第03章軟件工程需求工程

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1、Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),軟件工程,第,3,章 需求工程,內(nèi)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(yàn)證,需求管理,內(nèi)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(yàn)證,需求管理,Alan Davis,把需求工程定義為“直到（但不包括）把軟件分解為實(shí)際架構(gòu)構(gòu)件

2、之前的所有活動(dòng)”,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(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證、需求演進(jìn)管理,Matthias Jarke,和,Klaus Pohl,提出了三階段周期的說(shuō)法：獲取、表示和驗(yàn)證,需求工程,本書(shū)將軟件需求工程細(xì)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(yàn)證,需求管理,需求工程,需求獲取,系統(tǒng)分析人員通過(guò)與用戶的交流、對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的觀察及對(duì)任務(wù)進(jìn)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(guān)的人員,特征列表,系統(tǒng)的技術(shù)環(huán)境的描述,系統(tǒng)功能的列表及應(yīng)用于每個(gè)需求的領(lǐng)域限制,描述不同運(yùn)行條件下系統(tǒng)或產(chǎn)品使用狀況的應(yīng)用場(chǎng)景,

3、為更好地定義需求而開(kāi)發(fā)的任意原型。,需求獲取的工作產(chǎn)品為進(jìn)行需求分析提供了基礎(chǔ),需求分析與協(xié)商,需求分析：,對(duì)需求進(jìn)行,分類(lèi)組織,，,分析,每個(gè)需求之間的關(guān)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(duì),需求進(jìn)行排序,。,需求協(xié)商,在需求獲取階段，經(jīng)常出現(xiàn)以下問(wèn)題：,用戶提出的要求超出軟件系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的范圍或?qū)崿F(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(yǔ)言和理解的,橋梁,.,系統(tǒng)分析人員借助建模技術(shù)，對(duì)獲取的需求信息進(jìn)行分析，排除錯(cuò)誤和彌補(bǔ)不足，確保需求文檔正確反映用戶的真實(shí)意圖。,常用的分析和建模方法有,:,面向

4、數(shù)據(jù)流方法,面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方法,面向?qū)ο蟮姆椒?。,需求規(guī)約,需求規(guī)約是分析任務(wù)的最終產(chǎn)物，通過(guò)建立完整的,信息描述、詳細(xì)的功能和行為描述、性能需求和設(shè)計(jì)約束的說(shuō)明、合適的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),，給出對(duì)目標(biāo)軟件的各種需求。,需求規(guī)約作為用戶和開(kāi)發(fā)者之間的一個(gè),協(xié)議,，在之后的軟件工程各個(gè)階段發(fā)揮重要作用。,需求驗(yàn)證,作為需求開(kāi)發(fā)階段工作的復(fù)查手段，需求驗(yàn)證對(duì)功能的,正確性、完整性和清晰性,，以及其它需求給予評(píng)價(jià)。,為保證軟件需求定義的質(zhì)量，評(píng)審應(yīng)以專(zhuān)門(mén)指定的人員負(fù)責(zé)，并按規(guī)程嚴(yán)格進(jìn)行。,在實(shí)際的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，,獲取、分析、建模、編寫(xiě)規(guī)約和驗(yàn)證,這些需求開(kāi)發(fā)活動(dòng)不會(huì)是線性地、順序地完成。實(shí)際上，這些活動(dòng)是交叉的

5、、遞增的和反復(fù)的。,需求分析過(guò)程,需求管理,需求工程包括,獲取、分析、規(guī)定、驗(yàn)證和管理軟件需求,，而“軟件需求管理”則是對(duì)所有相關(guān)活動(dòng)的規(guī)劃和控制。,換句話說(shuō)，需求管理就是：,一種獲取、組織并記錄系統(tǒng)需求的系統(tǒng)化方案，以及一個(gè)使用戶與項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對(duì)不斷變更的系統(tǒng)需求，達(dá)成并保持一致的過(guò)程。,內(nèi)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(yàn)證,需求管理,軟件需求包括,功能需求,性能需求,用戶或人的因素,環(huán)境需求,界面需求,文檔需求,數(shù)據(jù)需求,資源使用需求,安全保密要求,可靠性需求,軟件成本消耗與開(kāi)發(fā)進(jìn)度需求,其他非功能性要求,需求獲取方法與策略,建立順暢的通信途徑,訪談與調(diào)查,觀

