XXXXXX大學(xué)軟件工程SOFTWARE

ENGINEERING教師：XXXXX2024教學(xué)目標(biāo)：（1）理解軟件需求分析的概念和特點(diǎn)；（2）掌握需求分析的具體任務(wù)及過(guò)程；（3）掌握需求獲取的方法；（4）能夠編寫(xiě)小型項(xiàng)目的需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)。第3章軟件需求工程3.1.1軟件需求1.什么是需求IEEE軟件工程標(biāo)準(zhǔn)詞匯表中對(duì)需求的定義是：（1）用戶解決問(wèn)題或達(dá)到目標(biāo)所需的條件或能力；（2）系統(tǒng)或系統(tǒng)部件要滿足合同、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或其它正式規(guī)定文檔所需具有的條件或能力；（3）一種反映上面（1）或（2）所描述的條件或能力的文檔說(shuō)明。3.1

需求工程概述

3.1

需求工程概述功能性需求

功能性需求主要描述軟件應(yīng)該做什么，即為用戶或其他系統(tǒng)完成的功能、提供的服務(wù)。功能性需求是軟件的一項(xiàng)基本需求，但并不是唯一的需求。非功能性需求

非功能性需求主要描述軟件質(zhì)量屬性的特性，包括易用性、可靠性、執(zhí)行速度以及異常處理能力等。

3.1

需求工程概述軟件產(chǎn)品要滿足用戶所需就要?jiǎng)?chuàng)建良好的需求，一般良好的需求應(yīng)該包含以下9個(gè)特性：（1）正確性：技術(shù)可行，內(nèi)容合法，符合軟件設(shè)計(jì)實(shí)際要求；（2）完整性：能夠表達(dá)一個(gè)完整的想法；（3）清晰性：不易被錯(cuò)誤理解，不模棱兩可；（4）一致性：不與其它需求相沖突；（5）可追蹤性：可以唯一識(shí)別并進(jìn)行跟蹤；（6）可驗(yàn)證性：可驗(yàn)證軟件能夠滿足用戶需求；（7）可行性：可以在預(yù)期成本和計(jì)劃進(jìn)度內(nèi)完成；（8）模塊化：可單獨(dú)變更而不影響其它需求，或不會(huì)造成較大影響；（9）獨(dú)立于設(shè)計(jì)：不包括項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)、計(jì)劃信息等。3.1.2需求分析需求分析是研究用戶要求，以得到目標(biāo)系統(tǒng)的需求定義的過(guò)程，即理解、分析和表達(dá)“系統(tǒng)必須做什么”的過(guò)程。

客戶需求的模糊性對(duì)問(wèn)題空間理解的不完備性與不一致性客戶需求的動(dòng)態(tài)性需求分析過(guò)程需求獲取需求提煉需求描述需求驗(yàn)證角色名稱描述用戶直接操作軟件的人員客戶軟件開(kāi)發(fā)的委托方或軟件市場(chǎng)的目標(biāo)客戶需求分析人員負(fù)責(zé)進(jìn)行需求搜集，并進(jìn)行分析形成軟件需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)3.2

需求獲取3.2.2需求獲取存在問(wèn)題（1）分析人員與用戶的溝通問(wèn)題（2）誤解客戶需求問(wèn)題（3）需求的不確定性問(wèn)題（4）獲取方法問(wèn)題（5）時(shí)間問(wèn)題3.2.3需求獲取方法1．訪談2．問(wèn)卷調(diào)查3．實(shí)地考查4．情景分析5．構(gòu)造原型3.2.4提高獲取的效率

1.主動(dòng)了解客戶業(yè)務(wù)和相關(guān)知識(shí)2.及時(shí)整理記錄3.對(duì)客戶進(jìn)行正確分類4.引導(dǎo)客戶，使其充分表達(dá)自己的想法5.充分利用需求確認(rèn)會(huì)議6.需求是變動(dòng)的7.及時(shí)交流3.2.5需求獲取實(shí)例

【例3-1】高校財(cái)務(wù)問(wèn)答系統(tǒng)需求獲取實(shí)例1．確定用戶類型2．確定場(chǎng)景3.3需求提煉3.3.1需求分析模型所謂模型，就是為了理解事物而對(duì)該事物做出的一種抽象，在軟件工程中的模型由一組圖形符號(hào)和組織這些符號(hào)的規(guī)則組成。3.3.2需求分析模型分類1.域建模2.用例建模3.組件和服務(wù)建模4.性能建模3.3.3需求分析建模方法

