03 软件需求工程1314.pptx

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1、需求工程需求工程软件工程（Software Engineering）1通过对问题及其环境的理解与分析，为问题涉及的信通过对问题及其环境的理解与分析，为问题涉及的信息、功能及系统行为建立模型，将用户需求精确化、完全化，息、功能及系统行为建立模型，将用户需求精确化、完全化，最终形成需求规格说明，这一系列的活动即构成软件开发生最终形成需求规格说明，这一系列的活动即构成软件开发生命周期的命周期的需求分析阶段需求分析阶段。软件需求作为软件生命周期的一个阶段，其重要性越软件需求作为软件生命周期的一个阶段，其重要性越来越突出，到来越突出，到20世纪世纪80年代中期，逐步形成了年代中期，逐步形成了软件工程的子

2、软件工程的子领域领域需求工程。需求工程。90年代后，需求工程成为软件界研究的重点之一。从年代后，需求工程成为软件界研究的重点之一。从1993年起，每两年举办一次需求工程国际研讨会（年起，每两年举办一次需求工程国际研讨会（ISRE），），1994年起，每两年举办一次需求工程国际会议（年起，每两年举办一次需求工程国际会议（ICRE）。一）。一些关于需求工程的工作小组相继成立，使需求工程的研究得些关于需求工程的工作小组相继成立，使需求工程的研究得到了迅速进展。到了迅速进展。2内容摘要内容摘要1.1.什么是需求工程什么是需求工程？2.2.什么是软件需求工程？什么是软件需求工程？3.3.软件需求的重要性

3、软件需求的重要性4.4.软件需求的困难软件需求的困难5.5.软件需求内容软件需求内容6.6.需求工程的活动需求工程的活动31)需求的基本概念需求的基本概念 宽泛地讲，需求来源于用户的一些宽泛地讲，需求来源于用户的一些“需要需要”，这些，这些“需要需要”被分被分析、确认后形成完整的文档，该文档详细地说明了产品析、确认后形成完整的文档，该文档详细地说明了产品“必须或必须或应当应当”做什么。做什么。软件需求软件需求是指用户对是指用户对目标软件系统目标软件系统在功能、行为、性能、设在功能、行为、性能、设计约束等方面的期望。计约束等方面的期望。2)需求工程需求工程(RE)的的概念概念 是指应用已证实有效

4、的技术、方法进行需求分析，确定客户需求，是指应用已证实有效的技术、方法进行需求分析，确定客户需求，帮助分析人员理解问题并定义目标系统的所有外部特征的一门学帮助分析人员理解问题并定义目标系统的所有外部特征的一门学科。科。需求分析专家需求分析专家 Alan Davis 把需求工程定义为把需求工程定义为“直到（但不包括）直到（但不包括）把软件分解为实际架构构件之前的所有活动把软件分解为实际架构构件之前的所有活动”RE通过合适的工具和记号系统地描述待开发系统及其行为特征和通过合适的工具和记号系统地描述待开发系统及其行为特征和相关约束，形成需求文档，并对用户不断变化的需求演进给予支相关约束，形成需求文档

5、，并对用户不断变化的需求演进给予支持。持。1 什么是需求工程什么是需求工程42.什么是软件需求工程？什么是软件需求工程？需求工程需求工程RE可分为可分为系统需求工程系统需求工程（如果是针对由软硬件共同（如果是针对由软硬件共同组成的整个系统）和组成的整个系统）和软件需求工程软件需求工程（如果仅是专门针对纯软（如果仅是专门针对纯软件部分）。件部分）。软件需求工程软件需求工程是一门分析并记录是一门分析并记录软件需求软件需求的学科，它把的学科，它把系统需求分解成一些主要的子系统和任务，把这些子系统或系统需求分解成一些主要的子系统和任务，把这些子系统或任务分配给软件，并通过一系列重复的分析、设计、比较研

6、任务分配给软件，并通过一系列重复的分析、设计、比较研究、原型开发过程把这些系统需求转换成究、原型开发过程把这些系统需求转换成软件的需求描述软件的需求描述和和一些性能参数。一些性能参数。5软件需求无疑是当前软件工程中的关键问题，软件需求无疑是当前软件工程中的关键问题，没有需求就没有需求就没有软件。没有软件。需求的重要性需求的重要性Frederick Frederick BrooksBrooks在在他他19871987年年经经典典文文章章“No No Silver Silver BulletBullet”中中阐述了需求的重要性：阐述了需求的重要性：开发软件系统最困难的部分就是准确说明开发什么。最困