6、察用戶操作流程,組成聯(lián)合小組,用況（,Use Case,）,建立順暢的通信途徑,建立分析所需要的通信途徑，以保證能順利地對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析。,訪談與調(diào)查,在具體的實(shí)踐中，通常采用折衷的方法，即適當(dāng)?shù)赜?jì)劃好面談，但不要過(guò)于詳細(xì)，允許有一定的靈活性。,一般按照如下原則進(jìn)行準(zhǔn)備：,所提問(wèn)的問(wèn)題應(yīng)該循序漸進(jìn)，從整體的方面開(kāi)始提問(wèn)，接下來(lái)的問(wèn)題應(yīng)有助于對(duì)前面的問(wèn)題更好的理解和細(xì)化；,不要限制用戶對(duì)問(wèn)題的回答，這有可能會(huì)引出原先沒(méi)有注意的問(wèn)題；,提問(wèn)和回答在匯總后應(yīng)能夠反映用戶需求的全貌。,觀察用戶操作流程,到用戶的實(shí)際工作環(huán)境中,:,對(duì)用戶的工作流程進(jìn)行觀察,了解用戶實(shí)際的操作環(huán)境、操作過(guò)程和操作要求,對(duì)照

7、用戶提交的問(wèn)題陳述，對(duì)用戶需求可以有更全面、更細(xì)致的認(rèn)識(shí)。,組成聯(lián)合小組,便利的應(yīng)用規(guī)約技術(shù),(Facilitated Application Specification Techniques,FAST),：,打破用戶（需方）和開(kāi)發(fā)者（供方）的界限，共同組成一個(gè)聯(lián)合小組，,發(fā)揮各自的長(zhǎng)處，共同負(fù)責(zé)項(xiàng)目的推進(jìn)，這樣有助于發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)并增進(jìn)解和協(xié)調(diào),FAST,基本原則,在中立的地點(diǎn)舉行由開(kāi)發(fā)者和用戶出席的會(huì)議；,建立準(zhǔn)備和參與會(huì)議的規(guī)則；,建議一個(gè)足夠正式的議程以便可以進(jìn)行自由的交流；,一個(gè)“協(xié)調(diào)者”,(,他可以是用戶、開(kāi)發(fā)者或其他外人,),來(lái)控制會(huì)議；,使用一種“定義機(jī)制”,(,它可以是工作表、

8、圖表、墻上膠黏紙或墻板,),；,目標(biāo)是標(biāo)識(shí)問(wèn)題、提出解決方案的要素、商議不同的方法、以及在有利于完成目標(biāo)的氛圍中刻畫(huà)出初步的需求。,FAST,會(huì)議 步驟,1),確定一個(gè),FAST,會(huì)議的時(shí)間地點(diǎn)，并在會(huì)議日之前將產(chǎn)品請(qǐng)求發(fā)布給所有的與會(huì)者。,2),要求每個(gè),FAST,出席者，會(huì)前列出一組圍繞系統(tǒng)環(huán)境、對(duì)象的操作、對(duì)象之間的交互功能，并列出約束列表,(,如，成本、規(guī)模大小、權(quán)重,),和性能標(biāo)準(zhǔn)列表,(,如，速度、精度,),。這些列表可以不是窮盡的，但是，希望每套列表反映的是每個(gè)人對(duì)系統(tǒng)的感覺(jué)。,3),進(jìn)行,FAST,會(huì)議時(shí)，當(dāng)團(tuán)隊(duì)的每個(gè)成員提出單個(gè)列表后，整個(gè)團(tuán)隊(duì)將創(chuàng)建一個(gè)組合的列表，該組合列表

9、刪去冗余項(xiàng)，并加入在表達(dá)過(guò)程中出現(xiàn)的新思想。在建好所有主題的組合列表后，開(kāi)始討論活動(dòng)?？s短、加長(zhǎng)或重新組合列表以適當(dāng)?shù)胤从硨⒈婚_(kāi)發(fā)的產(chǎn)品。,FAST,會(huì)議 步驟,(,續(xù),),一旦創(chuàng)建了意見(jiàn)一致的列表,應(yīng)該將團(tuán)隊(duì)分為更小的小組，,每個(gè)小組力圖為每個(gè)列表中的一個(gè)或多個(gè)項(xiàng)開(kāi)發(fā)出小型的規(guī)約（即對(duì)包含在列表中的單詞或短語(yǔ)的精細(xì)化）。,每個(gè)小組然后將他們開(kāi)發(fā)的每個(gè)小規(guī)約提交給所有的,FAST,出席者討論，進(jìn)行添加、刪除或進(jìn)一步的精化等工作。,在所有討論過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)可能提出某些不能在會(huì)議過(guò)程中解決的問(wèn)題，此時(shí)要保留問(wèn)題列表以使這些思想在以后的活動(dòng)中產(chǎn)生作用。,5),在小規(guī)約完成后，每個(gè),FAST,小組提出一

