【正文】 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 1 軟件需求分析的重要性 軟件需求分析的困難性 軟件需求分析的任務(wù) 軟件需求分析的過程 軟件需求分析的原則 結(jié)構(gòu)化分析方法 原型化方法 補(bǔ)充 :有關(guān)數(shù)據(jù)庫的基本概念 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 2 需求分析 需求分析是軟件定義時(shí)期的最后一個(gè)階段 回答 “ 系統(tǒng)必須做什么？ ” 的問題 系統(tǒng)分析員的主要 焦點(diǎn) 是 “ 做什么（ what） ” ，不是 “ 怎樣做（ how） ” 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 3 需求分析的重要性 真的很重要嗎？ 例： Our realtime example is based on the embedded software in the Ariane5, a space rocket belonging to the European Space Agency (ESA). On June 4, 1996, on its maiden flight, the Ariane5 was launched and performed perfectly for approximately 40 seconds. Then, it began to veer off course. At the direction of an Ariane ground controller, the rocket was destroyed by remote control. The destruction of the uninsured rocket was a loss not only of the rocket itself, but also of the four satellites it contained。 the total cost of the disaster was $500 million (Newsbytes home page 1996。 Lions et al. 1996). 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 4 The reason: there was no discussion in the requirements documents of the ways in which the Ariane5 trajectory would be different from Ariane4. 統(tǒng)計(jì)資料： In 1994, the Standish Group surveyed over 350 panies about their over 8000 software projects to find out how well they were faring. The results are sobering. Thirtyone percent of the software projects were canceled before they were pleted. Moreover, in large panies, only 9% of the projects were delivered on time and cost what they were budgeted, and 16% met those criteria in small panies (Standish 1994). 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 5 在美國高科技?xì)v史上曾有過令人痛心的事件： 大家知道， DEC曾經(jīng)是美國三大計(jì)算機(jī)公司之一，幾年前被 康柏 收購，從地球上消失，成為美國計(jì)算機(jī)界一大憾事。DEC曾以眾多的高新技術(shù)著稱于世。其中，它在最后的幾年里研發(fā)出的 Alpha 計(jì)算機(jī)芯片更以卓越的技術(shù)在性能上超過了 Intel, sun 和其他廠家的芯片。微軟也曾大力協(xié)助 DEC ，將 Windows Nt 移植到 Alpha 系統(tǒng)，然而， Alpha 在市場(chǎng)上徹底地失敗了，成為 DEC 最終失敗的原因之一。 為什么？ 究其根本，還是因?yàn)? DEC 對(duì)其市場(chǎng)和用戶不了解，盲目追求技術(shù)而鑄成大錯(cuò)。 Alpha 系統(tǒng)復(fù)雜，造價(jià)過高，絕大多數(shù)用戶不能接受 ；而且它又不能與已有的系統(tǒng)兼容，使得在其上的軟件開發(fā)相當(dāng)困難，軟件開發(fā)商也很難接受，所以 Alpha 把它的兩級(jí)用戶都得罪了，要想成功，談何容易！ 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 6 T o under s tand why , Standi sh (19 95) aske d the sur veyr es pondent s to expl ai n the caus es of the faile d pr oje c ts .The t op fa ct ors w er e r epor te d to be1. inc om plete r equi r em ent s (13 .1% )2. la ck o f us er inv ol vem ent (12 .4% )3. la ck o f r es our ce s ( % )4. unr eal is tic e xpec tations (9. 