【正文】 范圍 3) 確定用戶群 4) 選擇用戶代理人 5) 確定用例 6) 確定系統(tǒng)事件和響應 7) 描述軟件的 功能 和 性能 8) 指明軟件與其他系統(tǒng)元素的 接口 9) 建立軟件必須滿足的 約束 20 軟件工程 2. 分析建模 1) 分析可行性 2) 確定需求優(yōu)先級 3) 為需求建模 4) 創(chuàng)建數(shù)據(jù)字典 5) 將需求分配至各子系統(tǒng) 6) 應用質(zhì)量功能進行調(diào)整 分析模型為日后軟件設(shè)計提供了可被翻譯成 數(shù)據(jù) 、 體系結(jié)構(gòu) 、 接口 和 處理過程 設(shè)計的模型。但是目標系統(tǒng)的具體物理模型是由 當前系統(tǒng)的具體物理模型經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)換 得到的。應在開發(fā)組接受需求之前解決所有分岐。需要注意的是， ? 必須 全面地理解 用戶的各種需求 ? 分析和澄清 模糊的用戶需求 ? 準確地表達 被接受的用戶需求 ? 只有經(jīng)過確切描述的軟件需求才能成為軟件設(shè)計的基礎(chǔ)。 ? 多角度描述產(chǎn)品對用戶和開發(fā)者都極為重要。 ? 約束是指在軟件產(chǎn)品設(shè)計和構(gòu)造上的限制。 ? 對一個復雜產(chǎn)品來說，軟件功能需求也許只是系統(tǒng)需求的一個子集。 ? 開發(fā)人員應根據(jù)功能需求來設(shè)計軟件以實現(xiàn)必須的功能。 過程需求 建立可理解性、可修改性、可移植性、可測試性、效率等質(zhì)量需求并設(shè)置優(yōu)先級 可維護性 系統(tǒng)需求 11 軟件工程 功能需求 非功能需求 系統(tǒng)需求 軟件需求規(guī)格說明 質(zhì)量屬性 外部接口 約束 業(yè)務需求 愿景和范圍文檔 用戶需求 用例文檔 功能需求 業(yè)務需求 12 軟件工程 ? 所有的用戶需求必須與業(yè)務需求一致。 過程需求 開發(fā)類型（實用型開發(fā)還是試驗型開發(fā)？是有機型、嵌入型還是半獨立型項目？） 開發(fā)工作量估計 對資源、開發(fā)時間及交付的安排 開發(fā)方法 應遵循的規(guī)范和標準（如開發(fā)規(guī)范、文檔規(guī)范、專業(yè)標準等） 里程碑和評審（如對階段制品設(shè)置檢查點和評審內(nèi)容） 質(zhì)量控制標準及驗收標準（如質(zhì)量檢驗指標） 10 軟件工程 ? 系統(tǒng)需求來自于系統(tǒng)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計。 ? 非功能需求的描述如下： 8 軟件工程 產(chǎn) 品 需 求 性能 實時性； 其他時間限制，包括響應時間、處理時間、包 傳送時間等； 資源配置需求，包括內(nèi)存容量、磁盤容量、緩 存容量、硬軟件支持等； 處理精度、單位時間處理量、網(wǎng)絡流通量等。 ? 特性是指邏輯上相關(guān)的功能需求的集合以滿足業(yè)務需求。 用戶需求（ user Requirement） 7 軟件工程 功能需求和非功能需求 ? 功能需求定義了開發(fā)者應提供的軟件功能或服務，但不涉及這些功能或服務的實現(xiàn)。 ? 用戶需要 是用戶真正需要的東西， 用戶需求 是用戶對其需要的一種陳述，但這種陳述可能與它們的需要不一致。 6 軟件工程 ? 用戶需求描述了要求系統(tǒng)必須完成的任務，即用戶對系統(tǒng)的目標要求。 ? 業(yè)務需求主要來自于項目的投資人、購買產(chǎn)品的客戶、實際用戶的管理者、市場營銷部門或產(chǎn)品策劃部門。 ? 不同層次是從不同角度與不同程度反映著細節(jié)問題。它從兩個方面闡述了需求的含義： ? 從用戶角度要求系統(tǒng)應具有的外部行為 ? 從開發(fā)者角度要求系統(tǒng)應具有的內(nèi)部特性 ? 最后強調(diào)了需求一定要文檔化。 （供方） c) 對在 a) 和 b) 中所描述的條件或能力的文檔化說明。 系統(tǒng)工程 軟件需求工程 軟件設(shè)計工程 3 軟件工程 軟件需求的定義和層次 ? 1997年 IEEE在《 軟件工程 標準 詞匯表 》對需求（ requirement）所作出的定義為： a) 用戶為解決某一問題或為達到某個目標所需要的條件或能力。 ? 軟件需求工程是軟件生存周期中重要的一步 ， 也是決定性的一步 。第四章 軟件需求工程 軟件工程課件 1 第四章 軟件需求工程 軟件需求工程基礎(chǔ) 軟件需求獲取 傳統(tǒng)的需求分析方法 面向?qū)ο蟮男枨蠓治? 快速原型化方法 軟件需求規(guī)格說明 軟件需求評審 軟件需求管理 2 軟件工程 軟件需求工程基礎(chǔ) ? 軟件需求工程的基本任務是準確地回答 “ 軟件系統(tǒng)必須做什么 ？ ” 這個問題 。 它在系統(tǒng)工程和軟件設(shè)計之間起到橋梁的作用 。 只有通過軟件需求工程的活動才能把軟件功能和性能的總體概念描述為具體的軟件需求規(guī)格說明 ， 從而奠定軟件開發(fā)的基礎(chǔ) 。 （需方） b) 系統(tǒng)或系統(tǒng)部件為滿足合同、標準、規(guī)格說明或其他正式的強制性文檔所必須具有的條件或能力。 4 軟件工程 ? GB／ T 11457―2023 《信息技術(shù) 軟件工程術(shù)語》等同采用了這個定義。 ? 軟件需求包括 3 個不同的層次： 業(yè)務需求 、 用戶需求 、 功能需求和非功能需求 。 5 軟件工程 業(yè)務需求（ Business Requirement） ? 業(yè)務需求反映了組織或客戶高層次的目標要求。 ? 業(yè)務需求描述了組織的愿景，即 為什么要開發(fā)一個系統(tǒng) ； 系統(tǒng)的業(yè)務范圍 、 業(yè)務對象 、 客戶 、特性 、 價值 和各種特性的優(yōu)先級別等。 ? 用戶需求通常只涉及系統(tǒng)的外部可見行為，不涉及系統(tǒng)的內(nèi)部特性。 ? 用戶需求一般采用自然語言和直觀圖形相結(jié)合的方式描述，例如采用用例（ Use Case）文檔或場景（ Scenario）等方式說明。 ? 非功能需求則是對功能需求的補充，包括了對系統(tǒng)的各種限制和用戶對系統(tǒng)的質(zhì)量要求。 ? 功能需求記錄在軟件需求規(guī)格說明（ SRS）中。 接口 相關(guān)硬件接口、軟件接口、人機接口 可靠性 可用性（系統(tǒng)無故障運行時間所占總運行時間 的百分比） 完整性（系統(tǒng)的行為遵從用戶需求所期望行為 的百分比） 安全性 系統(tǒng)一旦發(fā)生故障降低損失防止嚴重危害的能 力 保密性 防止非法訪問保證信息不泄露的能力 9 軟件工程 產(chǎn)品需求 運行限制 使用頻度、運行期限； 控制方式（如本地控制還是遠程控制）； 對操作員的需求； 物理限制 對系統(tǒng)的規(guī)模等限制。 ? 例如，有一個電信計費系統(tǒng)，它包括許多業(yè)務規(guī)則，這些業(yè)務規(guī)則與企業(yè)方針、政府條例、會計準則、計算方法有關(guān)，它們本身并非軟件需求，因為它們不屬于任何特定的軟件系統(tǒng)的范圍，它們屬于系統(tǒng)需求。 ? 功能需求必須從用戶需求中提取，以滿足用戶對產(chǎn)品的要求從而完成其任務。 