10、個(gè)針對(duì)產(chǎn)品的確切標(biāo)準(zhǔn)列表，并將該列表提交給團(tuán)隊(duì)，然后創(chuàng)建一個(gè)意見(jiàn)一致的確定的標(biāo)準(zhǔn)列表。這個(gè)列表作為需求獲取的結(jié)果，為需求分析和建模提供基礎(chǔ)信息。,用況（,Use Case,）,當(dāng)需求收集起來(lái)后，分析員就可以創(chuàng)建一組標(biāo)識(shí)串，構(gòu)造系統(tǒng)的使用場(chǎng)景。,創(chuàng)建用況模型的主要步驟如下：,確定誰(shuí)會(huì)直接使用該系統(tǒng)，即參與者（,Actor,）,選取其中一個(gè)參與者,定義該參與者希望系統(tǒng)做什么，參與者希望系統(tǒng)作的每件事將成為一個(gè)用況,對(duì)每件事來(lái)說(shuō)，何時(shí)參與者會(huì)使用系統(tǒng)，通常會(huì)發(fā)生什么，這就是用況的基本過(guò)程,描述該用況的基本過(guò)程,內(nèi)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(yàn)證,需求管理,需求分析

11、原則,1,必須能夠表示和理解問(wèn)題的信息域,2,必須能夠定義軟件將完成的功能,3,必須能夠表示軟件的行為,(,作為外部事件的結(jié)果,),4,必須劃分描述數(shù)據(jù)、功能和行為的模型，從而可以分層次地揭示細(xì)節(jié),5,分析過(guò)程應(yīng)該從要素信息移向細(xì)節(jié)信息,信息域,信息域：,包括,信息內(nèi)容、信息流、以及信息結(jié)構(gòu),。,信息內(nèi)容,表示了單個(gè)數(shù)據(jù)和控制對(duì)象，目標(biāo)軟件所有處理的信息集合由它們構(gòu)成。,例如，數(shù)據(jù)對(duì)象“工資”是一組重要數(shù)據(jù)體的組合：領(lǐng)款人的姓名、凈付款數(shù)、付款總額、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(dòng)時(shí)的變化方式，輸入對(duì)象被變換為中間信息,(,數(shù)據(jù)和,/,或控制,),，然后進(jìn)一步被變換為輸出,

12、信息結(jié)構(gòu),表示了各種數(shù)據(jù)和控制項(xiàng)的內(nèi)部組織,數(shù)據(jù)或控制項(xiàng)將被組織為,n,維表還是樹(shù)形結(jié)構(gòu)？,在結(jié)構(gòu)的語(yǔ)境內(nèi)，什么信息是和其他信息相關(guān)的？,信息包含在單個(gè)結(jié)構(gòu)中，還是使用不同的結(jié)構(gòu)？,在某信息結(jié)構(gòu)中的信息如何和在另一個(gè)結(jié)構(gòu)中的信息相關(guān)？,信息域,抽象、分解與多視點(diǎn)分析,問(wèn)題抽象方法,要求分析人員在分析過(guò)程中捕捉用戶描述或問(wèn)題本身固有的,一般,-,特殊關(guān)系,首先關(guān)注一般問(wèn)題的解決途徑，進(jìn)而指導(dǎo)特殊問(wèn)題的解決方法。,問(wèn)題分解,的目的是要能以層次化的方式對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分解和不斷細(xì)化。,較大規(guī)?；蜉^為復(fù)雜的問(wèn)題可以被分解為若干子問(wèn)題進(jìn)行理解和分析,分解可以逐級(jí)進(jìn)行，直至子問(wèn)題被分解為一個(gè)容易分析理解的部分,

