【正文】 際能力 10. 創(chuàng)新能力 11. 領(lǐng)域知識(shí) 軟件工程 41 41 what is a requirement? ? 每一個(gè)“人造物”都是一個(gè) 內(nèi)部環(huán)境 與 外部環(huán)境的“ 接口 ”。 ? Intellectual property rights – 保護(hù)他人的新觀點(diǎn)及設(shè)計(jì)，即知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 職業(yè)責(zé)任 (Code of Ethics) 軟件工程 39 39 職業(yè)責(zé)任 (Code of Ethics) ? 與需求工程相關(guān)的職業(yè)規(guī)范 : ? Competence – 永不對(duì)你的工作能力說(shuō)謊。 ? COLLEAGUES – 對(duì)同事要持公正和支持的態(tài)度。 ? MANAGEMENT – 對(duì)軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)的管理應(yīng)遵循和提倡符合職業(yè)道德。 ? PRODUCT – 盡可能令你的產(chǎn)品符合行業(yè)的最高標(biāo)準(zhǔn)。 軟件工程 37 37 需求工程師做什么 需求工程師促進(jìn)變化的發(fā)生，要完成以下工作： ? 確定“問(wèn)題”及“機(jī)會(huì)” ? 要解決的問(wèn)題是什么 ? (問(wèn)題的界定 ) ? 問(wèn)題出在何處 ? (了解問(wèn)題的領(lǐng)域及上下文 ) ? 問(wèn)題與誰(shuí)相關(guān) ? (確定干系人 Stakeholder) ? 為什么解決該問(wèn)題 ? (確定干系人的目標(biāo) ) ? 軟件系統(tǒng)如何促進(jìn)問(wèn)題的解決 ? (搜集情景實(shí)例 ) ? 解決問(wèn)題的期限 ? (確定開(kāi)發(fā)活動(dòng)的約束和限制 ) ? 影響問(wèn)題解決的因素有哪些 ? (確定可行性和風(fēng)險(xiǎn) ) ? 成為問(wèn)題領(lǐng)域的專(zhuān)家 ? 擁有更多的機(jī)會(huì)和解決問(wèn)題的方案 軟件工程 38 38 ACM/IEEE 職業(yè)道德規(guī)范 : ? PUBLIC – 保護(hù)公眾利益。 ? 在整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程中跟蹤需求狀態(tài)及其變更情況。 ? 基于估計(jì)變更需求所產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)上，協(xié)商新的承諾（約定）。 ? 以一種可控制的方式將需求變更融入到項(xiàng)目中。 軟件工程 30 30 解決方案？？ ? 然而，早期的建模和分析是非常重要的 ? 可以節(jié)省糾錯(cuò)成本：晚期修改可能會(huì)使成本高出200倍 ? 當(dāng)然，僅僅有早期的建模和分析是不夠的 ? 所有項(xiàng)目參加者均需了解系統(tǒng)需求 ? 所有風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者均需對(duì)需求達(dá)成共識(shí) ? 需透徹了解系統(tǒng)運(yùn)作的背景 ? 需透徹了解系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程及其背景 ? 當(dāng)需求發(fā)生演變時(shí)，要及時(shí)更新 軟件工程 31 31 需求工程的領(lǐng)域劃分 軟件需求工程劃分為需求開(kāi)發(fā)和需求管理 軟件工程 32 32 需求 管理 ? 通常的需求管理活動(dòng)包括 ： ? 定義需求基線（迅速制定需求文檔的主體）。軟件項(xiàng)目中百分之四十至百分之六十的問(wèn)題都是在需求分析階段埋下的“禍根” 。 軟件工程 26 26 需求工程的重要意義 ? 對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，若要建一幢 20萬(wàn)美元的房子，他一定會(huì)與建房者詳細(xì)討論各種細(xì)節(jié)，他們都明白完工以后的修改會(huì)造成損失，以及變更細(xì)節(jié)的危害性。它通過(guò)合適的工具和記號(hào)系統(tǒng)地描述待開(kāi)發(fā)系統(tǒng)及其行為特征和相關(guān)約束，形成需求文檔，并對(duì)用戶不斷變化的需求演進(jìn)給予支持。 軟件工程 23 23 軟件工程的特殊性 Think about these: ?? ? 軟件成本低于物理設(shè)備成本 ? 軟件易修改 ? 計(jì)算機(jī)比物理設(shè)備可靠性高 ? 軟件的正確性可形式化的證明 ? 軟件重用提高安全性和可靠性 ? 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)同機(jī)械系統(tǒng)相比風(fēng)險(xiǎn)更低 關(guān)于軟件的荒謬說(shuō)法 ( Myths )： 軟件工程 24 錯(cuò)誤認(rèn)識(shí) ? A general statement of objectives is sufficient to begin writing programs — we can fill in the details later 需求不清楚就進(jìn)入編程階段，期望以后修改。 ? 現(xiàn)實(shí)問(wèn)題： 問(wèn)題是受人們關(guān)注的。 ? 性價(jià)比合理： 涉及性能價(jià)格的權(quán)衡，尤其是在資源的使用方面。 情景課堂 老太太買(mǎi)李子記 軟件工程 6 6 軟件工程 7 例 2：需求沒(méi)有滿足完備性和一致性，就開(kāi)始了設(shè)計(jì)。 老太太：（很高興）不但能夠生胖小子還能生雙胞胎，那我就來(lái)一斤獼猴桃。您知不知道什么水果含維生素最豐富？ 老太太：不知道。 小販 C：您知不知道孕婦最需要什么樣的營(yíng)養(yǎng)？ 老太太：我不知道。 小販 C：您對(duì)您兒媳婦真好，您兒媳婦喜歡吃酸的，就說(shuō)明她要給您生個(gè)孫子，所以您天天給她買(mǎi)李子吃，說(shuō)不定能生出一個(gè)大胖小子。 老太太：（嘗了一口，酸得受不了）真酸，來(lái)一斤。 軟件工程 4 情景課堂 老太太買(mǎi)李子記 【 情景 2】 小販 B：我這里是李子專(zhuān)賣(mài)店，有大的，有小的，有酸的，有甜的，有國(guó)產(chǎn)的，有進(jìn)口的，您到底要什么樣的李子？ 老太太：要買(mǎi)酸李子。就搖搖頭）我不買(mǎi)。1 第四章 軟件需求工程 軟件工程課件 Software Requirements Engineering 軟件工程 2 武俠小說(shuō)中，任何一個(gè)大俠都不會(huì)在不了解敵人 的時(shí)候出手！ 軟件工程 3 情景課堂 老太太買(mǎi)李子記 【 情景 1】 小販 A：我這里有李子，您要買(mǎi)李子嗎？ 老太太：我正要買(mǎi)李子，你這個(gè)李子好嗎？ 小販 A：我的李子又大又甜特別好吃。 老太太：（來(lái)到水果面前仔細(xì)看了看，李子果然是又大又紅。 小販 A 不知道老太太到底想買(mǎi)什么口味的李子，所以沒(méi)有賣(mài)出去。 小販 B：我這堆李子啊特別酸，您要不要嘗一口。 小販 B 探知了老太太的要求，并迎合其心理，取得了一定的銷(xiāo)售成績(jī) 軟件工程 5 【 情景 3】 小販 C：老太太，別人都買(mǎi)甜的，您為什么買(mǎi)酸李子呀？ 老太太：我的兒媳婦懷孕了，想吃酸的。 老太太：（高興地）你可真會(huì)說(shuō)話。 小販 C：孕婦最需要的是維生素，因?yàn)樗┙o胎兒維生素。 小販 C：這水果之中，獼猴桃含維生素是最豐富的，如果您天天給兒媳婦買(mǎi)獼猴桃補(bǔ)充維生素，兒媳婦一高興，說(shuō)不定就生出一對(duì)雙胞胎來(lái)。 小販 C：我每天都在這里擺攤，而且水果都是新鮮進(jìn)來(lái)的，您下次再來(lái)呢，我再給您優(yōu)惠。 軟件工程 8 項(xiàng)目 失敗的原因分析 No . To p 1 0 F a c to r s 平均值 1 In a d e q u a t e r e q u i r e m e n t s sp e c i f i c a t i o n 不充分的需求規(guī)范 4 . 5 2 C h a n g e s i n r e q u i r e m e n t s 需求的改變 4 . 3 3 S h o r t a g e o f sy st e m s e n g i n e e r s 缺乏系統(tǒng)工程師 4 . 2 4 S h o r t a g e o f so f t w a r e m a n a g e r s 缺乏了解軟件特性的經(jīng)理人 4 . 1 5 S h o r t a g e o f q u a l i f i e d p r o j e c t m a n a g e r s 缺乏合格的 項(xiàng)目經(jīng)理 4 . 1 6 S h o r t a g e o f so f t w a r e e n g i n e e r s 缺乏軟件工程師 3 . 9 7 Fix e d p r i c e c o n t r a c t 固定價(jià)合同 3 . 8 8 In a d e q u a t e c o m m u n i c a t i o n s f o r s y s t e m i n t e g r a t i o n 系統(tǒng)集成階段 , 交流與溝通不充分 3 . 8 9 In su f f i c i e n t e x p e r i e n c e a s t e a m 團(tuán)隊(duì)缺乏經(jīng)驗(yàn) 3 . 6 10 S h o r t a g e o f a p p l i c a t i o n d o m a i n e x p e r t s 缺乏應(yīng)用領(lǐng)域 專(zhuān)家 3 . 6 S c a l e : 5 = V e r y S e r i o u s 3 = S e r i o u s 1 = N o S e r i o u s Source: CarnegieMellon University, Software Engineering Institute 軟件工程 9 軟件工程 10 軟件工程 11 軟件工程 12 軟件工程 13 軟件工程 14 軟件工程 15 軟件工程 16 軟件工程 17 軟件工程 18 軟件工程 19 軟件工程 20 軟件工程 21 軟件工程 22 22 什么是工程 ? 工程的定義 : 工程就是運(yùn)用科學(xué)知識(shí)，對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題提供性能價(jià)格比合理的解決方案。 ? 解決方案： 工程是有創(chuàng)造性和實(shí)效性的。 ? 科學(xué)知識(shí)： 用到應(yīng)用科學(xué)中的分析方法。更多的情況下是邊寫(xiě)邊修改 ? Project requirements continually change, but change can be easily acmodated because software is flexible 軟件調(diào)節(jié)和改變是很靈活的，任何需求的變更都可容易地在軟件中反映出來(lái) 這些認(rèn)識(shí)多來(lái)自極小項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)你面對(duì)一個(gè)中大型項(xiàng)目時(shí)必須徹底改變這些錯(cuò)誤觀念！ 軟件工程 25 25 什么是需求工程？ ? 需求工程是指應(yīng)用已證實(shí)有效的技術(shù)、方法進(jìn)行需求分析，確定客戶需求，幫助分析人員理解問(wèn)題并定義目標(biāo)系統(tǒng)的所有外部特征的一門(mén)學(xué)科。 ? 注意，和所有工程學(xué)科一樣，需求工程并不是以零星偶發(fā)的、隨機(jī)的或無(wú)計(jì)劃的方式進(jìn)行，而是代之以已證明方法的系統(tǒng)化應(yīng)用。然而，涉及到軟件開(kāi)發(fā)，人們卻變得“大大咧咧”起來(lái)。 （ Le ffingwell 1997） 軟件工程 27 27 需求工程的重要意義 ? 問(wèn)題的嚴(yán)重性： ? 對(duì)軟件的依賴不斷增加： ? 汽車(chē)，手機(jī)， Web Services， …… ? 軟件成本的比重加大： ? Boeing777 ? 軟件項(xiàng)目失敗帶來(lái)巨大浪費(fèi)： ? 1997 GAO 報(bào)告 6年內(nèi)爛尾軟件項(xiàng)目耗資 1470億美元 General Accounting Office(美國(guó) )總審計(jì)局 軟件工程 28 28 需求工程的重要意義 ? 問(wèn)題的嚴(yán)重性： ? 軟件失敗的嚴(yán)重后果： ? Ariane 5: ； 軟件工程 29 29 需求工程的重要意義 ? 問(wèn)題的成因： ? 軟件質(zhì)量認(rèn)證的高成本： ? Boeing 777 40%的軟件成本用于測(cè)試 ? 以修正軟件缺陷為目的的軟件重寫(xiě)： ? Motorola: 曾將 60%80% 的軟件費(fèi)用用于重寫(xiě) ? 需求的頻繁變化： ? Capers Jones（ 1994）在報(bào)告中稱擴(kuò)展需求對(duì)百分之八十的管理信息系統(tǒng)項(xiàng)目和百分之七十的軍事軟件項(xiàng)目造成風(fēng)險(xiǎn)。 ? 評(píng)審提出的需求變更、評(píng)估每項(xiàng)變更的可能影響從而決定是否實(shí)施它。 ? 使當(dāng)前的項(xiàng)目計(jì)劃與需求一致。 ? 讓每項(xiàng)需求都能與其對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)、源代碼和測(cè)試用例聯(lián)系起來(lái)以實(shí)現(xiàn)跟蹤。 軟件工程 33 33 需求開(kāi)發(fā)和需求管理之間的界限 軟件工程 34 34 SRE Engineer 需求工程師 軟件工程 35 35 Requirements Engineer 需求工程師 1. 分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力 2. 人際溝通及交流能力 3. 軟件工程知識(shí)和技能 4. 應(yīng)用領(lǐng)域有關(guān)知識(shí) 5. 書(shū)面語(yǔ)言組織和表達(dá)能力 6. …… 軟件工程 36 36 需求工程師做什么 著手點(diǎn)是有待解決的“問(wèn)題”出現(xiàn) 例如： ? 對(duì)系統(tǒng)現(xiàn)狀不滿； ? 有新的商機(jī)出現(xiàn)； ? 有可能節(jié)能、降耗、省時(shí)等。 ? CLIENT AND EMPLOYER – 在保護(hù)公眾利益的前提下，為客戶及雇主的最高利益服務(wù)。 ? JUDGEMENT – 在進(jìn)行職業(yè)判斷時(shí)，保持正直及獨(dú)立性。 ? PROFESSION – 在符合公眾利益的前提下，推進(jìn)職業(yè)的正直性和聲譽(yù)。 ? SELF – 畢生堅(jiān)持學(xué)習(xí)并在職業(yè)生涯中提倡職業(yè)道德。 ? Confidentiality – 堅(jiān)持為你的客戶及合作者保密。 ? Data Protection – 在處理個(gè)人信息時(shí)注意遵守相關(guān)法令保護(hù)數(shù)據(jù)。這里內(nèi)部環(huán)境指人造物本身的設(shè)計(jì)組成。對(duì)這個(gè)接口的描述 即是 需求 。是系統(tǒng)或其組成部分為滿足某種 書(shū)面規(guī)定 （合同，標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范等）所要具備的能力。 —— IEEE , 1990 軟件工程 42 42 將問(wèn)題與解決方案分開(kāi) ? 理解問(wèn)題 需求獲取 ? 問(wèn)題的形式化表示