Week 3: 구조적 분석 방법론 🔍

📌 학습 목표

이번 주차에서는 다음을 학습합니다:

• ✅ 구조적 분석의 개념과 필요성 이해
• ✅ DFD, 자료사전, Mini-Spec 등 핵심 도구 활용법 습득
• ✅ 추상화, 정형화, 분할정복의 기본 원리 이해
• ✅ 4단계 모형화(CPM→CLM→NLM→NPM) 과정 학습
• ✅ DFD 작성 실습을 통한 프로세스 모델링 능력 개발

🧩 구조적 분석의 개념과 필요성

정의 및 배경

구조적 분석(Structured Analysis)은 복잡한 시스템을 체계적이고 논리적으로 분석하기 위한 방법론입니다.

• 개발 배경: 1970년대 Tom DeMarco와 Edward Yourdon에 의해 개발
• 목적: 소프트웨어 위기 극복, 시스템 복잡도 관리
• 철학: “분할하여 정복하라(Divide and Conquer)”

왜 구조적 분석이 필요한가?

1. 복잡성 관리

• 대규모 시스템을 단계적으로 분해
• 각 단계에서 관리 가능한 크기로 축소
• 전체 시스템의 구조와 관계 파악

2. 의사소통 개선

• 표준화된 기호와 표기법 사용
• 개발팀과 사용자 간 공통 언어 제공
• 시각적 모델링으로 이해도 향상

3. 품질 향상

• 체계적인 분석 과정
• 오류 발견 및 모순 해결
• 완전성 검증 가능

🛠️ 핵심 도구 3가지

1. DFD (Data Flow Diagram) 📊

프로세스와 데이터 흐름을 시각화하는 도구

특징

• 프로세스(Process): 데이터 변환 기능
• 데이터 흐름(Data Flow): 데이터 이동 경로
• 데이터 저장소(Data Store): 데이터 보관 장소
• 외부 개체(External Entity): 시스템 외부 요소

활용 목적

• 시스템의 논리적 기능 표현
• 데이터 변환 과정 시각화
• 업무 흐름 이해 및 분석

2. 자료사전 (Data Dictionary) 📚

DFD에서 사용되는 모든 데이터를 정의하고 명세하는 도구

포함 내용

• 데이터 요소: 이름, 정의, 형식, 길이
• 데이터 구조: 복합 데이터의 구성
• 데이터 흐름: 출발지와 도착지
• 프로세스: 입력/출력 데이터

표기법 예시

고객정보 = 고객번호 + 고객명 + 주소 + 전화번호
고객번호 = [문자 5자리]
주소 = {기본주소 + 상세주소}
전화번호 = [숫자 11자리] | [숫자 10자리]

3. Mini-Spec (Process Specification) 📝

DFD의 최하위 프로세스에 대한 상세한 처리 논리를 기술하는 도구

작성 방법

• 구조적 언어 (Structured Language)
• 의사결정 표 (Decision Table)
• 의사결정 나무 (Decision Tree)

Mini-Spec 예시

프로세스 2.1: 주문 유효성 검사
IF 고객등급 = "VIP" AND 주문금액 > 100만원 THEN
    할인율 = 10%
ELSE IF 고객등급 = "일반" AND 주문금액 > 50만원 THEN
    할인율 = 5%
ELSE
    할인율 = 0%
END IF