13、例如,橫向分解,縱向分解,抽象、分解與多視點(diǎn)分析,需求協(xié)商,協(xié)商的過(guò)程就是討論需求沖突，找出每個(gè)人都滿意的折衷方案,協(xié)商不是簡(jiǎn)單的邏輯或技術(shù)上的爭(zhēng)論,要注意組織和行政方面的因素,不一致的目標(biāo),責(zé)任的喪失或轉(zhuǎn)移,組織文化,組織管理態(tài)度和士氣,部門(mén)差異,通常會(huì)議是解決沖突最快的方式,參加者應(yīng)該包括發(fā)現(xiàn)沖突、遺漏或重疊的分析員，以及可以解決發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題的項(xiàng)目相關(guān)人員,會(huì)議應(yīng)該討論那些非正式討論不能解決的問(wèn)題,通常會(huì)議分為三個(gè)階段：,敘述階段,討論階段,決策階段,需求協(xié)商,需求建模,在軟件需求分析階段，所創(chuàng)建的模型，要著重于描述系統(tǒng)要,做什么,，而不是,如何去做,目標(biāo)軟件的模型不應(yīng)涉及軟件實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),常用

14、的分析方法：,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)的分析方法,面向?qū)ο蟮姆治龇椒?(OOA),需求建模,內(nèi)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(yàn)證,需求管理,需求規(guī)約的原則,1,從現(xiàn)實(shí)中分離功能，即描述要“做什么”而不是“怎樣實(shí)現(xiàn)”。,2,要求使用面向處理的規(guī)約語(yǔ)言，定義一個(gè)行為模型，從而得到“做什么”的規(guī)約。,3,整個(gè)系統(tǒng)都包括在規(guī)格說(shuō)明的描述之中。,4,規(guī)約必須包括系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境。,需求規(guī)約的原則,(,續(xù),),5,規(guī)約必須是一個(gè)認(rèn)識(shí)模型，而不是設(shè)計(jì)或?qū)崿F(xiàn)的模型。,6,規(guī)約必須是可操作的。,7,規(guī)約必須允許不完備性并允許擴(kuò)充。,8,規(guī)約必須局部化和松散

15、耦合。,需求規(guī)約,.,引言,A.,系統(tǒng)參考文獻(xiàn),B.,整體描述,C.,軟件項(xiàng)目約束,.,信息描述,A.,信息內(nèi)容表示,B.,信息流表示：,數(shù)據(jù)流,控制流,.,功能描述,A.,功能劃分,B.,功能描述：,處理說(shuō)明,限制局限,性能需求,設(shè)計(jì)約束,支撐圖,C.,控制描述,控制規(guī)約,設(shè)計(jì)約束,.,行為描述,A.,系統(tǒng)狀態(tài),B.,事件和響應(yīng),.,檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),A.,性能范圍,B.,測(cè)試種類(lèi),C.,期望的軟件響應(yīng),D.,特殊的考慮,.,參考書(shū)目,.,附錄,需求驗(yàn)證,需求驗(yàn)證目的是要檢驗(yàn)需求是否能夠反映用戶的意愿,評(píng)審人員評(píng)審時(shí)往往需要檢查以下內(nèi)容：,系統(tǒng)定義的目標(biāo)是否與用戶的要求一致；,系統(tǒng)需求分析階段提供的

16、文檔資料是否齊全；文檔中的描述是否完整、清晰、準(zhǔn)確地反映了用戶要求；,被開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)流與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否確定且充足；,主要功能是否已包括在規(guī)定的軟件范圍之內(nèi)，是否都已充分說(shuō)明；,設(shè)計(jì)的約束條件或限制條件是否符合實(shí)際；,開(kāi)發(fā)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)是什么；,是否詳細(xì)制定了檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，它們能否對(duì)系統(tǒng)定義是否成功進(jìn)行確認(rèn)。,內(nèi)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(yàn)證,需求管理,需求管理,需求管理是一組用于幫助項(xiàng)目組在項(xiàng)目進(jìn)展中的任何時(shí)候去標(biāo)識(shí)、控制和跟蹤需求的活動(dòng),需求跟蹤有兩種方式，正向跟蹤與逆向跟蹤,正向跟蹤：,以用戶需求為切入點(diǎn)，檢查,需求規(guī)約,中的每個(gè)需求是否都能在后繼工作產(chǎn)品中找到對(duì)應(yīng)點(diǎn),逆向跟蹤：,檢查設(shè)計(jì)文檔、代碼、測(cè)試用況等工作產(chǎn)品是否都能在,需求規(guī)約,中找到出處,軟件需求工程：,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(yàn)證,需求管理,本章小結(jié),演講完畢，謝謝觀看！,內(nèi)容總結(jié),軟件工程。需求規(guī)約作為用戶和開(kāi)發(fā)者之間的一個(gè)協(xié)議，在之后的軟件工程各個(gè)階段發(fā)揮重要作用。建立分析所需要的通信途徑，以保證能順利地對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析。了解用戶實(shí)際的操作環(huán)境、操作過(guò)程和操作