【正文】 定為 RSL的一部分，而屬性則用來描述或說明元素，結(jié)構(gòu)用來說明信息流程。這些 RSL基本成分與敘述性信息一起構(gòu)成需求規(guī)格說明的細節(jié)。 73 自動化工具 ?問題陳述語言與問題陳述分析 ——PSL／ PSA ?PSL／ PSA是 1968年由 D． Teichroew在密執(zhí)安大學(xué) (University of Michigan)提出的。 ?它是為 ISDOS項目而開發(fā)的，又是一個稱之為計算機輔助設(shè)計與規(guī)格說明分析工具 (puter—aided design and specification analysis，CADSAT)的更大的系統(tǒng)的部分。 ?PSL／ PSA給分析員提供的功能包括： ?一般信息系統(tǒng)的描述，不論其應(yīng)用領(lǐng)域如何。 ?建立一個包含用于信息系統(tǒng)的描述符的數(shù)據(jù)庫。 ?描述符的添加、刪除和修改。 ?提供格式化的文檔資料和關(guān)于規(guī)格說明的各種報告。 74 自動化工具 ? (1)問題陳述語言 (the problem statement language， PSL)。PSL是一種用來描述信息系統(tǒng)的語言。 PSL模型的結(jié)構(gòu)由表達以下內(nèi)容的描述符構(gòu)成：系統(tǒng)信息流、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)的導(dǎo)出、系統(tǒng)的規(guī)模和容量、系統(tǒng)的動態(tài)特性、系統(tǒng)的性質(zhì)以及項目的管理等。 ? (2)問題陳述分析 (the problem statement analyzer， PSA)。PSA能夠?qū)τ?PSL描述的問題進行分析。使用者對系統(tǒng)建立了一個完整的 PSL描述后，就調(diào)用問題陳述分析器 (PSA)對其進行分析。 PSA將產(chǎn)生一系列報告。其中包括修改規(guī)格說明數(shù)據(jù)的所有記錄、以各種格式介紹數(shù)據(jù)庫信息的參考報告、提供研制項目管理信息的小結(jié)報告和評價該數(shù)據(jù)庫文件的分析報告等。 75 自動化工具 ? 基于知識的途徑 ? 軟件開發(fā)是一種高級智能活動，極富創(chuàng)造性，是知識密集型產(chǎn)業(yè)，需要使用有關(guān)領(lǐng)域的大量知識。因此，引入人工智能技術(shù)，構(gòu)造基于知識的軟件工具或軟件工程環(huán)境是十分必要的。隨著知識工程的進步，目前在軟件開發(fā)過程中使用人工智能在技術(shù)上已成為可能。 ? 引入人工智能的原理和技術(shù)，把演進型原型的思想進一步提高和細化，可以得出如圖所示的擴展的自動程序設(shè)計范型。這是一個把用受限自然語言描述的初步需求逐步演進成最終的源程序的自動程序設(shè)計系統(tǒng)的概念模型，是由美國南加州大學(xué)信息科學(xué)研究所首先提出來的。 76 原型化方法 ? 在開發(fā)初期，要想得到一個完整準(zhǔn)確的規(guī)格說明不是一件容易的事。特別是對一些大型的軟件項目。 ? 用戶往往對系統(tǒng)只有一個模糊的想法，很難完全準(zhǔn)確地表達對系統(tǒng)的全面要求。 ? 軟件開發(fā)者對于所要解決的應(yīng)用問題認(rèn)識更是模糊不清 ? 隨著開發(fā)工作向前推進，用戶可能會產(chǎn)生新的要求，或因環(huán)境變化，要求系統(tǒng)也能隨之變化；開發(fā)者又可能在設(shè)計與實現(xiàn)的過程中遇到些沒有預(yù)料到的實際困難，需要以改變需求來解脫困境。 ? 因此規(guī)格說明難以完善、需求的變更、以及通信中的模糊和誤解，都會成為軟件開發(fā)順利推進的障礙。 ? 為了解決這些問題，逐漸形成了軟件系統(tǒng)的快速原型的概念。 77 軟件原型的分類 ?在軟件開發(fā)中，原型是軟件的一個早期可運行的版本，它反映最終系統(tǒng)的部分重要特性。 ?探索型： 目的是要弄清對目標(biāo)系統(tǒng)的要求，確定所希望的特性，并探討多種方案的可行性。 ?實驗型： 這種原型用于大規(guī)模開發(fā)和實現(xiàn)之前，考核方案是否合適，規(guī)格說明是否可靠。 ?進化型： 這種原型的目的不在于改進規(guī)格說明，而是將系統(tǒng)建造得易于變化，在改進原型的過程中，逐步將原型進化成最終系統(tǒng)。 78 建立快速原型好處 ?增進軟件者和用戶對系統(tǒng)服務(wù)需求的理解，使比較含糊的具有不確定性的軟件需求（主要是功能）明確化。 ?軟件原型化方法提供了一種有力的學(xué)習(xí)手段。 ?