結(jié)構(gòu)化分析建模方法是從數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析，用數(shù)據(jù)流程圖把要開(kāi)發(fā)的軟件功能結(jié)構(gòu)表示出來(lái)，這種圖形是軟件的功能模型，所以它是一種建模活動(dòng)。面向?qū)ο蠓治鼋２粌H僅是新的編程語(yǔ)言的匯總。它是一種新的思維方式，一種關(guān)于計(jì)算和信息結(jié)構(gòu)化的新思維。面向?qū)ο蟮姆治鼋？梢砸暈槭且粋€(gè)包含抽象、封裝、模塊化、層次、分類、并行、穩(wěn)定、可重用和可擴(kuò)展性等元素概念的框架。3.4需求描述3.4.1需求描述方法通常有三種方法進(jìn)行需求描述：（1）用好的結(jié)構(gòu)化和自然語(yǔ)言編寫(xiě)文本型文檔；（2）建立圖形化模型，這些模型可以描繪轉(zhuǎn)換過(guò)程、系統(tǒng)狀態(tài)和它們之間的變化、數(shù)據(jù)關(guān)系、邏輯流或?qū)ο箢惡退鼈兊年P(guān)系；（3）編寫(xiě)形式化規(guī)模說(shuō)明，可以通過(guò)使用數(shù)學(xué)上精確的形式化邏輯語(yǔ)言來(lái)定義需求。盡管形式化規(guī)格說(shuō)明具有很強(qiáng)的嚴(yán)密性和精確度，但由于其所使用的形式化語(yǔ)言只有極少數(shù)專業(yè)人員才熟悉，所以，這一方法一直沒(méi)有在工業(yè)界得到普遍使用。3.4.2軟件需求規(guī)格說(shuō)明軟件需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)（SoftwareRequirementSpecification，SRS）是需求分析的結(jié)果，它具有廣泛的使用范圍，并成為客戶、分析人員和設(shè)計(jì)人員之間進(jìn)行理解和交流的手段。客戶通過(guò)需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)指定需求，檢查需求描述是否滿足原來(lái)的期望；設(shè)計(jì)人員通過(guò)需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)了解軟件需要開(kāi)發(fā)的內(nèi)容，將其作為軟件設(shè)計(jì)的基本出發(fā)點(diǎn)；測(cè)試人員根據(jù)軟件需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)中對(duì)產(chǎn)品行為的描述，制定測(cè)試計(jì)劃、測(cè)試用例和測(cè)試過(guò)程；產(chǎn)品發(fā)布人員根據(jù)軟件需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)和用戶界面設(shè)計(jì)編寫(xiě)用戶手冊(cè)等文檔。3.4.3需求描述的編寫(xiě)原則（1）句子和段落要短。使用正確的語(yǔ)法、拼寫(xiě)、標(biāo)點(diǎn)。使用術(shù)語(yǔ)，要保持一致性，并在術(shù)語(yǔ)表或數(shù)據(jù)字典中定義它們。（2）要檢查需求是否被有效地定義。換句話說(shuō)，作為軟件需求規(guī)格說(shuō)明的編寫(xiě)者，是否需要說(shuō)明書(shū)以外的解釋，來(lái)幫助開(kāi)發(fā)人員很好地理解需求，以便于設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)？如果是的話，說(shuō)明書(shū)需求還需要精化。（3）需求編寫(xiě)者還要努力正確地把握細(xì)化程度。要避免包含多個(gè)需求的冗長(zhǎng)的敘述段落。盡量編寫(xiě)?yīng)毩⒌目蓽y(cè)試的需求，如果一小部分測(cè)試就可以驗(yàn)證一個(gè)需求的正確性，那么它已經(jīng)正確地被細(xì)化了。如果預(yù)想到多種不同的測(cè)試，則幾個(gè)需求可能已關(guān)聯(lián)在一起，需要拆分開(kāi)。（4）密切關(guān)注合成了多個(gè)需求的單個(gè)需求。一個(gè)需求中的連接詞“和”與“或”表示了幾個(gè)需求的合并。盡量避免在一個(gè)需求中使用“和”與“或”。（5）通篇文檔細(xì)節(jié)上要保持一致。在多處包含相同的需求可以使文檔更易于閱讀，但也會(huì)給文檔的維護(hù)增加困難。文檔涉及的多份文本要在同一時(shí)間內(nèi)全部更新，避免不一致性。3.5需求驗(yàn)證需求分析的最后一步是驗(yàn)證以上需求分析成果。