第章軟件工程需求工程

軟件工程第3章需求工程內容摘要需求工程概述需求獲取需求分析、協(xié)商與建模需求規(guī)約與驗證需求管理內容摘要需求工程概述需求獲取需求分析、協(xié)商與建模需求規(guī)約與驗證需求管理AlanDavis把需求工程定義為“直到（但不包括）把軟件分解為實際架構構件之前的所有活動”Herb定義了需求工程的五階段生命周期：需求定義和分析、需求決策、形成需求規(guī)格、需求實現(xiàn)與驗證、需求演進管理MatthiasJarke和KlausPohl提出了三階段周期的說法：獲取、表示和驗證……需求工程本書將軟件需求工程細分為：需求獲取需求分析與協(xié)商系統(tǒng)建模需求規(guī)約需求驗證需求管理需求工程需求獲取系統(tǒng)分析人員通過與用戶的交流、對現(xiàn)有系統(tǒng)的觀察及對任務進行分析，確定:系統(tǒng)或產(chǎn)品范圍的限制性描述與系統(tǒng)或產(chǎn)品有關的人員特征列表系統(tǒng)的技術環(huán)境的描述系統(tǒng)功能的列表及應用于每個需求的領域限制描述不同運行條件下系統(tǒng)或產(chǎn)品使用狀況的應用場景為更好地定義需求而開發(fā)的任意原型。

需求獲取的工作產(chǎn)品為進行需求分析提供了基礎

需求分析與協(xié)商需求分析：對需求進行分類組織，分析每個需求之間的關系，檢查需求的一致性、重疊和遺漏的情況，并根據(jù)用戶的需要對需求進行排序。需求協(xié)商

在需求獲取階段，經(jīng)常出現(xiàn)以下問題：用戶提出的要求超出軟件系統(tǒng)可以實現(xiàn)的范圍或實現(xiàn)能力；不同的用戶提出了相互沖突的需求系統(tǒng)建模建模工具在用戶和系統(tǒng)分析人員之間建立了統(tǒng)一的語言和理解的橋梁.系統(tǒng)分析人員借助建模技術，對獲取的需求信息進行分析，排除錯誤和彌補不足，確保需求文檔正確反映用戶的真實意圖。常用的分析和建模方法有:面向數(shù)據(jù)流方法面向數(shù)據(jù)結構方法面向對象的方法。需求規(guī)約需求規(guī)約是分析任務的最終產(chǎn)物，通過建立完整的信息描述、詳細的功能和行為描述、性能需求和設計約束的說明、合適的驗收標準，給出對目標軟件的各種需求。需求規(guī)約作為用戶和開發(fā)者之間的一個協(xié)議，在之后的軟件工程各個階段發(fā)揮重要作用。需求驗證作為需求開發(fā)階段工作的復查手段，需求驗證對功能的正確性、完整性和清晰性，以及其它需求給予評價。為保證軟件需求定義的質量，評審應以專門指定的人員負責，并按規(guī)程嚴格進行。在實際的的開發(fā)過過程中，，獲取、分分析、建建模、編編寫規(guī)約約和驗證證這些需求求開發(fā)活活動不會會是線性性地、順順序地完完成。實實際上，，這些活活動是交交叉的、、遞增的的和反復復的。需求分析析過程需求管理理需求工程程包括獲取、分分析、規(guī)規(guī)定、驗驗證和管管理軟件件需求，而“軟軟件需求求管理””則是對對所有相相關活動動的規(guī)劃劃和控制制。換句話說說，需求求管理就就是：一種獲取取、組織織并記錄錄系統(tǒng)需需求的系系統(tǒng)化方方案，以以及一個個使用戶戶與項目目團隊對對不斷變變更的系系統(tǒng)需求求，達成成并保持持一致的的過程。。