9% )5. la ck o f e xec u ti ve s upport ( % )6. chang ing r equi r em ent s and s pec ific a ti ons ( % )7. la ck o f pl anni ng (8 .1% )8. sys te m no lo nger nee ded ( % )仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 7 需求分析的重要性 5點(diǎn)事實(shí) ? 軟件生命周期中，一個(gè)錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)得越晚，修復(fù)錯(cuò)誤的費(fèi)用越高 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 8 ? 許多錯(cuò)誤是潛伏的，并且在錯(cuò)誤產(chǎn)生后很長一段時(shí)間才被檢查出來 ? 在需求過程中會(huì)產(chǎn)生很多錯(cuò)誤 ?DeMarco在一份研究報(bào)告中指出，被檢查出來的錯(cuò)誤的 56％產(chǎn)生的根源可以追溯到需求階段。 ?AIRMICS所進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在一份美國軍方大型管理信息系統(tǒng)的需求現(xiàn)格說明書 (SRS)中存在著 500多個(gè)錯(cuò)誤，當(dāng)然這僅僅是一個(gè)軟件項(xiàng)目中的一次調(diào)查。 ? 在 需求階段，代表性的錯(cuò)誤為疏忽、不一致和二義性 ?美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室從 20世紀(jì) 70年代起就對(duì)軟件開發(fā)技術(shù)不斷地進(jìn)行研究。他們對(duì)海軍 A—7E—它機(jī)上的 ” 宅行操作程序進(jìn)行實(shí)地測(cè)試，以驗(yàn)證許多新設(shè)想的可行性。得出的研究數(shù)據(jù)表明： A—7E項(xiàng)目中 77％的需求錯(cuò)誤特點(diǎn)是不明確：疏忽、不一致和二義性。按錯(cuò)誤類型對(duì)這些錯(cuò)誤分布進(jìn)行分析的結(jié)果是： ?49％不正確的事實(shí)， 31％疏忽， l 3％不一致， 5％二義性 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 9 ? 需求錯(cuò)誤是可以被檢查出來的 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 10 需求分析的重要性 在需求過程中會(huì)產(chǎn)生很多錯(cuò)誤 (事實(shí) 3和4)。 許多錯(cuò)誤并沒有在早期被發(fā)現(xiàn) (事實(shí) 2)。 這樣的錯(cuò)誤是能夠在產(chǎn)生的初期被檢查出來的 (事實(shí) 5)。 如果沒有及時(shí)檢查出來這些錯(cuò)誤，軟件費(fèi)用會(huì)直線上升 (事實(shí) 1) 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 11 需求管理的困難性 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 12 需求工程涉及人員 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 13 需求工程 需求是什么 ?需求就是以一種 清晰 、 簡(jiǎn)潔 、 一致且無二義性 的方式，對(duì)一個(gè)待開發(fā)系統(tǒng)中各個(gè)有意義方面的陳述的一個(gè)集合。 需求工程一般指應(yīng)用已證實(shí)有效的原理、方法，通過合適的工具和記號(hào)，系統(tǒng)地描述出待開發(fā)系統(tǒng)及其行為特征和相關(guān)約束；通常是一些過程的集合：需求獲取 (需求引出 )、需求分析和編寫軟件規(guī)格說明書 (SRS)及驗(yàn)證 (包括鑒定和證實(shí) )。 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 14 軟件需求分析的任務(wù) 需求工作： 深入描述軟件的功能和性能、確定軟件設(shè)計(jì)的約束和軟件同其它系統(tǒng)元素的接口細(xì)節(jié)、定義軟件的其它有效性需求 初步目標(biāo)：逐步細(xì)化對(duì)軟件的要求，描述軟件要處理的數(shù)據(jù)域，并給軟件開發(fā)提供一種可轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和過程設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)和功能表示。 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 15 需求分析研究的 對(duì)象 是軟件項(xiàng)目的用戶要求 不要 “ 削足適履 ” （ “ 足 ” 為用戶需求， “ 履 ” 為技術(shù)） 準(zhǔn)確地 表達(dá) 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 (物理模型） 將功能和信息結(jié)構(gòu) 分配 到這些系統(tǒng)元素中 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 16 需求分析的任務(wù) 就是借助于當(dāng)前系統(tǒng)的邏輯模型導(dǎo)出目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型，解決目標(biāo)系統(tǒng)的 “ 做什么 ” 的問題。 