🎯 기본 원리

1. 추상화 (Abstraction) 🔭

복잡한 시스템을 단순화하여 핵심 요소에 집중

• 기능적 추상화: 무엇을 하는가에 집중
• 데이터 추상화: 핵심 데이터 구조 파악
• 계층적 추상화: 상위 → 하위 단계적 세분화

2. 정형화 (Formalization) 📐

표준화된 기호와 규칙 사용으로 일관성 확보

• 표준 기호: DFD, ERD 등 국제 표준 사용
• 명명 규칙: 일관된 이름 부여 방식
• 문서화 규칙: 체계적 문서 작성

3. 분할정복 (Divide and Conquer) ✂️

복잡한 문제를 작은 단위로 나누어 해결

• 기능 분해: 시스템을 기능별로 분할
• 단계별 세분화: Top-Down 방식
• 모듈화: 독립적이고 응집도 높은 모듈 설계

🔄 4단계 모형화

1단계: CPM (Current Physical Model) 🏗️

현재 시스템의 물리적 구현 방식 모델링

• 현실 그대로 표현
• 수작업 프로세스 포함
• 물리적 제약사항 반영
• 문제점 식별 목적

2단계: CLM (Current Logical Model) 💭

현재 시스템의 논리적 기능 모델링

• 무엇을 하는가에 집중
• 물리적 제약 제거
• 핵심 비즈니스 로직 추출
• 개선 기준점 제공

3단계: NLM (New Logical Model) ✨

새로운 시스템의 논리적 설계

• 개선된 비즈니스 프로세스
• 새로운 요구사항 반영
• 최적화된 데이터 흐름
• 목표 시스템 청사진

4단계: NPM (New Physical Model) 🏭

새로운 시스템의 물리적 구현 설계

• 기술적 제약사항 고려
• 하드웨어/소프트웨어 명세
• 구현 세부사항 포함
• 개발 가이드 제공

📊 DFD 작성 실습 가이드

DFD 구성 요소

DFD 레벨링

Context Diagram (Level -1)

• 시스템 전체를 하나의 프로세스로 표현
• 외부 개체와의 상호작용 표시
• 시스템 경계 명확화

Level 0 DFD

• Context Diagram을 주요 기능별로 분해
• 5-7개 프로세스 권장
• 전체 시스템 개요 제공

Level 1 DFD

• Level 0의 각 프로세스를 더 세분화
• 상세 기능 표현
• Mini-Spec 작성 준비

DFD 작성 원칙

1. 명명 규칙

• 프로세스: 동사 + 명사 (예: “주문 처리”)
• 데이터 흐름: 명사 (예: “주문서”)
• 데이터 저장소: “D1: 고객정보”, “D2: 주문내역”
• 외부 개체: 명사 (예: “고객”, “공급업체”)

2. 균형 조건 (Balancing)

• 상위 DFD의 입출력과 하위 DFD의 입출력 일치
• 데이터 흐름의 연속성 보장

3. 작성 금지 사항

• 프로세스 간 직접 연결 금지
• 외부 개체 간 직접 연결 금지
• 미라클 프로세스(입력 없이 출력) 금지

🎮 실습 예제: 온라인 주문 시스템

Context Diagram

[고객] → 주문서 → (온라인 주문 시스템) → 배송 정보 → [배송업체]
[고객] ← 주문 확인서 ← (온라인 주문 시스템) ← 재고 정보 ← [창고]

Level 0 DFD 주요 프로세스

1. 주문 접수 (고객 주문서 처리)
2. 재고 확인 (상품 재고 검사)
3. 결제 처리 (결제 승인/거부)
4. 배송 준비 (배송 지시서 작성)
5. 주문 완료 (고객 알림 발송)

자료사전 예시

주문서 = 주문번호 + 고객정보 + 주문품목 + {수량 + 단가}
고객정보 = 고객ID + 성명 + 연락처 + 배송주소
주문품목 = 상품코드 + 상품명 + 재고수량

Mini-Spec 예시 (재고 확인 프로세스)

IF 주문수량 ≤ 재고수량 THEN
    재고상태 = "충족"
    할당재고 = 주문수량
ELSE
    재고상태 = "부족"
    대기주문 처리
END IF

🎯 이번 주 과제

개인 과제: DFD 작성 실습

1. 주제 선택: 익숙한 업무 프로세스 1개 선정
   • 예시: 도서 대출, 온라인 쇼핑, 학점 등록 등
2. 작성 범위:
   • Context Diagram 1개
   • Level 0 DFD 1개
   • 주요 데이터 흐름에 대한 자료사전 5개 이상
3. 제출 형식: A4 2-3페이지, 손그림 또는 툴 사용

추천 도구

• 무료: Draw.io, Lucidchart (무료 버전)
• 유료: Visual Paradigm, Enterprise Architect

📚 참고 자료

• Tom DeMarco, “Structured Analysis and System Specification”
• Edward Yourdon, “Modern Structured Analysis”
• 한국정보처리학회, 『정보처리 기사 실기』