7、难的开发软件系统最困难的部分就是准确说明开发什么。最困难的概念性工作是编写出详细的需求，包括所有面向用户、面向机概念性工作是编写出详细的需求，包括所有面向用户、面向机器和其它软件系统的接口。此工作一旦做错，将会给系统带来器和其它软件系统的接口。此工作一旦做错，将会给系统带来极大的损害，并且以后对它修改也极为困难。极大的损害，并且以后对它修改也极为困难。需求是产品的根源，需求工作的优劣对产品影响最大。就像一条需求是产品的根源，需求工作的优劣对产品影响最大。就像一条河流，如果源头被污染了，那么整条河流也就被污染了。河流，如果源头被污染了，那么整条河流也就被污染了。国内软件业的痼疾：人们并不清楚究竟

8、该做什么，但却一直忙碌国内软件业的痼疾：人们并不清楚究竟该做什么，但却一直忙碌不停地开发。不停地开发。3.软件需求的重要性软件需求的重要性63.软件需求的重要性软件需求的重要性 美国于美国于1995年开始对全国范围内的年开始对全国范围内的8000个软件项目进行个软件项目进行跟踪调查。跟踪调查。分析失败的原因发现，分析失败的原因发现，与需求过程相关的原因占了与需求过程相关的原因占了45%，而其中，而其中缺乏最终用户的缺乏最终用户的参与以及不完整的需求又是两参与以及不完整的需求又是两大首要原因，大首要原因，各占各占13%和和12%。未完成未完成完成未实施完成未实施完成完成完成完成74.软件需求的困

9、难软件需求的困难软件需求是软件工程中最复杂的过程之一：软件需求是软件工程中最复杂的过程之一：应用领域的广泛性应用领域的广泛性，它的实施无疑与各个应用行业，它的实施无疑与各个应用行业的特征密切相关。的特征密切相关。非功能性需求建模技术的缺乏非功能性需求建模技术的缺乏及其与功能性需求有及其与功能性需求有着错综复杂的联系，大大增加了需求工程的复杂性。着错综复杂的联系，大大增加了需求工程的复杂性。沟通上的困难，沟通上的困难，由于系统需求分析各方面人员有不由于系统需求分析各方面人员有不同的着眼点和不同的知识背景，给需求工程的实施同的着眼点和不同的知识背景，给需求工程的实施增加了人为的难度。增加了人为的难

10、度。客户说不清楚需求；客户说不清楚需求；需求自身经常变动；需求自身经常变动；分析人员或客户理解有误。分析人员或客户理解有误。8真正的软件需求获取如此困难（漫画）真正的软件需求获取如此困难（漫画）9 需求工程需求工程是系统工程和软件工程的一个交叉分支，涉是系统工程和软件工程的一个交叉分支，涉及到软件系统的目标、软件系统提供的服务、软件系统的及到软件系统的目标、软件系统提供的服务、软件系统的约束和软件系统运行的环境。它还涉及这些因素和系统的约束和软件系统运行的环境。它还涉及这些因素和系统的精确规格说明以及系统进化之间的关系。它也提供现实需精确规格说明以及系统进化之间的关系。它也提供现实需求和软件能

11、力之间的桥梁。求和软件能力之间的桥梁。需求工程需求工程需求工程需求工程系统目标系统目标系统服务系统服务软件约束软件约束运行环境运行环境5.软件需求内容软件需求内容10软软 件需件需 求求用用 户需户需 求求系系 统需统需 求求功能功能需求需求非功能非功能需求需求领域领域需求需求由客户管理员、由客户管理员、用户等提出用户等提出软件需求的内容软件需求的内容5.软件需求内容软件需求内容11功能需求功能需求 它是对系统应该提供的服务、功能以及系统它是对系统应该提供的服务、功能以及系统它是对系统应该提供的服务、功能以及系统它是对系统应该提供的服务、功能以及系统在特定条件下的行为的描述。它与软件系统的类在

12、特定条件下的行为的描述。它与软件系统的类在特定条件下的行为的描述。它与软件系统的类在特定条件下的行为的描述。它与软件系统的类型、使用系统的用户等相关，有时需要详细描述型、使用系统的用户等相关，有时需要详细描述型、使用系统的用户等相关，有时需要详细描述型、使用系统的用户等相关，有时需要详细描述系统的功能、输入系统的功能、输入系统的功能、输入系统的功能、输入/输出、异常等，有时还需要输出、异常等，有时还需要输出、异常等，有时还需要输出、异常等，有时还需要申申申申明系统不应该做什么。明系统不应该做什么。明系统不应该做什么。明系统不应该做什么。领域需求领域需求 是由软件系统的应用领域所决定的特有的功是

13、由软件系统的应用领域所决定的特有的功是由软件系统的应用领域所决定的特有的功是由软件系统的应用领域所决定的特有的功能需求，或是对功能的约束。能需求，或是对功能的约束。能需求，或是对功能的约束。能需求，或是对功能的约束。12非功能需求非功能需求产品需求产品需求机构需求机构需求外部需求外部需求互操作互操作需求需求道德道德需求需求立法立法需求需求性能性能需求需求空间空间需求需求交付交付需求需求实现实现需求需求标准标准需求需求隐私隐私需求需求安全性安全性需求需求可用性可用性需求需求效率效率需求需求可靠性可靠性需求需求可移植可移植性需求性需求非功能需求非功能需求13因此系统应该具备以下因此系统应该具备以下

