需求分析方法探討.doc

需求分析方法探討(1)一、概述據(jù)權(quán)威部門統(tǒng)計，目前軟件的成功率約為25%，75%的軟件是失敗的。在這75%的失敗中，約有50%以上的軟件是由于需求的原因造成的。作為軟件的設(shè)計和開發(fā)人員常抱怨用戶需求不明確，需求常處于變更狀態(tài)。新的需求往往在開發(fā)階段才被用戶提出。造成軟件的完成日期不斷的遲后。 一般的軟件企業(yè)，往往只口頭上注重用戶需求。但由于沒有科學(xué)的管理方法，實際上他們描述的用戶需求是雜亂無章的，只言片語的。不能有效地和系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)保持同步最后開發(fā)出來的軟件產(chǎn)品和實際有很大的差異。導(dǎo)致軟件的失敗。有證據(jù)表明，在需求階段修正錯誤的工作量，是在系統(tǒng)設(shè)計階段修正錯誤的1/10；是在開發(fā)階段修正錯誤的1/100，是在發(fā)布產(chǎn)品階段修正錯誤的1/1000。當(dāng)然這是對大型系統(tǒng)而言，對于不同的系統(tǒng)，隨系統(tǒng)的復(fù)雜程度這個比率會有所不同。用戶的需求的增加具有漸進(jìn)的、增量的特點。隨著需求分析人員和用戶逐漸深入的交流，用戶在不斷地整理、規(guī)范自己的需求。需求分析人員須牢記的是用戶不可能一下子給出一個完整、清晰、規(guī)范的用戶需求。需求分析人員需從與用戶的交流中，不斷地挖掘，并加以整理，才能得到想要的需求。需求分析一般來說需要有一個需求分析的團(tuán)隊，如用戶代表、系統(tǒng)分析人員、開發(fā)人員、需求管理人員等，他們的分工不同各有側(cè)重點。對于小型或中型項目人員可以兼任?；谏鲜鲈?，需要從理論上規(guī)范用戶需求的收集和整理。本文結(jié)合系統(tǒng)建模，給出了需求分析的一般性方法。它如下的包含了兩個方面：1、技術(shù)層面給出需求分析的系統(tǒng)框架，它包含了需求的項目、參與需求分析的用戶、用戶對于需求的可操作權(quán)限（安全性）等。2、操作層面給出了需求收集、整理、分析的一般性方法。其中介紹了系統(tǒng)建模和需求分析間的相互關(guān)系，最后介紹了目前幾種流行的需求分析產(chǎn)品及它們的特點。二、需求分析的基本概念需求分析的目的是完整、準(zhǔn)確地描述用戶的需求，跟蹤用戶需求的變化，將用戶的需求準(zhǔn)確地反映到系統(tǒng)的分析和設(shè)計中，并使系統(tǒng)的分析、設(shè)計和用戶的需求保持一致。需求分析的特點是需求的完整性、一致性和可追溯性。完整性：是準(zhǔn)確、全面的描述用戶的需求。一致性：是通過分析整理，剔除用戶需求矛盾的方面，規(guī)范用戶需求?？勺匪菪裕河袃蓚€方面的含義，整理和規(guī)范的需求，其一，需要不斷的和用戶進(jìn)一步交流，保持和用戶最新的需求一致其二，和系統(tǒng)分析（設(shè)計）保持一致。因此在需求分析之前我們必須建立需求分析技術(shù)層面的基本框架，從技術(shù)上保證需求分析的要求，在此基礎(chǔ)上我們進(jìn)行的需求分析才能滿足項目對需求分析的要求。三、需求分析的系統(tǒng)架構(gòu)本節(jié)描述的是進(jìn)行需求分析之前，如何在技術(shù)層面上建立需求分析的系統(tǒng)架構(gòu)。需求分析需要采用需求分析的軟件。上圖簡要描述了需求分析軟件的架構(gòu)。需求分析軟件一般采用C/S的結(jié)構(gòu)，需求分析人員作為客戶對服務(wù)器進(jìn)行操作，操作主要由四個方面：系統(tǒng)管理（含用戶的創(chuàng)建和授權(quán)，定義項目的術(shù)語表等）、項目視圖（涉及項目的相關(guān)操作）、需求類型視圖（涉及需求類型的相關(guān)操作）、需求視圖（涉及需求的相關(guān)操作）。項目包含一個或多個需求類型，需求類型包含一個或多個需求。里程碑是特定版本的需求的集合（需求分析軟件含有簡單的配置管理的功能），它作為軟件產(chǎn)品的功能依據(jù)。自動文檔生成是通過文檔模版將里程碑的需求，自動生成相關(guān)文檔。3.1、項目項目在總體上定義了一個應(yīng)用和系統(tǒng)所涉及到的需求及需求涉及的范圍。它包含了在需求分析過程中參與需求分析的人員、需求類型、包含于需求類型中的需求。此外它還包含了如下信息：項目的相關(guān)信息（如創(chuàng)建人員） 項目的里程碑 外部的可追溯性 安全性框架等。 3.2、用戶/用戶組用戶是指參與需求分析的人員，一般由軟件產(chǎn)品的最終用戶、軟件開發(fā)人員、系統(tǒng)設(shè)計員、測試人員等組成。