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 當(dāng)前 系統(tǒng) 目標(biāo) 系統(tǒng) 物理 模型 邏輯 模型 邏輯 模型 物理 模型 模型化 抽象化 具體化 實(shí)例化 怎 么 做 做 什 么 當(dāng)前 系統(tǒng) 目標(biāo) 系統(tǒng) 需 求 定 義 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 18 通常軟件開發(fā)項(xiàng)目是要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)的物理模型 目標(biāo)系統(tǒng)的具體物理模型是由它的邏輯模型經(jīng)實(shí)例化，即具體到某個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域而得到的 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 19 基本任務(wù)：準(zhǔn)確地回答“系統(tǒng)必須做什么？” (1)系統(tǒng)功能要求 (2)系統(tǒng)性能要求 (3)運(yùn)行要求 (4)將來可能提出的要求 數(shù)據(jù)流程圖、數(shù)據(jù)字典、主要算法 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 20 一、確定目標(biāo)系統(tǒng)的具體要求 確定系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境要求 系統(tǒng)的性能要求 系統(tǒng)功能 硬件環(huán)境和軟件環(huán)境 確定目標(biāo)系統(tǒng)具備的所有功能 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 21 舉 例 數(shù)據(jù)庫中存放的是職工的 某學(xué)校醫(yī)療費(fèi)管理系統(tǒng) 所屬部門、職工號(hào)、姓名 職工報(bào)銷時(shí)應(yīng)填寫： 所屬部門、職工號(hào)、姓名、日期 校內(nèi)門診、校外門診、住院費(fèi)、子女醫(yī)療費(fèi) 醫(yī)療費(fèi)分類： 該校規(guī)定，每年每個(gè)職工的醫(yī)療費(fèi)有一個(gè)限額（如 80元），限 額在年初確定，其限額規(guī)則如下： 每個(gè)職工一年內(nèi)報(bào)銷的醫(yī)療費(fèi)不超過限額時(shí)，全部報(bào)銷 超額，則超出部分只可報(bào)銷 90%，其余 10%由職工個(gè)人負(fù)擔(dān) 職工子女的醫(yī)療費(fèi)也有限額（如 40元） 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 22 醫(yī)療費(fèi)管理系統(tǒng)每天 記錄 當(dāng)天報(bào)銷的若干職工或職工子女的醫(yī) 療費(fèi)的 類別、金額 。 在當(dāng)天下班前讓系統(tǒng) 自動(dòng)結(jié)帳、統(tǒng)計(jì)當(dāng)天報(bào)銷的醫(yī)療費(fèi)總額 ，供 出納員核對(duì)。 每筆帳要保存?zhèn)洳?，每天所?bào)銷的費(fèi)用要和各個(gè)職工已報(bào)銷的金 額累計(jì)起來，以便檢查哪些職工已超額。 系統(tǒng)還要配有適當(dāng)?shù)?查詢功能 。 年終結(jié)算后，下一年度開始時(shí)要對(duì)數(shù)據(jù)庫文件進(jìn)行初始化。 當(dāng)職工調(diào)離本單位，職工調(diào)如本單位或在本單位內(nèi)部門間調(diào)動(dòng)， 數(shù)據(jù)庫文件應(yīng)能及時(shí)得到修改。 請(qǐng)完成對(duì)上述系統(tǒng)的 需求分析 用戶對(duì)系統(tǒng)的要求 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 23 該系統(tǒng)規(guī)模不太大，可以和用戶單位的其他管理系統(tǒng) 使用 相同的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備、相同的操作系統(tǒng)和相同的關(guān) 系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。 如果，可以使用漢化了的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，但在建立 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)時(shí)，凡是用英文名稱來代表字段名時(shí)，則必須 在數(shù)據(jù)字典中予以說明。 確定系統(tǒng)的環(huán)境要求 仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)與電子工程學(xué)院 2022/2/12 24 系統(tǒng)性能要求 （ 1）數(shù)據(jù)不能隨意更改 2）保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性 由于醫(yī)療費(fèi)管理系統(tǒng)涉及到