14、功能功能功能功能：基本数据维护功能基本数据维护功能 基本业务功能基本业务功能 数据库管理功能数据库管理功能 信息查询功能信息查询功能例例例例1 1：有一个大学图书管理系统，该系统除了一般的有一个大学图书管理系统，该系统除了一般的有一个大学图书管理系统，该系统除了一般的有一个大学图书管理系统，该系统除了一般的图书管理功能外，还能够为学生和教工从其他图书馆图书管理功能外，还能够为学生和教工从其他图书馆图书管理功能外，还能够为学生和教工从其他图书馆图书管理功能外，还能够为学生和教工从其他图书馆借阅图书和文献资料提供服务。借阅图书和文献资料提供服务。借阅图书和文献资料提供服务。借阅图书和文献资料提供服

15、务。141.1.功能需求功能需求功能需求功能需求基本数据维护功能：基本数据维护功能：基本数据维护功能：基本数据维护功能：提供使用者录入，修改并进行维护基本数据的提供使用者录入，修改并进行维护基本数据的提供使用者录入，修改并进行维护基本数据的提供使用者录入，修改并进行维护基本数据的途径。基本数据包括读者的信息、图书资料的相关途径。基本数据包括读者的信息、图书资料的相关途径。基本数据包括读者的信息、图书资料的相关途径。基本数据包括读者的信息、图书资料的相关信息，可以对这些信息进行修改，更新。信息，可以对这些信息进行修改，更新。信息，可以对这些信息进行修改，更新。信息，可以对这些信息进行修改，更新。

16、基本业务功能：基本业务功能：基本业务功能：基本业务功能：读者借、还书籍的登记管理功能，随时根据读读者借、还书籍的登记管理功能，随时根据读读者借、还书籍的登记管理功能，随时根据读读者借、还书籍的登记管理功能，随时根据读者借、还书籍的情况更新数据库系统，可以进行书者借、还书籍的情况更新数据库系统，可以进行书者借、还书籍的情况更新数据库系统，可以进行书者借、还书籍的情况更新数据库系统，可以进行书籍的编目、入库、更新等操作。籍的编目、入库、更新等操作。籍的编目、入库、更新等操作。籍的编目、入库、更新等操作。15数据库管理功能：数据库管理功能：数据库管理功能：数据库管理功能：对所有图书信息及读者信息进行

17、统一管理维护的对所有图书信息及读者信息进行统一管理维护的对所有图书信息及读者信息进行统一管理维护的对所有图书信息及读者信息进行统一管理维护的功能，对书籍的借还也要进行详细的登记，以便协调功能，对书籍的借还也要进行详细的登记，以便协调功能，对书籍的借还也要进行详细的登记，以便协调功能，对书籍的借还也要进行详细的登记，以便协调整个图书馆的运作。整个图书馆的运作。整个图书馆的运作。整个图书馆的运作。信息查询功能：信息查询功能：信息查询功能：信息查询功能：提供对各类信息的查询功能，如对本图书馆的用提供对各类信息的查询功能，如对本图书馆的用提供对各类信息的查询功能，如对本图书馆的用提供对各类信息的查询功

18、能，如对本图书馆的用户借书信息，还书的信息，书籍源信息等进行查询，户借书信息，还书的信息，书籍源信息等进行查询，户借书信息，还书的信息，书籍源信息等进行查询，户借书信息，还书的信息，书籍源信息等进行查询，对其他图书馆的书籍、资料源信息的查询功能。对其他图书馆的书籍、资料源信息的查询功能。对其他图书馆的书籍、资料源信息的查询功能。对其他图书馆的书籍、资料源信息的查询功能。162.2.非功能需求非功能需求非功能需求非功能需求 系统安全性需求：系统安全性需求：系统安全性需求：系统安全性需求：为保证系统安全性，对本图书为保证系统安全性，对本图书为保证系统安全性，对本图书为保证系统安全性，对本图书馆的各

19、项功能进行分级、分权限操作，对各类用户进馆的各项功能进行分级、分权限操作，对各类用户进馆的各项功能进行分级、分权限操作，对各类用户进馆的各项功能进行分级、分权限操作，对各类用户进行确认。对其它图书馆借阅图书和文献资料服务控制行确认。对其它图书馆借阅图书和文献资料服务控制行确认。对其它图书馆借阅图书和文献资料服务控制行确认。对其它图书馆借阅图书和文献资料服务控制访问范围：如限访问范围：如限访问范围：如限访问范围：如限IPIP、限用户等。、限用户等。、限用户等。、限用户等。对系统可用性的需求：对系统可用性的需求：对系统可用性的需求：对系统可用性的需求：为了方便使用者，要求对为了方便使用者，要求对为