需求分析階段的工作成果是后續(xù)軟件開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，為了提高軟件開(kāi)發(fā)質(zhì)量，降低軟件開(kāi)發(fā)的成本，必須對(duì)需求的正確性進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)證，確定需求的一致性、完整性和有效性。確保設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的需求可回溯，并進(jìn)行需求變更管理。3.5.1需求驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)1．正確性2．無(wú)歧義性3．完整性4．可驗(yàn)證性5．一致性6．可修改性7．可追蹤性3.5.2如何做好需求驗(yàn)證1．分層次和分階段評(píng)審用戶的需求可以分層次，一般而言可以分成如下的層次：（1）目標(biāo)性需求：定義了整個(gè)系統(tǒng)需要達(dá)到的目標(biāo)；（2）功能性需求：定義了整個(gè)系統(tǒng)必須完成的任務(wù)；（3）操作性需求：定義了完成每個(gè)任務(wù)時(shí)具體的人機(jī)交互。2．正式評(píng)審與非正式評(píng)審結(jié)合3．精心挑選和培訓(xùn)評(píng)審員4．建立標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)審流程和充分準(zhǔn)備評(píng)審5．做好評(píng)審后的跟蹤工作3.6需求管理3.6.1需求變更控制1．需求變更的原因（1）對(duì)需求的理解存在分歧（2）系統(tǒng)實(shí)施時(shí)間過(guò)長(zhǎng)（3）用戶業(yè)務(wù)需求改變（4）系統(tǒng)正常升級(jí)2．需求變更流程變更控制是在一定的流程下有效地實(shí)施整個(gè)變更過(guò)程，需求變更流程如圖3-3所示，應(yīng)該包括以下4個(gè)部分：（1）仔細(xì)評(píng)估已建議的變更；（2）挑選合適的人選對(duì)變更做出決定；（3）變更應(yīng)及時(shí)通知所涉及的人員；（4）項(xiàng)目要按一定的流程實(shí)施需求變更。3.6.2需求跟蹤一個(gè)管理系統(tǒng)的需求跟蹤通常應(yīng)該滿足，第一，能夠完整地定義需求之間的各種關(guān)系，并提供可視化表示方式；第二，在需求變更時(shí)，系統(tǒng)能夠按照所定義的需求跟蹤鏈，跟蹤到所有受影響的需求。同時(shí)，管理人員也需要進(jìn)行需求狀態(tài)跟蹤，以了解項(xiàng)目工程進(jìn)行到了何種程度，從而對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)行控制。3.7應(yīng)用案例——高校財(cái)務(wù)問(wèn)答系統(tǒng)需求描述3.7.1引言本文檔是軟件開(kāi)發(fā)者和客戶之間簽訂的一份契約，保證客戶需求的穩(wěn)定性，為軟件開(kāi)發(fā)者提供軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的憑據(jù)。1．項(xiàng)目目的和目標(biāo)本系統(tǒng)的目的在于創(chuàng)建一個(gè)財(cái)務(wù)問(wèn)答平臺(tái)，有助于解決大部分教職工的常見(jiàn)財(cái)務(wù)相關(guān)問(wèn)題，減少財(cái)務(wù)部門工作人員回答咨詢問(wèn)題的工作量。2.用戶簡(jiǎn)介本系統(tǒng)面向的是各類高校，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，需要為一些工作開(kāi)發(fā)管理系統(tǒng)幫助減輕工作人員工作量。3.參考文獻(xiàn)略4.版本更新信息3.7.2綜合描述1.組織結(jié)構(gòu)與職責(zé)本系統(tǒng)用戶的組織結(jié)構(gòu)與角色。2.角色定義組織結(jié)構(gòu)圖中各用戶類型的職責(zé)說(shuō)明。3.7.3目標(biāo)系統(tǒng)功能需求3.7.4目標(biāo)系統(tǒng)性能需求1.時(shí)間需求（1）檢查輸入資料合法性的時(shí)間應(yīng)少于1秒；（2）查詢的最長(zhǎng)等待時(shí)間應(yīng)少于5秒；（3）更新信息的時(shí)間應(yīng)少于3秒；（4）信息上傳和下載的時(shí)間應(yīng)少于10秒。2.空間需求（1）支持的終端數(shù)：<=1500；（2）支持的并行操作的使用者數(shù)：<=300。3.7.5目標(biāo)系統(tǒng)界面與接口需求1.界面需求本系統(tǒng)的界面遵循風(fēng)格統(tǒng)一，兼容常用移動(dòng)端系統(tǒng)和管理端瀏覽器。2.接口需求點(diǎn)列表/接口模型無(wú)接口。3.7.6目標(biāo)系統(tǒng)其他需