个软件生命周期中的所有测量活动，都是测量软件开发、维护的各个阶段是否达到事先设定进入和推出的标准，包括对阶段性过程的测量和阶段性产品（需求文档、测试用例、代码等）的度量。

在整个软件生命周期中的所有测量活动，都是测量软件开发、维护的各个阶段是否达到事先设定进入和推出的标准，包括对阶段性过程的测量和阶段性产品（需求文档、测试用例、代码等）的度量。

针对这样的需求，我们一共设置了三种装箱方案。

以下是集装箱装载货物的三种模型：

对应输入的数据分别表示描述货物形状的参数。

具体如下图1所示：

图1

装载方案一的装载示意图，如图2所示：

图2

由图可知，装载方案一是根据用户输入的数据，依次进行如图所示的装箱的宽）进行存放，如果不能继续存放三角形，则转到下一列，开始摆放长方形。

类似三角形的摆放过程，沿着集装箱的宽，依次摆放长方形，如果不能继续摆放长方形，则转到下一列，开始摆放正方形。

类似上面的摆放过程，沿着集装箱的宽，依次摆放正方形，如果不能继续摆放正方形，则转到下一列。

如此循环执行摆放过程，直至集装箱不能继续装载货物为止。

装箱过程，即：

从第一列开始，将两个直角三角形拼凑成为一个矩形沿着集装箱的底部，集装载方案二的装载示意图，如图3所示：

图3

由图示可知，装载方案二是在装载方案一的基础上，将三角形的摆放由装载方案一中的竖放，调整为横放。

装载方案三的装载示意图，如图4所示：

图4

由图示可知，装载方案三是在装载方案二的基础上，将长方形的摆放由装载方案二中的横放，调整为竖放。

根据以上三种装载方案，当用户使用该系统进行装载货物时，用户只需要输入具体的货物尺寸相关数据，系统便可以自动计算和比较三种方案的实施效果，并给用户提供一个最佳的装载方案，从而满足最大限度的节约成本的需求。

五.质量保证

质量保证是为保证产品和服务充分满足消费者要求的质量而进行的有计划、有组织的活动。

软件质量保证的活动，是确保软件产品从诞生到消亡的所有阶段的质量活动。

即为了确定、达到和维护需求的软件质量而进行的所有有计划、有系统的管理活动。

5.1质量度量及评价

软件质量度量即时衡量软件质量特性的方法。

通常用软件质量模型来描述影响软件质量的特性。

现在已有多种软件质量的模型，它们共同的特点是把软件质量特性定义成分层模型。

从Boehm质量评价模型中我们来定量地评价软件质量。

如图5所示。

图5软件质量度量模型

5.2质量保证活动

软件质量活动由各种任务构成，这些任务分别与从事技术的软件工程师和负责对保证活动进行计划、监督、记录、分析、报告工作的SQA小组成员相关。

人们通常采用可靠的技术方法和措施，进行正式的技术复审，执行计划周密的软件测试来检查软件质量问题并保证软件质量。

具体的活动步骤如图6所示。

图6SQA活动

实验总结

通过这次需求分析报告书的编写，让我了解如何去完成一个需求分析报告书的编写。

刚开始的时候，不知道对于需求分析报告书该从哪儿入手，觉得需求分析报告书高深莫测，无从下手。

最后，通过上网去查资料和自己合理的运用所学习的知识终于完成了本次需求分析文档编写的任务。

写需求分析报告书，我认为首先要知道自己想作些什么，在做些什么，要做到怎样——这些东西都需要能够去了解，当准备工作都做了很好后，就可以开始按照计划去书写需求分析报告书。

当然，我们最基本的是知道需求分析报告书最需要什么？

需要我们对我们所面临的情况，资源，能力有个充分的认识。

用比较正式的语言说，就是“调研”。

 需求分析报告书中包含了足够的信息，想到了每一个方面，对每一种会发生的情况都照顾到了，这样就有了完成需求分析设计报告书的良好基础。

本次实验要求完成集装箱优化设计的需求分析报告，在给定一个集装箱的外部尺寸的条件下，通过对其进行设计分析，写出需求分析报告，为接下来的程序编码设计阶段打下基础。

因此这次的内容还是比较重要的，只有做出了完整的需求报告，才能使设计人员更加了解和掌握软件的功能要求和客户要求并设计出符合要求的软件，达到预期的要求。