20、了方便使用者，要求对为了方便使用者，要求对所有交互操作提供在线帮助功能。所有交互操作提供在线帮助功能。所有交互操作提供在线帮助功能。所有交互操作提供在线帮助功能。对系统查询速度的需求：对系统查询速度的需求：对系统查询速度的需求：对系统查询速度的需求：要求系统在要求系统在要求系统在要求系统在20S20S之内响之内响之内响之内响应查询服务请求。应查询服务请求。应查询服务请求。应查询服务请求。对系统可靠性的需求：对系统可靠性的需求：对系统可靠性的需求：对系统可靠性的需求：要求系统失败发生率小于要求系统失败发生率小于要求系统失败发生率小于要求系统失败发生率小于1%1%。173.3.领域需求领域需求领域

21、需求领域需求例如：对例如：对例如：对例如：对“大学图书管理系统大学图书管理系统大学图书管理系统大学图书管理系统”，提出一些与图书管，提出一些与图书管，提出一些与图书管，提出一些与图书管理的业务相关的需求：理的业务相关的需求：理的业务相关的需求：理的业务相关的需求：图书编目要求按照中国图书馆分类法进行；图书编目要求按照中国图书馆分类法进行；图书编目要求按照中国图书馆分类法进行；图书编目要求按照中国图书馆分类法进行；由于版权限制，某些文献资料只能在图书馆规定由于版权限制，某些文献资料只能在图书馆规定由于版权限制，某些文献资料只能在图书馆规定由于版权限制，某些文献资料只能在图书馆规定的阅览室阅读，并

22、限制复制和打印。的阅览室阅读，并限制复制和打印。的阅览室阅读，并限制复制和打印。的阅览室阅读，并限制复制和打印。第一条需求是对遵循我国图书管理的规定，执行对第一条需求是对遵循我国图书管理的规定，执行对第一条需求是对遵循我国图书管理的规定，执行对第一条需求是对遵循我国图书管理的规定，执行对图书的分类管理的标准。而第二条需求则是版权法对图书的分类管理的标准。而第二条需求则是版权法对图书的分类管理的标准。而第二条需求则是版权法对图书的分类管理的标准。而第二条需求则是版权法对图书馆文献资料的保护的需要，描述了对一类文献资图书馆文献资料的保护的需要，描述了对一类文献资图书馆文献资料的保护的需要，描述了对

23、一类文献资图书馆文献资料的保护的需要，描述了对一类文献资料有限制的使用和服务。料有限制的使用和服务。料有限制的使用和服务。料有限制的使用和服务。18 Herb Krasner定义了需求工程的五阶段生命周期：定义了需求工程的五阶段生命周期：需求定义和分析、需求决策、形成需求规格、需求实需求定义和分析、需求决策、形成需求规格、需求实现与验证、需求演进管理现与验证、需求演进管理 Matthias Jarke和和Klaus Pohl提出了三阶段周期提出了三阶段周期的说法：获取、表示和验证的说法：获取、表示和验证 本书将软件需求工程细分为：本书将软件需求工程细分为：需求获取、需求分需求获取、需求分析与协

24、商、系统建模、需求规约、需求验证析与协商、系统建模、需求规约、需求验证和和需求管需求管理理六个阶段。六个阶段。6.需求工程的活动需求工程的活动 19需求工程中的活动可分为两大类需求工程中的活动可分为两大类:一、需求开发一、需求开发二、需求管理二、需求管理6.需求工程的活动需求工程的活动 20一、一、需求开发需求开发 需求开发需求开发的任务是的任务是准确地定义未来系统的目标，确定为了满足用户的需求准确地定义未来系统的目标，确定为了满足用户的需求系统必须系统必须做什么做什么。用需求规格说明书规范的形式准确地表达用户的。用需求规格说明书规范的形式准确地表达用户的需求。需求。需求开发需求开发的目的是通

25、过调查与分析，获取用户需求并定义产品需求。的目的是通过调查与分析，获取用户需求并定义产品需求。（1 1）需求获取）需求获取的目的是的目的是深入实际，深入实际，通过各种途径通过各种途径,在充分理解用户需求在充分理解用户需求的基础上，的基础上，获取用户的需求信息获取用户的需求信息。（2 2）需求分析、协商与建模）需求分析、协商与建模的目的是对各种需求信息进行分析，消除的目的是对各种需求信息进行分析，消除错误，刻画细节等。错误，刻画细节等。（3 3）需求规格说明）需求规格说明目的是根据需求获取和需求分析的结果，进一步定目的是根据需求获取和需求分析的结果，进一步定义准确无误的产品需求，产生需求规格说明