內容摘要要需求工程程概述需求獲取取需求分析析、協(xié)商商與建模模需求規(guī)約約與驗證證需求管理理軟件需求求包括功能需求求性能需求求用戶或人人的因素素環(huán)境需求求界面需求求文檔需求求數(shù)據(jù)需求求資源使用用需求安全保密密要求可靠性需需求軟件成本本消耗與與開發(fā)進進度需求求其他非功功能性要要求需求獲獲取方方法與與策略略建立順順暢的的通信信途徑徑訪談與與調查查觀察用用戶操操作流流程組成聯(lián)聯(lián)合小小組用況（（UseCase）建立順順暢的的通信信途徑徑建立分分析所所需要要的通通信途途徑，，以保保證能能順利利地對對問題題進行行分析析。訪談與與調查查在具體體的實實踐中中，通通常采采用折折衷的的方法法，即即適當當?shù)赜嬘媱澓煤妹嬲務劊灰^于于詳細細，允允許有有一定定的靈靈活性性。一般按按照如如下原原則進進行準準備：：所提問問的問問題應應該循循序漸漸進，，從整整體的的方面面開始始提問問，接接下來來的問問題應應有助助于對對前面面的問問題更更好的的理解解和細細化；；不要限限制用用戶對對問題題的回回答，，這有有可能能會引引出原原先沒沒有注注意的的問題題；提問和和回答答在匯匯總后后應能能夠反反映用用戶需需求的的全貌貌。觀察用用戶操操作流流程到用戶戶的實實際工工作環(huán)環(huán)境中中:對用戶戶的工工作流流程進進行觀觀察了解用用戶實實際的的操作作環(huán)境境、操操作過過程和和操作作要求求對照用用戶提提交的的問題題陳述述，對對用戶戶需求求可以以有更更全面面、更更細致致的認認識。。組成聯(lián)聯(lián)合小小組便利的的應用用規(guī)約約技術術(FacilitatedApplicationSpecificationTechniques,FAST)：打破用用戶（（需方方）和和開發(fā)發(fā)者（（供方方）的的界限限，共共同組組成一一個聯(lián)聯(lián)合小小組，，發(fā)揮各各自的的長處處，共共同負負責項項目的的推進進，這這樣有有助于于發(fā)揮揮各自自優(yōu)勢勢并增增進解解和協(xié)協(xié)調FAST基本原原則在中立立的地地點舉舉行由由開發(fā)發(fā)者和和用戶戶出席席的會會議；；建立準準備和和參與與會議議的規(guī)規(guī)則；；建議一一個足足夠正正式的的議程程以便便可以以進行行自由由的交交流；；一個““協(xié)調調者””(他可以以是用用戶、、開發(fā)發(fā)者或或其他他外人人)來控制制會議議；使用一一種““定義義機制制”(它可以以是工工作表表、圖圖表、、墻上上膠黏黏紙或或墻板板)；目標是是標識識問題題、提提出解解決方方案的的要素素、商商議不不同的的方法法、以以及在在有利利于完完成目目標的的氛圍圍中刻刻畫出出初步步的需需求。。FAST會議步步驟驟1)確定一一個FAST會議的的時間間地點點，并并在會會議日日之前前將產(chǎn)產(chǎn)品請請求發(fā)發(fā)布給給所有有的與與會者者。2)要求每每個FAST出席者者，會會前列列出一一組圍圍繞系系統(tǒng)環(huán)環(huán)境、、對象象的操操作、、對象象之間間的交交互功功能，，并列列出約約束列列表(如，成成本、、規(guī)模模大小小、權權重)和性能標準準列表(如，速度、、精度)。這些列表表可以不是是窮盡的，，但是，希希望每套列列表反映的的是每個人人對系統(tǒng)的的感覺。3)進行FAST會議時，當當團隊的每每個成員提提出單個列列表后，整整個團隊將將創(chuàng)建一個個組合的列列表，該組組合列表刪刪去冗余項項，并加入入在表達過過程中出現(xiàn)現(xiàn)的新思想想。