第四章軟件需求分析

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BUPTTSEG軟件工程

SoftwareEngineering第四章軟件需求分析黃海?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心需求定義 軟件需求分析的目標及任務(wù)軟件需求分析建模原則和方法軟件需求工程軟件需求分析過程?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.1需求定義1.需求的定義寬泛地講，需求來源于用戶的一些“需要”，這些“需要”被分析、確認后形成完整的文檔，該文檔詳細地說明了產(chǎn)品“必須或應(yīng)當”做什么Boehm給出軟件需求的定義：研究一種無二義性的表達工具，它能為用戶和軟件人員雙方都接受，并能夠把“需求”嚴格地、形式地表達出來。“開發(fā)軟件系統(tǒng)最困難的部分就是準確說明開發(fā)什么。最困難的概念性工作是編寫出詳細的需求，包括所有面向用戶、面向機器和其它軟件系統(tǒng)的接口。此工作一旦做錯，將會給系統(tǒng)帶來極大的損害，并且以后對它修改也極為困難?！?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.1需求定義2.案例介紹F:客戶E：網(wǎng)管軟件承包商D:銷售機構(gòu)A：增值業(yè)務(wù)研發(fā)機構(gòu)C：項目管理機構(gòu)B：核心平臺研發(fā)機構(gòu)?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心需求定義 軟件需求分析的目標及任務(wù)軟件需求分析建模原則和方法軟件需求工程軟件需求分析過程?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.2軟件需求分析的

目標及任務(wù)

軟件需求分析的任務(wù)：深入描述軟件的功能和性能；確定軟件設(shè)計的約束和軟件同其它系統(tǒng)元素的接口細節(jié)；定義軟件的其它有效性需求；準確地表達被接受的用戶要求；確定被開發(fā)軟件系統(tǒng)的系統(tǒng)元素；將功能和信息結(jié)構(gòu)分配到這些系統(tǒng)元素中。?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.2軟件需求分析的

目標及任務(wù)

一般需求分析的任務(wù)：就是借助于當前系統(tǒng)的邏輯模型導(dǎo)出目標系統(tǒng)的邏輯模型，解決目標系統(tǒng)的“做什么”的問題。?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心需求定義 軟件需求分析的目標及任務(wù)軟件需求分析建模原則和方法軟件需求工程軟件需求分析過程?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求分析建模的

原則和方法

分析建模的操作性原則：(1)問題的信息域必須被表示和理解。(數(shù)據(jù)模型)(2)軟件將完成的功能必須被定義。(功能模型)(3)軟件的行為(作為外部事件的結(jié)果)必須被表示。(行為模型)(4)描述信息、功能和行為的模型必須被劃分，使得可以用層次的方式揭示細節(jié)。(5)分析過程應(yīng)該遵從自頂向下，逐層細化的原則。?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求分析建模的

原則和方法1.數(shù)據(jù)模型問題的信息域包含三個不同的數(shù)據(jù)和控制視圖：

（1）信息內(nèi)容和關(guān)系 信息內(nèi)容表示了個體數(shù)據(jù)和控制對象，它們可和其他的數(shù)據(jù)和控制對象關(guān)聯(lián)。 （2）信息流 信息流表示了數(shù)據(jù)和控制在系統(tǒng)中流動時變化的方式。 （3）信息結(jié)構(gòu) 信息結(jié)構(gòu)表示了各種數(shù)據(jù)和控制項的內(nèi)部組織。?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求分析建模的

原則和方法2.功能模型

對進入軟件的信息和數(shù)據(jù)進行變換和處理的模塊，它必須至少完成三個常見功能：輸入、處理和輸出。功能模型從頂層的語境層模型開始，經(jīng)過一系列的細化迭代，越來越多的功能細節(jié)被發(fā)現(xiàn)，直至得到所有系統(tǒng)功能。

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BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求分析建模的

原則和方法3.行為模型

大多數(shù)軟件對來自外界的事件做出反應(yīng)，這種刺激／反應(yīng)特征形成了行為模型的基礎(chǔ)。一個計算機程序總是處于某個狀態(tài)：一種外部可觀測的行為模式（如等待、運行），它僅當某事件發(fā)生時才被改變。 例如，軟件將保持等待狀態(tài)直至：（1）某內(nèi)部時鐘指明某個時間段已經(jīng)過去，（2）某外部事件產(chǎn)生一個中斷，（3）某外部系統(tǒng)通知該軟件以某種方式動作。行為模型創(chuàng)建了軟件狀態(tài)的表示，以及導(dǎo)致軟件狀態(tài)變化的事件的表示。