26、书。系统设计人员将义准确无误的产品需求，产生需求规格说明书。系统设计人员将依据需求规格说明书开展系统设计工作。依据需求规格说明书开展系统设计工作。（4 4）需求验证）需求验证是指开发方和客户共同对需求文档进行评审，双方对需是指开发方和客户共同对需求文档进行评审，双方对需求达成共识后作出书面承诺，使需求文档具有商业合同效果。确保需求达成共识后作出书面承诺，使需求文档具有商业合同效果。确保需求说明准确、完整地表达系统的主要特性。求说明准确、完整地表达系统的主要特性。21需求获取需求获取是需求工程的主体是需求工程的主体是需求工程的主体是需求工程的主体,非常困难非常困难，主要原因有：，主要原因有：缺乏

27、领域知识缺乏领域知识,应用领域的问题常常是模糊的、不应用领域的问题常常是模糊的、不精确的；精确的；存在默认的知识存在默认的知识,如难以描述的常识问题；如难以描述的常识问题；存在多个知识源存在多个知识源,且多知识源之间可能有冲突；且多知识源之间可能有冲突；客户可能的偏见客户可能的偏见，如不能提供或不想告知你所需，如不能提供或不想告知你所需要了解的事情。要了解的事情。(一一一一)、需求获取、需求获取、需求获取、需求获取(requiremente licitation)(requiremente licitation)22需求获取技术需求获取技术1.1.面谈法面谈法 重要而直接，简单的重要而直接，简

28、单的需求获取技术。需求获取技术。2.问卷法调查法问卷法调查法 是对面谈法的补充。是对面谈法的补充。3.3.需求专题讨论会需求专题讨论会 最有力的最有力的需求获取技术。有利需求获取技术。有利 于于 培养高效团队。培养高效团队。4.观察用户的工作流程观察用户的工作流程 适用于用户无法准确表达适用于用户无法准确表达需求的情况。需求的情况。5.原型化方法原型化方法6.基于用例的方法基于用例的方法 还有知识工程方法等如：场记分析法、卡片分还有知识工程方法等如：场记分析法、卡片分类法、分类表格技术和基于模型的知识获取等。类法、分类表格技术和基于模型的知识获取等。面谈的对象主要有用户和领域专家：面谈的对象主

29、要有用户和领域专家：面谈的对象主要有用户和领域专家：面谈的对象主要有用户和领域专家：1 1）面谈前的准备要充分；面谈前的准备要充分；面谈前的准备要充分；面谈前的准备要充分；2 2）面谈后注意认真分析总结；面谈后注意认真分析总结；面谈后注意认真分析总结；面谈后注意认真分析总结；3 3）注意掌握面谈的人际交流技能。注意掌握面谈的人际交流技能。注意掌握面谈的人际交流技能。注意掌握面谈的人际交流技能。23需求获取技术需求获取技术1.1.面谈法面谈法 重要而直接，简单的重要而直接，简单的需求获取技术。需求获取技术。2.问卷法调查法问卷法调查法 是对面谈法的补充。是对面谈法的补充。3.3.需求专题讨论会需

30、求专题讨论会 最有力的最有力的需求获取技术。有利需求获取技术。有利 于于 培养高效团队。培养高效团队。4.观察用户的工作流程观察用户的工作流程 适用于用户无法准确表达适用于用户无法准确表达需求的情况。需求的情况。5.原型化方法原型化方法6.基于用例的方法基于用例的方法是从多个用户中收集需求信息是从多个用户中收集需求信息是从多个用户中收集需求信息是从多个用户中收集需求信息的有效方式的有效方式的有效方式的有效方式 ，一般问卷设计形，一般问卷设计形，一般问卷设计形，一般问卷设计形式：式：式：式：1 1）多项选择问题）多项选择问题）多项选择问题）多项选择问题 ；2 2）评分问题）评分问题）评分问题）评

31、分问题 ；3 3）排序问题）排序问题）排序问题）排序问题 。24需求获取技术需求获取技术 1.1.面谈法面谈法 重要而直接，简单的重要而直接，简单的需求获取技术。需求获取技术。2.问卷法调查法问卷法调查法 是对面谈法的补充。是对面谈法的补充。3.3.需求专题讨论会需求专题讨论会 最有力的最有力的需求获取技术。有利需求获取技术。有利 于于 培养高效团队。培养高效团队。4.观察用户的工作流程观察用户的工作流程 适用于用户无法准确表达适用于用户无法准确表达需求的情况。需求的情况。5.原型化方法原型化方法6.基于用例的方法基于用例的方法由开发方和用户方共同召开由开发方和用户方共同召开由开发方和用户方共