使用原型化方法，可以容易地確定系統(tǒng)的性能，確認(rèn)各項主要系統(tǒng)服務(wù)的可應(yīng)用性，確認(rèn)系統(tǒng)設(shè)計的可行性，確認(rèn)系統(tǒng)作為產(chǎn)品的結(jié)果。 ?軟件原型的最終版本，有的可以原封不動地成為產(chǎn)品，有的略加修改就可以成為最終系統(tǒng)的一個組成部分，這樣有利于建成最終系統(tǒng)。 79 ?可執(zhí)行規(guī)格說明 ?基于腳本 (scenario)的設(shè)計 ?自動程序設(shè)計 ?專用語言 ?可復(fù)用 (reusable)的軟件 ?簡化假設(shè) 原型開發(fā)技術(shù) 80 可執(zhí)行規(guī)格說明 ?可執(zhí)行規(guī)格說明是用于需求規(guī)格說明的一種自動化技術(shù)。使用這種方法，人們可以直接觀察他們用語言規(guī)定的任何系統(tǒng)性行為。包括 ? 代數(shù)規(guī)格說明 ? 有限狀態(tài)模型 ? 可執(zhí)行的數(shù)據(jù)流圖 E 81 （ 1）代數(shù)規(guī)格說明 ?代數(shù)規(guī)格說明使用集合、定義于這些集合上的函數(shù)和定義于這些函數(shù)上的方程來描述對象。規(guī)格說明的操作語義用這些方程表示。 ?舉例：定義一個無界的棧及其操作 ?NEW_STACK： → Stack ?PUSH： Stack， Element → Stack ?POP： Stack → (Element | Undefined) ?POP (NEW_STACK ( ) ) ＝ Undefined ?POP (PUSH ( stk， elem ) ) ＝ elem ?其中，前三行定義了操作的語法，后兩行把它們的語義定義為一些方程。 82 （ 2）有限狀態(tài)模型 ?parnas提出的使用最廣泛的一種可執(zhí)行規(guī)格說明形式。從一個初始狀態(tài)開始接收輸入，到產(chǎn)生輸出，狀態(tài)在推移變化。施加在狀態(tài)元素上的約束確定了有效狀態(tài)的推移。 ?舉例：建立用戶／程序?qū)υ? 83 （ 3）可執(zhí)行的數(shù)據(jù)流圖 ?數(shù)據(jù)流圖是基于結(jié)構(gòu)化開發(fā)方法的結(jié)構(gòu)化規(guī)格說明 ?用一種可執(zhí)行的語言程序代替定義處理邏輯的結(jié)構(gòu)化英語，數(shù)據(jù)流圖就成為由可執(zhí)行語言程序模塊組成的網(wǎng)絡(luò)，在一定環(huán)境或工具的支持下就可成為一個可以執(zhí)行的原型系統(tǒng)。 84 基于腳本的設(shè)計 ?腳本是指用戶界面的原型。一個腳本用以模擬在系統(tǒng)運行期間用戶經(jīng)歷的事件。它提供了輸入 ─處理 ─輸出的屏幕格式和有關(guān)對話的模型。因此，軟件開發(fā)者能夠給用戶顯示系統(tǒng)的逼真的視圖，使用戶得以判斷是否符合他的意圖。 ?可在任一腳本中使用一套可復(fù)用的軟件模塊，以表達某一方面的要求。 ?可使用一種原型語言來描述原型系統(tǒng)。原型開發(fā)過程中用這種語言來定義屏幕、數(shù)據(jù)項、及其相關(guān)的操作。從系統(tǒng)的外部描述開始，開發(fā)與數(shù)據(jù)庫的接口、錯誤處理和恢復(fù)過程等系統(tǒng)的與外部視圖一致的細節(jié)。 86 專用語言 ?專用語言是應(yīng)用領(lǐng)域的模型化語言。在原型開發(fā)中使用專用語言，可方便用戶和軟件開發(fā)者在計劃中的系統(tǒng)特性方面的交流。 87 軟件復(fù)用技術(shù) ?利用可復(fù)用的模塊，做出適當(dāng)?shù)慕M合，就可得到快速構(gòu)造的原型系統(tǒng)。 ?為了快速地構(gòu)造原型，這些模塊首先必須有簡單而清晰的界面；其次它們應(yīng)當(dāng)盡量不依賴其它的模塊或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；第三，它們應(yīng)具有一些通用的功能。 88 簡化假設(shè) ?簡化假設(shè)是在開發(fā)過程中使設(shè)計者迅速得到一個簡化的系統(tǒng)所做的假設(shè)。盡管這些假設(shè)可能實際上并不能成立，但它們在原型開發(fā)過程中可以使開發(fā)者的注意力集中在一些主要的方面。 ?在修改一個文件時，可以假設(shè)這個文件確實存在 ?在存取文件時，待存取的記錄總是存在 ?一旦計劃中的系統(tǒng)滿足用戶所有的要求，就可以撤消這些假設(shè)，并追加一些細節(jié)。 89 課程小節(jié) ?需求分析的主要任務(wù) ?需求分析的過程 ?需求分析過程的一些圖形工具 ?概念模型和規(guī)范化 ?軟件需求驗證 90 思考題 ?需求分析在軟件生命周期中的地位和作用是什么，需求工程包含那些內(nèi)容？