在需求分析產(chǎn)品中用戶包含用戶的基本描述和聯(lián)系方式（如電子郵件）等，目前大多數(shù)需求分析產(chǎn)品還含有消息通訊的機(jī)制（類似于QQ），及時地將需求的變化告知相關(guān)的需求分析人員。用戶組是指具有相同操作權(quán)限的一個或多個用戶。用戶組可以被指定到特定的項目或需求（用戶組中的用戶對此具有相應(yīng)得操作權(quán)限）。3.3、安全性安全性是指在需求分析過程中，用戶對需求的操作權(quán)限。安全性防止未授權(quán)的用戶對關(guān)鍵性需求的操作。安全性是用戶/用戶組與需求之間的一種關(guān)系。一般來說安全性有三個方面的含義：系統(tǒng)管理系統(tǒng)維護(hù)（系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份等）、用戶管理、用戶組管理等。安全性框架定義用戶的基本操作權(quán)限。這種操作權(quán)限和具體的項目、項目需求無關(guān)。如一個用戶添加的需求只能由這個用戶自己刪除等。安全性框架又可以分為兩類：存取級別（Access Level）創(chuàng)建、查看、維護(hù)需求。刪除級別（Delete Level）刪除需求。特定需求的安全性建立用戶/用戶組與特定需求的關(guān)聯(lián)，以確定此用戶/用戶組對需求的操作權(quán)限。3.4、需求類型/需求需求類型通常是以功能劃分的較高層次的需求，如用戶界面。需求是所要構(gòu)建的系統(tǒng)或應(yīng)用所要滿足要求的說明，需求可以由業(yè)務(wù)規(guī)則、處理流程、人員的組織結(jié)構(gòu)獲得。需求包含于需求類型之中。需求類型/需求一般是用文字描述的，此外還可以通過需求的屬性、外部文件來描述需求。3.5、屬性屬性用來描述需求相關(guān)特性，屬性一般可分為兩類。系統(tǒng)屬性：描述需求的系統(tǒng)特點，如需求是否被確認(rèn)等。自定義屬性：由用戶自定義用來描述需求的屬性。如描述人員的電話號碼等。3.6、需求網(wǎng)格需求網(wǎng)格是一組相關(guān)的需求用網(wǎng)格的形式表示，主要用于需求的分析。一般來說可以定義顯示的方式，如針對某個用戶顯示他所創(chuàng)建的需求、針對某類功能顯示相關(guān)的需求等等。3.7、需求映射考慮這樣的背景，在一個實時系統(tǒng)中，數(shù)字信號的采集與傳輸在不同的控制系統(tǒng)中均使用相同的實現(xiàn)方式，它們的需求也相同。在這種情況下我們可以采用需求映射的技術(shù)，需求映射是在不同的項目中使用相同的需求。有三個項目，項目A中的需求R3被共享出來，項目B中的R3的需求映射到項目A中的需求R3。3.8、可追溯性（Traceability）可追溯性是需求的一致性表現(xiàn)形式。它主要包含以下幾個方面的含義：保持和用戶要求的同步必須牢記的是用戶需求是不斷變化的。需求分析需要適應(yīng)需求的不斷變化。保持需求之間的完整和一致用戶從各個層面提出的需求，往往含有相當(dāng)多的矛盾，需求分析的一個重要的方面是要消除這些矛盾，規(guī)范用戶的需求。此外需求之間的依賴性也可以通過可追溯性來表示。保持需求和系統(tǒng)設(shè)計間的同步在大多數(shù)項目中，需求分析和系統(tǒng)設(shè)計沒有的必然聯(lián)系，這種情況造成的后果是軟件產(chǎn)品和實際的需求相差甚遠(yuǎn)。例如采用手工的方法，可以使需求與系統(tǒng)設(shè)計保持一致。但這種方法是不安全的，因為沒有相應(yīng)的機(jī)制來強(qiáng)制相關(guān)人員遵守規(guī)則。所以必須從技術(shù)層面來保證需求和設(shè)計的一致，目前大多數(shù)的需求分析工具均有和系統(tǒng)設(shè)計工具保持同步的插件，如Borland的CaliberRM、IBM的ROSE、Telelogic的DOORS等。3.9、報告（Report）報告可以理解是需求的視圖，從不同的層次來描述需求，報告可根據(jù)需要進(jìn)行過濾，如針對某一需求類型的報告、針對不明確需求的報告等。報告一般可以分為：細(xì)節(jié)報告描述需求的細(xì)節(jié)。狀態(tài)報告描述需求的狀態(tài)，需求的狀態(tài)可分為接受、不明確、拒絕等。責(zé)任報告參加需求分析的人員對其負(fù)責(zé)的需求產(chǎn)生的報告。3.10、討論討論是在需求分析過程中，需求分析團(tuán)隊成員之間的一種協(xié)作機(jī)制。這種機(jī)制可使相關(guān)人員就需求的定義、描述、狀態(tài)、優(yōu)先級、一致性、完整性等進(jìn)行討論，得出正確的結(jié)論。討論一般來說分兩個級別，項目級別、需求級別。