32、同召开由开发方和用户方共同召开,操作步骤：操作步骤：操作步骤：操作步骤：开发方根据双方制定的需求调研计划召开相关需求主题沟开发方根据双方制定的需求调研计划召开相关需求主题沟开发方根据双方制定的需求调研计划召开相关需求主题沟开发方根据双方制定的需求调研计划召开相关需求主题沟通会；通会；通会；通会；会后开发方整理出需求调研记录提交给用户方确认；会后开发方整理出需求调研记录提交给用户方确认；会后开发方整理出需求调研记录提交给用户方确认；会后开发方整理出需求调研记录提交给用户方确认；如果此主题还有未明确的问题则再次沟通如果此主题还有未明确的问题则再次沟通如果此主题还有未明确的问题则再次沟通如果此主题还

33、有未明确的问题则再次沟通,否则开始下一主题；否则开始下一主题；否则开始下一主题；否则开始下一主题；所有需求都沟通清楚后，开发方根据历次需求调研记录整所有需求都沟通清楚后，开发方根据历次需求调研记录整所有需求都沟通清楚后，开发方根据历次需求调研记录整所有需求都沟通清楚后，开发方根据历次需求调研记录整理出用户需求说明书，提交给用户方确认签字。理出用户需求说明书，提交给用户方确认签字。理出用户需求说明书，提交给用户方确认签字。理出用户需求说明书，提交给用户方确认签字。25 需求分析阶段需求分析阶段主要对收集到的需求进行提炼、主要对收集到的需求进行提炼、分析和认真审查，进行分析和认真审查，进行需求建模

34、需求建模、对模型或原型进、对模型或原型进行行分析分析。确保所有参加人员取得一致共识。找出错。确保所有参加人员取得一致共识。找出错误、遗漏和不足，误、遗漏和不足，建立完整的分析模型建立完整的分析模型。(二二二二)、需求分析、协商与建模、需求分析、协商与建模、需求分析、协商与建模、需求分析、协商与建模261 1、确定系统的综合要求、确定系统的综合要求 系统功能要求系统功能要求这是最主要的需求，确定系统必须完成的所有功能。这是最主要的需求，确定系统必须完成的所有功能。系统性能要求系统性能要求应就具体系统而定，例如可靠性、联机系统的响应时应就具体系统而定，例如可靠性、联机系统的响应时间、存储容量、安全

35、性能等。间、存储容量、安全性能等。系统运行要求系统运行要求主要是对系统运行时的环境要求，如系统软件、数据主要是对系统运行时的环境要求，如系统软件、数据库管理系统、外存和数据通信接口等。库管理系统、外存和数据通信接口等。将来可能提出的要求将来可能提出的要求对将来可能提出的扩充及修改作预准备。对将来可能提出的扩充及修改作预准备。2 2、分析系统的数据要求、分析系统的数据要求 软件系统本质上是信息处理系统，因此，必须考虑：软件系统本质上是信息处理系统，因此，必须考虑：数据数据 （需要哪些数据、数据间联系、数据性质、结构）（需要哪些数据、数据间联系、数据性质、结构）数据处理数据处理 （处理的类型、处理

36、的逻辑功能）（处理的类型、处理的逻辑功能）3 3、导出系统的逻辑模型。、导出系统的逻辑模型。4 4、修修正正系系统统的的开开发发计计划划通通过过需需求求对对系系统统的的成成本本及及进进度度有有了了更更精精确确的的估估算算，可进一步修改开发计划。可进一步修改开发计划。需求分析、协商与建模的具体任务需求分析、协商与建模的具体任务27当前当前系统系统目标目标系统系统物理物理模型模型逻辑逻辑模型模型逻辑逻辑模型模型物理物理模型模型模型化模型化抽象化抽象化具体化具体化实例化实例化怎怎么么做做做做什什么么当前当前系统系统目标目标系统系统需需求求定定义义需求分析的一般步骤需求分析的一般步骤需求分析的一般步骤

37、需求分析的一般步骤281必须能够表示和理解问题的必须能够表示和理解问题的信息域信息域2必须能够定义软件将完成的功能必须能够定义软件将完成的功能3必须能够表示软件的行为必须能够表示软件的行为(作为外部事件的结果作为外部事件的结果)4必须划分描述数据、功能和行为的模型，从而可必须划分描述数据、功能和行为的模型，从而可以分层次地揭示细节以分层次地揭示细节5分析过程应该从要素信息移向细节信息分析过程应该从要素信息移向细节信息需求分析操作原则需求分析操作原则需求分析操作原则需求分析操作原则29信息域信息域信息域信息域 信息域：包括信息域：包括信息内容、信息流、信息内容、信息流、以及以及信息结构信息结构。