功能需求從外部（用戶角度）描述了軟件系統(tǒng)所應具有的行為。 各種需求的關(guān)系 13 軟件工程 ? 非功能需求作為功能需求的補充，包括 ? 產(chǎn)品必須遵從的標準、規(guī)范和合約； ? 外部接口的具體細節(jié)； ? 性能要求； ? 設(shè)計或?qū)崿F(xiàn)的約束條件及質(zhì)量屬性。 ? 質(zhì)量屬性是通過多種角度對產(chǎn)品的特點進行描述，從而反映產(chǎn)品功能。 14 軟件工程 軟件需求工程過程 ? 軟件需求工程階段研究的對象是軟件項目的用戶需要。 ? 軟件需求工程需要執(zhí)行的活動包括： 15 軟件工程 1) 確定目標系統(tǒng)將要面對的各類用戶； 2) 從各類用戶的代表那里收集需求； 3) 了解用戶的任務和目標，以及這些任務要實現(xiàn)的業(yè)務目標； 4) 分析從用戶那里得到的信息，將用戶的任務和目標與軟件的功能需求、非功能需求、業(yè)務規(guī)則、解決方案建議及其他無關(guān)信息區(qū)分開來； 5) 將頂層的需求分配到軟件系統(tǒng)構(gòu)架內(nèi)定義好的軟件成分中； 6) 了解各個質(zhì)量屬性的相對重要性； 16 軟件工程 8) 協(xié)商需求的實現(xiàn)優(yōu)先級； 9) 將收集的用戶需求表述為書面的需求規(guī)格說明和模型； 10) 審閱需求文檔，以確保在認識上與用戶需求相一致。 ? 軟件開發(fā)的目標是實現(xiàn) 目標系統(tǒng)的物理模型 ，即確定待開發(fā)系統(tǒng)的各種軟件成分，并將功能和信息結(jié)構(gòu)分配到這些軟件成分中。 17 軟件工程 ? 軟件需求工程的任務就是借助于 當前系統(tǒng)的邏輯模型導出目標系統(tǒng)的邏輯模型 ，解決目標系統(tǒng) “ 做什么 ” 的問題。 21 軟件工程 3. 需求描述 需求規(guī)格說明為開發(fā)人員和用戶提供軟件開發(fā)完成時質(zhì)量評價的依據(jù)。 ? 沒有專業(yè)的系統(tǒng)分析人員，用戶很難了解到需要開發(fā)什么相關(guān)信息和功能；另一方面，沒有與用戶的交流，系統(tǒng)分析人員也很難弄清客戶真正需要什么。一旦提出了最初的需求，進一步推敲、細化和擴充的過程稱為 分析建模 。 2) 獲取 需求 根據(jù)對問題的理解定義需求。 3) 需求歸檔 以草稿形式歸檔調(diào)查結(jié)果。 24 軟件工程 需求獲取技術(shù)的基本特征 ? 好的需求獲取技術(shù)，對于規(guī)范需求獲取活動，高效準確地獲取需求定義，是十分重要的。 ? 適于以上特征的需求獲取方法： ? 基于數(shù)據(jù)流圖的結(jié)構(gòu)化分析方法； ? 基于用例（ use case）的建模方法。 26 軟件工程 獲取的需求是個 全集 ， 系統(tǒng)真正實現(xiàn)的是個 子集 。 b. 以流程為主線 在與用戶交流的過程中 ， 應該用流程將所有的內(nèi)容串起來 。 這樣便于交流溝通 。 既要強調(diào)總體的業(yè)務流程 、 全生存周期的業(yè)務流程 ，又要對流程細化 ， 有分支的業(yè)務流程 。如銀行、電信公司、書店等。 ? 分析出企業(yè)的業(yè)務實體，開發(fā)或選取必需的構(gòu)件，建立穩(wěn)定的軟件體系結(jié)構(gòu)。 28 軟件工程 2. 定義項目的視圖和范圍 ? 在項目開始之前，在所有干系人中豎立一個共同的愿景，明確供需各方的權(quán)利和義務，并發(fā)布得到共識的、對項目目標的理解。 29 軟件工程 3. 尋求需求的來源 ? 