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BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求分析建模的

原則和方法4.問題劃分 需求問題域涉及面廣泛而且復(fù)雜，需要將這樣的問題劃分為易于理解的子問題。 軟件的信息、功能和行為域可以被劃分，通過進行自頂向下的分析，進而暴露更多的細節(jié)問題。?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心需求定義 軟件需求分析的目標及任務(wù)軟件需求分析建模原則和方法軟件需求工程軟件需求分析過程?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求工程

軟件的需求分析是一系列復(fù)雜的軟件工程活動，為了便于對需求進行更好的管理，人們把所有與需求直接相關(guān)的活動通稱為需求工程。 需求工程中的活動可分為兩大類，一類屬于需求開發(fā)，另一類屬于需求管理。?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求工程需求工程需求開發(fā)需求變更控制需求管理需求確認需求跟蹤需求獲取需求分析需求定義需求工程結(jié)構(gòu)圖?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求工程需求開發(fā)的目的是通過調(diào)查與分析，獲取用戶需求并定義軟件需求。需求開發(fā)過程域有3個主要活動：需求獲取、需求分析、需求定義。需求開發(fā)過程產(chǎn)生的主要文檔有：《用戶需求說明書》、《軟件需求規(guī)格說明書》。?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求工程需求管理的目的是在客戶與軟件開發(fā)方之間建立對需求的共同理解，維護需求與其它工作成果的一致性，并控制需求的變更。需求管理過程有3個主要活動：需求確認、需求跟蹤、需求變更控制。需求管理過程產(chǎn)生的主要文檔有：《需求評審報告》、《需求跟蹤報告》、《需求變更控制報告》。?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求工程需求分析用戶需求說明書產(chǎn)品需求規(guī)格說明書用戶需求調(diào)查輸出輸出產(chǎn)品需求定義需求變更控制需求確認需求跟蹤需求開發(fā)過程域需求管理過程域需求開發(fā)與需求管理流程圖?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心需求定義 軟件需求分析的目標及任務(wù)軟件需求分析建模原則和方法軟件需求工程軟件需求分析過程?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求分析過程

需求分析階段的工作可以分成以下幾個主要方面：需求獲取—《用戶需求說明書》需求溝通、需求獲取需求定義—《軟件需求規(guī)格說明書》需求分析與綜合需求建模制定需求分析規(guī)格說明需求確認—《需求評審報告》和書面承諾需求評審?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求分析過程1.需求獲取

(1)需求獲取的對象和注意事項對象： 用戶和客戶?！坝脩簟保╱ser）是一種泛稱，它可細分為“客戶”（Customer）、“最終用戶”（Enduser）和“間接用戶”（或稱為關(guān)系人）。 客戶與最終用戶可能是同一個人也可能不是同一個人。?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求分析過程需求分析注意事項：用戶無法清楚地表達需求 需求分析員必須設(shè)法搞清楚用戶真正的需求，這是需求分析員的職責。

需求的理解問題 需求分析員和用戶都有可能誤解需求，需求確認工作（屬于需求管理）必不可少。用戶經(jīng)常變更需求 需求變更并不可怕，可怕的是需求變更失去控制，導(dǎo)致項目混亂。?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求分析過程(2)需求獲取流程目的獲取用戶（客戶與最終用戶）的需求信息，經(jīng)過分析后產(chǎn)生《用戶需求說明書》。角色與職責需求分析員調(diào)查、分析用戶的需求，客戶與最終用戶提供必要的需求信息。啟動準則需求分析員已經(jīng)確定輸入任何與用戶需求相關(guān)的材料主要步驟第一步：準備調(diào)查第二步：調(diào)查與記錄第三步：分析需求信息第四步：撰寫《用戶需求說明書》第五步：需求確認輸出《用戶需求說明書》結(jié)束準則需求分析員已經(jīng)撰寫完成《用戶需求說明書》，確保無拼寫、排版等錯誤。并確保《用戶需求說明書》的內(nèi)容無二義性，且涵蓋了所有的用戶需求。度量需求分析員統(tǒng)計工作量和上述文檔的規(guī)模，匯報給項目經(jīng)理。?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求分析過程(3)需求獲取的準備工作起草需求調(diào)查問題表，將調(diào)查重點鎖定在該問題表內(nèi)。（調(diào)查什么？）確定需求調(diào)查的方式。（如何調(diào)查？）確定調(diào)查的時間、地點、人員等，撰寫需求調(diào)查計劃。（“何人”在“何時”調(diào)查？）?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求分析過程(4)需求獲取與記錄 在調(diào)查過程中隨時記錄（或存儲）需求信息，建議采用表格的形式。