38、信息内容信息内容表示了单个数据和控制对象，目标软件所有处理的信表示了单个数据和控制对象，目标软件所有处理的信息集合由它们构成。息集合由它们构成。例如，数据对象例如，数据对象“工资工资”是一组重要数据体的组合：领款是一组重要数据体的组合：领款人的姓名、净付款数、付款总额、扣除额等等人的姓名、净付款数、付款总额、扣除额等等 信息流信息流表示了数据和控制在系统中流动时的变化方式，输入对表示了数据和控制在系统中流动时的变化方式，输入对象被变换为中间信息象被变换为中间信息(数据和数据和/或控制或控制)，然后进一步被变换为输，然后进一步被变换为输出出信息结构信息结构表示了各种数据和控制项的内部组织表示了各

39、种数据和控制项的内部组织 数据或控制项将被组织为数据或控制项将被组织为n维表还是树形结构？维表还是树形结构？在结构的语境内，什么信息是和其他信息相关的？在结构的语境内，什么信息是和其他信息相关的？信息包含在单个结构中，还是使用不同的结构？信息包含在单个结构中，还是使用不同的结构？在某信息结构中的信息如何和在另一个结构中的信息相关在某信息结构中的信息如何和在另一个结构中的信息相关？30需求工程的指导性原则需求工程的指导性原则需求工程的指导性原则需求工程的指导性原则除了上面提到的除了上面提到的操作性分析原则操作性分析原则，Davis提出提出了一组针对需求工程的了一组针对需求工程的指导性原则指导性原

40、则：在开始建立分析模型前，先充分理解问题。在开始建立分析模型前，先充分理解问题。开发原型，使得用户能够了解如何进行人机交互。开发原型，使得用户能够了解如何进行人机交互。记录每个需求的起源及原因。记录每个需求的起源及原因。使用多个需求视图。建立数据、功能和行为模型，为软件使用多个需求视图。建立数据、功能和行为模型，为软件工程师提供三种不同的视图。工程师提供三种不同的视图。给需求赋予优先级。给需求赋予优先级。努力删除歧义性。努力删除歧义性。31常用的需求分析方法：常用的需求分析方法：常用的需求分析方法：常用的需求分析方法：功能分解方法功能分解方法面向数据流的结构化分析方法面向数据流的结构化分析方法

41、(SA)面向数据结构的分析方法面向数据结构的分析方法 信息建模法信息建模法面向对象的分析方法面向对象的分析方法(OOA)32功能分解方法功能分解方法功能分解方法功能分解方法 将将系系统统看看作作若若干干功功能能模模块块的的集集合合，每每个个功功能能又又可可以以分分解解为为子子功功能能,子子功功能能还还可可继继续续分分解解,分分解解的的结结果果即即是系统的雏形。是系统的雏形。存在问题存在问题1.1.需要人工完成需要人工完成2.2.无法对描述的准确度进行验证。无法对描述的准确度进行验证。3.3.难以适应需求的变化。难以适应需求的变化。问题空间问题空间功能功能子功能子功能映射映射331客房预定系统客

42、房预定系统 2前台接待系统前台接待系统 3前台收银系统前台收银系统 4帐务系统帐务系统 5管家系统管家系统 6电话系统电话系统 7客历系统客历系统 8合约系统合约系统 9经理系统经理系统 10总经理系统总经理系统 11密码管理系统密码管理系统 12报表系统报表系统 13帐务报表帐务报表酒店管理系统酒店管理系统例：例：例：例：按照功能分解为以下子系统：按照功能分解为以下子系统：按照功能分解为以下子系统：按照功能分解为以下子系统：34盘存盘存/销售系统销售系统 1.0.0 1.0.0销售处理销售处理 1.1.0 1.1.0盘存处理盘存处理 1.2.0 1.2.0例：例：盘存盘存/销售系统销售系统，

43、用户提出，用户提出,系统应具有以下功能系统应具有以下功能:计算买主订单计算买主订单 准备销售报表准备销售报表 建立买主文件和应收帐发票建立买主文件和应收帐发票 运行更新的盘存文件运行更新的盘存文件 产生托运单和包装单产生托运单和包装单 保证库存及时订货保证库存及时订货计算销售计算销售记录记录 1.1.1产生销售产生销售报表报表 1.1.2核对买主核对买主贷方金额贷方金额 1.1.3验证库存验证库存量级量级 1.2.1产生货运产生货运订单订单 1.2.2执行买主执行买主汇票汇票 1.2.3产生盘存产生盘存报表报表 1.2.435结构化分析方法结构化分析方法结构化分析方法结构化分析方法结构化分析方

44、法是结构化分析方法是面向数据流面向数据流的需求分析方法，的需求分析方法，是是20世纪世纪70年代末由年代末由Yourdon,Constaintine及及DeMarco等人提出和发展，并得到广泛的应用。它等人提出和发展，并得到广泛的应用。它适合于分析大型的数据处理系统，特别是企事业管适合于分析大型的数据处理系统，特别是企事业管理系统。理系统。SA法也是一种建模的活动，主要是根据软件内法也是一种建模的活动，主要是根据软件内部的数据传递、变换关系，自顶向下逐层分解，描部的数据传递、变换关系，自顶向下逐层分解，描绘出满足功能要求的软件模型。绘出满足功能要求的软件模型。36面向对象的分析方法面向对象的分