軟件需求的來源取決于目標系統(tǒng)的性質(zhì)和開發(fā)環(huán)境。 ? 所謂限制，是指受客觀物理規(guī)律的限制。視頻游戲的大部分需求依賴人，因為它是一個想象出來的產(chǎn)品。 4. 識別用戶類和用戶代表 ? 確定目標系統(tǒng)的不同用戶類型； ? 挑選出每一類用戶和其他項目相關(guān)者的代表并與他們一起工作 。 32 軟件工程 ? 不同用戶類可能還有不同的非功能需求。 ? 即使所有利益相關(guān)者的需求一致，也可能由于實現(xiàn)代價高昂，需求不能得到完全滿足。 ? 分析員必須在項目初期便確定產(chǎn)品有哪些不同的用戶類，并描述它們的特點，這樣就能從每個重要用戶類的代表那里獲取用戶需求。 5. 確定目標系統(tǒng)的業(yè)務工作流 ? 具體到當前待開發(fā)的應用系統(tǒng)，確定系統(tǒng)的業(yè)務工作流 和主要的 業(yè)務規(guī)則 。 34 軟件工程 2) 調(diào)研每個 子系統(tǒng) 的 處理流程 、 功能與處理規(guī)則 ，收集原始信息資料，用 數(shù)據(jù)流 來表示物流、資金流、信息流三者的關(guān)系。將 操作層 、 管理層 、 決策層 的需求既聯(lián)系又區(qū)分開來，形成一個需求的層次。 5) 需求調(diào)研的形式可根據(jù)需求的來源來確定。 ? 準備和訪談客戶的過程如下： 訪談之前 ? 策劃訪談的目標和內(nèi)容： ? 通過查閱組織的組織結(jié)構(gòu)圖，搞清業(yè)務部門的各種角色，選擇訪談的主要對象 ? 預約訪談時間 ? 準備訪談內(nèi)容，擬定一些具體問題 36 軟件工程 訪談過程中 ? 引導訪談對象。 2) When：系統(tǒng)業(yè)務過程的主要活動什么時候發(fā)生，持續(xù)時間有多長。 4) Why：為什么會出現(xiàn)這樣的問題。 37 軟件工程 ? 不管用戶說什么，分析員首先要分析，然后置疑，從而引導用戶說出他們真正的需求所在。 38 軟件工程 ? 收集用戶的質(zhì)量屬性信息和其他非功能需求 ，將性能、安全性、可靠性等需求和其他設(shè)計約束結(jié)合業(yè)務規(guī)則，形成功能需求。 ? 詳細擬訂用例（或數(shù)據(jù)流圖）的規(guī)格說明 ，建立功能模型，并進行審查。 ? 從功能描述中開發(fā)概念測試用例 ，驗證用例（或數(shù)據(jù)流圖）、功能需求和原型?？衫糜美鳛楸磉_工具。主要注重用戶對系統(tǒng)的看法。 2) 標識場景 用場景描述目標系統(tǒng)典型功能的活動細節(jié)，并與用戶溝通，加深開發(fā)人員對應用領(lǐng)域的理解。用例表達了系統(tǒng)的范圍。引入帶有出錯處理或帶有異常處理的用例，描述系統(tǒng)的行為，保證需求的描述是完全的。 6) 標識非功能需求 包括系統(tǒng)性能上的約束、文檔、使用資源、安全性和質(zhì)量等需求。 ? 將被目標系統(tǒng)替代的遺留系統(tǒng)的技術(shù)文檔。 ? 以“圖書管理系統(tǒng)”為例，首先標識參與者： a) Librarian 圖書管理員 ：創(chuàng)建、修改、刪除讀者信息；添加、編輯、刪除書目信息；添加、編輯、刪除圖書信息。 42 軟件工程 ? 圖書（ Book）是指某種書目（ Title）的某一流通中的復本。 ? 識別用例： a) BorrowBook：借閱圖書 b) ReturnBook：返還圖書 c) RecerveTitle：預約某種書目 d) CancelReservation：取消預約 e) MaintainBorrowerInfo：維護讀者信息，包括創(chuàng)建、修改、取消讀者賬戶 f) Mai