在建好好所有主題題的組合列列表后，開開始討論活活動?？s短短、加長或或重新組合合列表以適適當?shù)胤从秤硨⒈婚_發(fā)發(fā)的產(chǎn)品。。FAST會議步驟驟(續(xù))一旦創(chuàng)建了了意見一致致的列表應該將團隊隊分為更小小的小組，，每個小組力力圖為每個個列表中的的一個或多多個項開發(fā)發(fā)出小型的的規(guī)約（即即對包含在在列表中的的單詞或短短語的精細細化）。每個小組然然后將他們們開發(fā)的每每個小規(guī)約約提交給所所有的FAST出席者討論論，進行添添加、刪除除或進一步步的精化等等工作。在所有討論論過程中，，團隊可能能提出某些些不能在會會議過程中中解決的問問題，此時時要保留問問題列表以以使這些思思想在以后后的活動中中產(chǎn)生作用用。5)在小規(guī)約完完成后，每每個FAST小組提出一一個針對產(chǎn)產(chǎn)品的確切切標準列表表，并將該該列表提交交給團隊，，然后創(chuàng)建建一個意見見一致的確確定的標準準列表。這這個列表作作為需求獲獲取的結果果，為需求求分析和建建模提供基基礎信息。。用況（UseCase）當需求收集集起來后，，分析員就就可以創(chuàng)建建一組標識識串，構造造系統(tǒng)的使使用場景。。創(chuàng)建用況模模型的主要要步驟如下下：確定誰會直直接使用該該系統(tǒng)，即即參與者（（Actor）選取其中一一個參與者者定義該參與與者希望系系統(tǒng)做什么么，參與者者希望系統(tǒng)統(tǒng)作的每件件事將成為為一個用況況對每件事事來說，，何時參參與者會會使用系系統(tǒng)，通通常會發(fā)發(fā)生什么么，這就就是用況況的基本本過程描述該用用況的基基本過程程內容摘要要需求工程程概述需求獲取取需求分析析、協(xié)商商與建模模需求規(guī)約約與驗證證需求管理理需求分析析原則1．必須能能夠表示示和理解解問題的的信息域域2．必須能夠夠定義軟軟件將完完成的功功能3．必須能能夠表示示軟件的的行為(作為外部部事件的的結果)4．必須劃分分描述數(shù)數(shù)據(jù)、功功能和行行為的模模型，從從而可以以分層次次地揭示示細節(jié)5．分析過過程應該該從要素素信息移移向細節(jié)節(jié)信息信息域信息域：：包括信息內容容、信息息流、以以及信息息結構。信息內容表示了單個數(shù)數(shù)據(jù)和控制對對象，目標軟軟件所有處理理的信息集合合由它們構成成。例如，數(shù)據(jù)對對象“工資””是一組重要要數(shù)據(jù)體的組組合：領款人人的姓名、凈凈付款數(shù)、付付款總額、扣扣除額等等信息流表示了數(shù)據(jù)和控制在系統(tǒng)中流動動時的變化方方式，輸入對對象被變換為為中間信息(數(shù)據(jù)和/或控制)，然后進一步步被變換為輸輸出信息結構表示了各種數(shù)數(shù)據(jù)和控制項項的內部組織織數(shù)據(jù)或控制項項將被組織為為n維表還是樹形形結構？在結構構的語語境內內，什什么信信息是是和其其他信信息相相關的的？信息包包含在在單個個結構構中，，還是是使用用不同同的結結構？？在某信信息結結構中中的信信息如如何和和在另另一個個結構構中的的信息息相關關？