45、析方法 面面向向对对象象的的分分析析方方法法(OOA)的的关关键键是是识识别别问问题题域域内内的的对象对象,分析它们之间的关系分析它们之间的关系,并建立起三类模型。并建立起三类模型。信息建模法信息建模法 是是从从数数据据的的角角度度对对现现实实世世界界建建立立系系统统的的信信息息模模型型,基基本本工工具具是是ERER图图。是是由由实实体体、属属性性和和关关系系组组成成的的网网络络图图。E-E-实体，是一个或一组对象；实体，是一个或一组对象；R-R-关系，关系，实体之间联系或交互作用。实体之间联系或交互作用。37需求协商需求协商需求协商需求协商 协商的过程就是讨论需求冲突，找出每协商的过程就是讨

46、论需求冲突，找出每个人都满意的折衷方案个人都满意的折衷方案 协商不是简单的逻辑或技术上的争论协商不是简单的逻辑或技术上的争论 要注意组织和行政方面的因素要注意组织和行政方面的因素 不一致的目标不一致的目标 责任的丧失或转移责任的丧失或转移 组织文化组织文化 组织管理态度和士气组织管理态度和士气 部门差异部门差异 38通常会议是解决冲突最快的方式通常会议是解决冲突最快的方式 参加者应该包括发现冲突、遗漏或重叠的分参加者应该包括发现冲突、遗漏或重叠的分析员，以及可以解决发现的问题的项目相关析员，以及可以解决发现的问题的项目相关人员人员 会议应该讨论那些非正式讨论不能解决的问会议应该讨论那些非正式讨

47、论不能解决的问题题 通常会议分为三个阶段：通常会议分为三个阶段：叙述阶段叙述阶段讨论阶段讨论阶段决策阶段决策阶段 39需求建模需求建模需求建模需求建模 在软件需求分析阶段，所创建的模型，要在软件需求分析阶段，所创建的模型，要着重于描述系统要着重于描述系统要做什么做什么，而不是，而不是如何去如何去做做目标软件的模型不应涉及软件实现细节目标软件的模型不应涉及软件实现细节 典型分析建模方法典型分析建模方法q结构化分析结构化分析(传统建模方法传统建模方法)q面向对象分析面向对象分析40计算机世界计算机世界现实世界现实世界结结构构化化开开发发方方法法结构化结构化分析分析结构化结构化设计设计结构化结构化编

48、程编程OOAOODOOP面面向向对对象象开开发发方方法法模型的作用模型的作用41面向对象分析模型的组成结构面向对象分析模型的组成结构对象对象对象对象-关关关关系模型系模型系模型系模型类类类类/对对对对象象象象 模型模型模型模型对象对象对象对象-行为模型行为模型行为模型行为模型使用实例使用实例(Use Case)(Use Case)操作、操作、属性、属性、协作者协作者42数据流图数据流图数据流图数据流图 (DFD)(DFD)E-RE-R图图图图状态变迁图状态变迁图状态变迁图状态变迁图(STD(STD图图图图)加加工工说说明明控制说明控制说明数数据据对对象象说说 明明数据字典数据字典（DD）结构化

49、分析模型的组成结构结构化分析模型的组成结构43结构化分析模型的元素结构化分析模型的元素数据字典数据字典(DD)(DD)：模型核心模型核心(中心库中心库)数据流图数据流图(DFD)(DFD)指明数据在系统中移动时如何被变换指明数据在系统中移动时如何被变换;描述对数据流进行变换的功能描述对数据流进行变换的功能;DFDDFD中每个功能的描述包含在加工规约中每个功能的描述包含在加工规约(小说明小说明)。E-RE-R图图(ERD)(ERD)状态变迁图状态变迁图(STD)(STD)指明作为外部事件的结果指明作为外部事件的结果,系统将如何系统将如何 动作。动作。44(三三三三)需求规格说明需求规格说明需求规

50、格说明需求规格说明(需求规约需求规约需求规约需求规约)采用原始模板，在你的组织中要为编写采用原始模板，在你的组织中要为编写软件需求文档定义一种标准模板软件需求文档定义一种标准模板 指明需求的来源指明需求的来源 为每项需求注上标号制定一种惯例来为为每项需求注上标号制定一种惯例来为每项需求提供一个独立的可识别的标号每项需求提供一个独立的可识别的标号或记号或记号 记录业务规范记录业务规范45需求规约的原则需求规约的原则 1从现实中分离功能，即描述要从现实中分离功能，即描述要“做什么做什么”而不是而不是“怎怎样实现样实现”。2要求使用要求使用面向处理面向处理的规约语言（或称系统定义语言），的规约语言（