【系统分析师】高分论文：论原型法及其在系统开发中的应用

【摘要】
2022 年4 月，我作为系统分析师，有幸全程参与了某省电力公司的新一代电力交易管理系统开发。该项目合同额为815 万元，工期10 个月，项目旨在实现电网公司和发电企业之间的需求计划及电力交易。该系统主要功能包括电厂档案、设备管理、交易计划、电价管理、计量计费、交易结算等。在项目设计开发中，我主要负责系统分析及系统设计等工作。由于本项目总体功能框架明确，但详细的业务功能范围和实现都较为模糊，我选择原型法进行设计。本文结合项目实践详细闸述确认用户基本需求、设计可运行的系统原型、试用评价和修改完善原型、形成最终信息系统等具体的原型法开发过程：阐述了项目实践过程中遇到的问题和解决办法。得益于原型法的正确使用，系统按期交付且成功上线，项目组得到了领导及客户的一致好评。

【正文】
随着电力改革的不断深入，新能源的不断发展，电力市场和电力业务也在不断地发展和变化。另一方面，各行各业的数字化转型如火如茶地进行着，借助“互联网+”“云大物移智”等信息技术实现数字化转型。电网公司为了拥抱这种变化，亟待建立开放、互联、互动的电力交易新模式。在此背景下用户计划建设新一代电力交易管理系统项目，项目合同额815 万元，建设工期 10个月，主要针对电网公司和发电企业之间进行购电交易需求的基本管理。经过调研，我们得到系统主要功能模块包括电厂档案管理（电厂的业扩、档案、报装)、设备管理（电厂电量计量设备的维护与管理)、交易计划管理（按周期进行交易计划的制定)、电价管理（结合国家政策进行电价版本的调整)、计量计费（与计量自动化茶统交互获取电厂每月购电电量，并根据购电量和相应电价计算电厂购电电费)、交易结算（与财务及计量自动化等外部系统完成交易结算和资金划转）等业务模块。本项目中，我有幸担任系统分析师，主要负责系统分析和系统设计等工作。鉴于项目总体功能框架明确，只有具体详细的功能需求和实现较为模糊。考虑到原型法易于理解、便于沟通、可以不断完善等优点，经我提议、经项目组讨论后决定采用原型法进行系统设计。

原型法的核心是用交互的、快速建立起来的原型替代那种形式化的、低硬的需求说明，原型是一个可以实际运行、反复修改的、可以不断完善的系统。原型法的基本思想是在投入大量的入力、物力、财力之前，在有限的时问内，用经济的方法开发出一个可实际运行的系统模型，用户在使用原型基础上对其评价、提出修改意见，开发者对原型进行修改后再提交用户使用，它实质上是一个构造、使用、评价、修改、再使用、再评价，再修改的螺旋式精进演化过程。原型法主要开发过程的主要阶段有确认用户的基木需求，设计可运行的系统原型，试用评价和修改完善原型等。接下来，我将结合项目具体情況，详细闸述原型法的具体实践。

一、确认用户的基本需求
这个阶段的任务是确认用户的基本需求，由用户提出基本需求，如功能需求、界面需求、数据需求、应用范围、运行环境等。由于本司深料电力行业多年，在电力交易系统研发方面积累了十年以上的研发实施经验，项目团队核心骨干均拥有多年的相关系统设计研发经验，因此在与用户沟通需求时双方都能听懂对方的话，沟通比较通畅、顺利。

首先，项目组向用户演示了我司电力交易方面的成熟产品，重点演示了功能、性能、架构等内容，并突出了产品的亮点。接着，项目组询问了客户对新一代电力交易管理系统的初步想法，尤其是新能源方面，诸如风电、光伏、充电桩/站、园区/社区能源等。随后就客户提出的问题进行了应答，阐述了对新一代系统的初步设计理念。最后，双方达成了初步的一致意见。具体而言，新系统界面遵循国网统一风格，采用国网统一开发工具 SG-UAP 进行开发，采用微服务架构：地理信息组件采用 SG-GIS，流程引擎使用 SG-BPM；需要与营销系统、精细化设备管理 PMS 系统、生产调度 SCADA 系统、财务系统 SG-ERP 等进行交互；运行环境为国家电网综合信息内网。实践表明，用客户的话闻述客户的业务，大大地拉近了双方的距离，增强了沟通效率，为项目后一步的开发莫定了良好的基础。