需求標題1調(diào)查方式調(diào)查人調(diào)查對象時間、地點需求信息記錄基本要素如“是什么”、“為什么”等?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求分析過程(5)撰寫用戶需求說明書 需求分析員對收集到的所有需求信息進行分析，消除錯誤，歸納與總結(jié)共性的用戶需求。然后按照指定的文檔模板撰寫《用戶需求說明書》。

《用戶需求說明書》不同于最終的《軟件需求規(guī)格說明書》§4.3軟件需求分析過程?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心功能類別功能名稱、標識符描述FeatureAFunctionA.1

…

FeatureBFunctionB.1

…

FeatureCFunctionC.1

…

需求類別需求名稱、標識符描述用戶界面需求

軟硬件需求

質(zhì)量需求

產(chǎn)品的功能性需求產(chǎn)品的非功能性需求?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求分析過程(6)軟件需求類別.功能需求 .性能需求.環(huán)境需求 .可靠性需求.安全保密要求 .用戶界面需求.資源使用需求.軟件成本消耗與開發(fā)進度需求.預(yù)先估計以后系統(tǒng)可能達到的目標

除了上述需求之外，還需要考慮一些其他的非功能性的需求并進行相應(yīng)的分析。

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BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求分析過程2.軟件需求定義目的定義準確無誤的軟件產(chǎn)品需求，產(chǎn)生《軟件需求規(guī)格說明書》。角色與職責需求分析員定義軟件需求?？蛻襞c最終用戶確認軟件需求。啟動準則《用戶需求說明書》已經(jīng)撰寫完成。輸入《用戶需求說明書》主要步驟第一步：細化并分析用戶需求第二步：撰寫軟件需求規(guī)格說明書第三步：軟件需求確認輸出《軟件需求規(guī)格說明書》結(jié)束準則《軟件需求規(guī)格說明書》已經(jīng)撰寫完成。開發(fā)方和客戶方已經(jīng)對產(chǎn)品需求進行了確認。度量需求分析員統(tǒng)計工作量和上述文檔的規(guī)模，匯報給項目經(jīng)理。?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求分析過程(1)需求分析與綜合需求獲取之后，對比較復(fù)雜的用戶需求進行建模分析，幫助軟件開發(fā)人員更好地理解需求。在模型基礎(chǔ)上，逐步細化所有的軟件功能，找出系統(tǒng)各元素之間的聯(lián)系、接口特性和設(shè)計上的限制，分析它們是否滿足功能要求，是否合理。依據(jù)功能需求，性能需求，運行環(huán)境需求等，剔除其不合理的部分，增加其需要部分。最終綜合成系統(tǒng)的解決方案，給出目標系統(tǒng)的詳細邏輯模型。?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求分析過程(2)需求建模建?？梢詭椭浖_發(fā)人員更好地理解需求。它著重于描述系統(tǒng)必須做什么、而不是如何去做系統(tǒng)。該過程需要給出系統(tǒng)的邏輯視圖（邏輯模型）以及系統(tǒng)的物理視圖（物理模型）。邏輯模型給出軟件要達到的功能和處理數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，而不是實現(xiàn)的細節(jié)。軟件需求的物理模型給出處理功能和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實際表示形式，這往往是由設(shè)備決定的。

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BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求分析過程常用的建模分析方法面向數(shù)據(jù)流的結(jié)構(gòu)化分析方法（SA）；面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的Jackson方法；面向?qū)ο蟮姆治龇椒ǎ∣OA）；建立動態(tài)模型的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、PetriNet等?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求分析過程(3)編制需求分析文檔軟件需求規(guī)格說明書數(shù)據(jù)要求說明書初步的用戶手冊修改、完善與確定軟件開發(fā)實施計劃

好的《軟件需求規(guī)格說明書》應(yīng)具備如下屬性：

正確、清楚、無二義性、一致、必要、完備、可實現(xiàn)、可驗證、確定優(yōu)先級、闡述“做什么”而不是“怎么做”。?2007

BUPTTSEG北京郵電大學通信軟件工程中心§4.3軟件需求分析過程3.需求確認

目的開發(fā)方和客戶對需求文檔進行評審，并作書面承諾。角色與職責開發(fā)方和客戶共同組織人員對需求文檔