3.11、文檔引用一個需求的描述可能需要外部的文檔，文檔引用是用外部文件來描述相關(guān)需求的附加信息。目前需求分析產(chǎn)品支持最多的文檔類型是MS WORD，此外根據(jù)產(chǎn)品的不同，還支持Excel、圖像文件、HTML、及OLE等。3.12、里程碑（BaseLine）需求是不斷變化的，軟件產(chǎn)品根據(jù)不斷變化的需求有不同的版本，每一個版本的軟件除了軟件自身的BUG外，就是滿足新增加的需求，而軟件產(chǎn)品需要其實現(xiàn)的功能具有穩(wěn)定性。里程碑就是需求分析過程的一個階段結(jié)果，這個階段結(jié)果是固定不變的。3.13、文檔的自動生成參與軟件開發(fā)的人都有這樣的體會，在軟件產(chǎn)品完成之前很難給出軟件的各種文檔，就是給出了相應(yīng)的文檔，文檔之間也有各種各樣的矛盾。這是需求、設(shè)計、開發(fā)缺乏同步的表現(xiàn)。如果我們在軟件的開發(fā)過程中，嚴(yán)格遵循軟件的開發(fā)規(guī)范，采用相應(yīng)得軟件工程工具，上述情況就可以避免。在需求分析中，需求分析產(chǎn)品均可以自動根據(jù)分析的結(jié)果生成相應(yīng)得文檔，文檔的格式可以有MS Word、PowerPoint、HTML等。這里我們主要介紹一下Office Word文檔的生成方式。在自動生成文檔之前，我們需要定義文檔模版。根據(jù)所要生成文檔的格式和需求分析軟件的相關(guān)命令，在Office Word創(chuàng)建文檔模版。文檔模版創(chuàng)建好之后，在需求分析軟件中選擇里程碑，自動生成出Office Word文檔。四、需求的收集和整理需求分析是從用戶的角度描述用戶的數(shù)據(jù)、活動、地點（位置）、人員組織、計劃、業(yè)務(wù)邏輯（業(yè)務(wù)目標(biāo)）等相關(guān)信息的一個過程，它涉及到如何收集用戶的需求，以及如何將這些需求規(guī)范化等方面。需求分析的第一步工作是界定需求的邊界，主要描述項目的、項目的業(yè)務(wù)要求、項目所要滿足的基本特性等。在第三節(jié)中我們簡要描述了如何從技術(shù)層面上使需求分析的過程規(guī)范化，本節(jié)主要闡述如何進(jìn)行需求的收集和整理。4.1、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是指需求涉及的相關(guān)靜態(tài)信息。在需求分析過程中，數(shù)據(jù)是從用戶的角度來描述的；在系統(tǒng)設(shè)計過程中，數(shù)據(jù)用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM(jìn)行整理和規(guī)范，最終形成Class Diagram。4.2、活動活動是項目要滿足的業(yè)務(wù)邏輯和規(guī)則。它至少有二個層次：基本目標(biāo)簡要描述業(yè)務(wù)邏輯和規(guī)則。功能描述描述活動執(zhí)行的過程，以及在執(zhí)行過程中涉及到的相關(guān)資源、活動之間的關(guān)聯(lián)、依賴性、約束性等?？紤]到需求分析和系統(tǒng)設(shè)計的一致性?；顒釉谙到y(tǒng)設(shè)計階段，可采用用例來表示，通過序列圖、活動圖、以及狀態(tài)圖來進(jìn)行細(xì)化。4.3、人員組織描述用戶人員組織結(jié)構(gòu)。如企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、部門、部門人員、相關(guān)客戶信息等。4.4、地點（位置）描述需求和地點、位置相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)計中網(wǎng)絡(luò)、分布式計算的前置條件。五、需求分析軟件目前流行的需求分析軟件有IBM公司的RequisitePro、Telelogic公司的DOORS、Borland公司的CaliberRM。這些軟件均能滿足本文中描述的對需求分析功能上的要求，但各有特點，RequisitePro和大多數(shù)系統(tǒng)設(shè)計軟件有較好的結(jié)合，目前的版本對Office 2003的支持不夠。DOORS在實時系統(tǒng)的需求分析中有良好的表現(xiàn)。CaliberRM對Office有很好的支持，中文的問題也解決得很好，支持Office 2003的版本。六、結(jié)論需求具有漸進(jìn)的，不斷變化的特點。需求分析是一個需求分析團(tuán)隊的工作，在需求分析理論的指導(dǎo)下需要采用需求分析的商業(yè)化產(chǎn)品，這樣才能保持需求和設(shè)計的同步，沒有這種同步，需求分析