二、设计可运行的系统原型
该阶段任务是设计可运行的系统原型，开发者根据用户提供的基本信息快速地构建一个仿真模型。与用户确定基本的功能要求之后，项目组开始搭建初始原型。系统采用结构化方法，自顶而下，创建用户界面原型。首先，项目组使用 PPT 创建了整体用户界面模型。其次，请美工进一步设计了原型界面。最后，针对某个子模块，项目组使用 Axure Pro 开发了演示页面，这个演示页面包含页面风格、展示内容、功能菜单、功能按钮。这种用户界面原型，一目了然，使得用户能获得系统的主要功能，建立最直观的感受，一方面能大大缩短与用户之间的距离，降低用户沟通成本。另一方面也激发了用户参与的积极性和创造性，也给团队合作营造了较好的合作氛围。针对核心业务，项目组则使用 Visio 构建业务流程；通过Axure 生成的静态页面进行流程跳转。

三、试用评价和修改完善原型
这个阶段的任务是快速仿真原型构建之后，交由用户使用。用户对其进行 使用、检查分析效果、指出不合理之处、提出合理的建议、补充遗漏的细节，然后开发者认真细致地反复修改、完善，直到用户满意为止。这个阶段可以细分为试用评价原型、修改完善原型两步。初始原型开发完毕，项目组向用户提出了初审评审会申请，主要邀请用户专家组和我司开发骨干参加，就系统的功能、界面、流程、数据、接口等方面遂一进行评审。首先，由我们的产品经理运行系统初始原型，讨论原型的每个页面、按钮、Tab 页等。如果用户有任何意见，则停下来进行闽述、沟通，并做好记录。其次，由系统架构师推演各类核心业务，与甲方业务专家强调细节。再
次，根据不同的业务确定各类 AP1 接口。初评之后，项目组根据双方讨论结果，按模块修改原型修改完之后，再提交甲方评价，如此反复，直至双方都满意为止。接下来，双方召开复审会，复审范围扩大到双方的所有干系人，比如甲方的基层单位系统使用人、我司的所有项目组成员。由于之前有双方专家把关，因此复审会就比较顺畅，但甲方的基层操作人员依然提出了不少建设性意见，项目组逐一采纳，最后双方达成了一致意见。实践表明，先邀请双方专家小范围评审，明确系统的方向，有助于提高沟通效率，也降低了沟通成本，为后续复审打下了良好的基础。

四、整理原型，提供文档，形成最终的信息系统
当原型通过复审之后，项目组则根据原型进行开发。这一阶段的任务主要是原型文档化，并进行系统实际开发。前者的工作输出是详细设计说明书，后者的工作输出便是可投入试运行的真实的系统。该系统采用微服务架构，使用 SG-UAP 开发，使用 SG-GIS 地理组件，使用 SG-BPM 流程引擎，实现了电厂档案、设备管理、交易计划、电价管理、计量计费、交易结算等功能；并可以与营销系统、精细化设备管理 PMS 系统、生产调度 SCADA 系统、财务系统 SG-ERP 完成数据和流程交互。

经过9个月艰苦的迭代开发，系统于2023年 1月成功上线。现己稳定运行一年多，得到了客户、领导的一致认可，现如今也己经向全省所属的各个地市和区局进行了推广使用，将来也有计划向其他省市推广。得益于原型法的正确使用，项目才能快速稳定地上线。通过本次项目的设计与实现，我更加体会到选择正确的软件设计方法能节省很多时间、经费，可以达到事半功倍的效果。