信息域域抽象象、、分分解解與與多多視視點點分分析析問題題抽抽象象方方法法要求求分分析析人人員員在在分分析析過過程程中中捕捕捉捉用用戶戶描描述述或或問問題題本本身身固固有有的的一般般-特殊殊關關系系首先先關關注注一一般般問問題題的的解解決決途途徑徑，，進進而而指指導導特特殊殊問問題題的的解解決決方方法法。。問題題分分解解的目目的的是是要要能能以以層層次次化化的的方方式式對對問問題題進進行行分分解解和和不不斷斷細細化化。。較大大規(guī)規(guī)模模或或較較為為復復雜雜的的問問題題可可以以被被分分解解為為若若干干子子問問題題進進行行理理解解和和分分析析分解解可可以以逐逐級級進進行行，，直直至至子子問問題題被被分分解解為為一一個個容容易易分分析析理理解解的的部部分分例如如橫向分解縱向分解抽象象、、分分解解與與多多視視點點分分析析需求求協(xié)協(xié)商商協(xié)商商的的過過程程就就是是討討論論需需求求沖沖突突，，找找出出每每個個人人都都滿滿意意的的折折衷衷方方案案協(xié)商商不不是是簡簡單單的的邏邏輯輯或或技技術術上上的的爭爭論論要注注意意組組織織和和行行政政方方面面的的因因素素①不不一一致致的的目目標標②責責任任的的喪喪失失或或轉轉移移③組組織織文文化化④組組織織管管理理態(tài)態(tài)度度和和士士氣氣⑤部部門門差差異異通常會議議是解決決沖突最最快的方方式參加者應應該包括括發(fā)現(xiàn)沖沖突、遺遺漏或重重疊的分分析員，，以及可可以解決決發(fā)現(xiàn)的的問題的的項目相相關人員員會議應該該討論那那些非正正式討論論不能解解決的問問題通常會議議分為三三個階段段：敘述階段段討論階段段決策階段段需求協(xié)商商需求建模模在軟件需需求分析析階段，，所創(chuàng)建建的模型型，要著著重于描描述系統(tǒng)統(tǒng)要做什么，而不是是如何去做做目標軟件件的模型型不應涉涉及軟件件實現(xiàn)細細節(jié)常用的分分析方法法：面向數(shù)據(jù)據(jù)流的結結構化分分析方法法(SA)面向數(shù)據(jù)據(jù)結構的的分析方方法面向對象象的分析析方法(OOA)需求建模模內容摘要要需求工程程概述需求獲取取需求分析析、協(xié)商商與建模模需求規(guī)約約與驗證證需求管理理需求規(guī)約約的原則則1． 從現(xiàn)現(xiàn)實中分分離功能能，即描描述要““做什么么”而不不是“怎怎樣實現(xiàn)現(xiàn)”。2．要求使用用面向處處理的規(guī)規(guī)約語言言，定義義一個行行為模型型，從而而得到““做什么么”的規(guī)規(guī)約。3． 整個個系統(tǒng)都都包括在在規(guī)格說說明的描描述之中中。4．規(guī)約必須須包括系系統(tǒng)運行行環(huán)境。。需求規(guī)約約的原則則(續(xù))5． 規(guī)約約必須是是一個認認識模型型，而不不是設計計或實現(xiàn)現(xiàn)的模型型。6．規(guī)約必須須是可操操作的。。7． 規(guī)約約必須允允許不完完備性并并允許擴擴充。8．規(guī)約必須須局部化化和松散散耦合。。需求規(guī)約約Ⅰ.引言A.系統(tǒng)參考文獻B.整體描述C.軟件項目約束Ⅱ.信息描述A.信息內容表示B.信息流表示：ⅰ數(shù)據(jù)流ⅱ控制流Ⅲ.功能描述A.功能劃分B.功能描述：ⅰ處理說明ⅱ限制∕局限ⅲ性能需求ⅳ設計約束ⅴ支撐圖C.控制描述ⅰ控制規(guī)約ⅱ設計約束Ⅳ.行為描述A.系統(tǒng)狀態(tài)B.事件和響應Ⅴ.檢驗標準A.性