軟件需求分析

3.1需求分析概述可行性研究從概念上定義軟件的總體目標(biāo)，粗略地了解了用戶的需求。需求分析進(jìn)一步精化軟件的作用范圍，明確系統(tǒng)必須完成的功能，對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)提出完整、準(zhǔn)確、清晰、具體的要求。需求獲取面臨的挑戰(zhàn)客戶說不清楚需求；需求易變性；問題的復(fù)雜性；對(duì)問題空間理解的不完備性與不一致性。需求分析由軟件分析人員與用戶共同完成。第一頁，共36頁。優(yōu)秀需求具有的特性正確性：需求描述必須與用戶對(duì)系統(tǒng)的期望相符；無歧義性：對(duì)用戶、軟件工程師而言，任何術(shù)語只能有惟一的語義解釋；完整性：不能遺漏任何用戶要求；一致性：需求的各個(gè)部分不能相互矛盾；可理解性：需求描述不應(yīng)該使用太多專業(yè)化詞匯；可修改性：應(yīng)該保證能夠比較容易接納修改；可追蹤性：將分析后的需求與原始需求聯(lián)系起來。第二頁，共36頁。需求分析的任務(wù)通過對(duì)目標(biāo)問題、用戶要求和目標(biāo)環(huán)境的研究、分析和綜合，建立抽象級(jí)的分析模型(AnalysisModel)；準(zhǔn)確地、完整地體現(xiàn)用戶需要的功能、性能及其他要求，規(guī)范地通過“軟件需求規(guī)格說明書”(SRS,SoftwareRequirementSpecification)表達(dá)出來。第三頁，共36頁。3.2需求分析的步驟確定系統(tǒng)的綜合要求分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求建立系統(tǒng)的邏輯模型修正系統(tǒng)開發(fā)計(jì)劃復(fù)審、驗(yàn)證需求分析編寫軟件需求規(guī)格說明書第四頁，共36頁。一.確定系統(tǒng)的綜合要求1、功能需求系統(tǒng)必須完成的所有功能(輸入、輸出、加工)；2、性能需求系統(tǒng)必須滿足的時(shí)間、空間約束，通常包括響應(yīng)時(shí)間、信息量速率、容量、安全性等；1）強(qiáng)制的需求；2）希望的需求；3）可選的需求。第五頁，共36頁。系統(tǒng)與環(huán)境通信的格式：用戶接口、硬件接口、軟件接口、通信接口等；4、出錯(cuò)處理需求系統(tǒng)對(duì)環(huán)境錯(cuò)誤如何處理，這類錯(cuò)誤并不是由系統(tǒng)本身造成的。僅限于關(guān)鍵部分，盡可能少；5、接口需求3、可靠性需求定量指出系統(tǒng)的故障率和使用程度，一個(gè)衡量可靠性的參數(shù)是平均失效前時(shí)間(MTTF,MeanTimeToFailure)，定義為隨機(jī)變量、出錯(cuò)時(shí)間等的"期望值"。第六頁，共36頁。明確列出當(dāng)前不屬于系統(tǒng)開發(fā)范疇，將來很可能會(huì)提出的要求。7、逆向需求系統(tǒng)不應(yīng)該做什么，選取澄清真實(shí)需求且可消除誤解的逆向需求，且不需定量分析；8、將來可能出現(xiàn)的要求6、約束在設(shè)計(jì)或?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)遵守的條件：精度、工具和語言約束、設(shè)計(jì)約束、標(biāo)準(zhǔn)、硬件平臺(tái)；第七頁，共36頁。二.分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求數(shù)據(jù)字典：不夠直觀；層次方框圖；Warnier

圖；任何軟件系統(tǒng)的本質(zhì)都是信息處理系統(tǒng)。信息很大程度上決定了系統(tǒng)概貌。描繪數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)范化：范式(NormalForms)消除數(shù)據(jù)冗余的程度。第八頁，共36頁。三.導(dǎo)出系統(tǒng)的邏輯模型數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)字典實(shí)體-聯(lián)系圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖主要的處理算法導(dǎo)出詳細(xì)的系統(tǒng)邏輯模型。四.修正系統(tǒng)的開發(fā)計(jì)劃修正在可行性分析階段制定的初步的開發(fā)計(jì)劃。第九頁，共36頁。3.3

獲取需求的方法第十頁，共36頁。正式的訪談：具體問題的問答形式；非正式的訪談：開放式、交互性的問答。一.訪談書面調(diào)查：調(diào)查大量人員意見；情景分析技術(shù)：對(duì)用戶將來使用目標(biāo)系統(tǒng)解決某個(gè)具體問題的方法和結(jié)果進(jìn)行分析。1）能在某種程度上演示目標(biāo)系統(tǒng)的行為，便于理解；2）用戶在需求分析過程中始終扮演積極主動(dòng)的角色。第十一頁，共36頁。1、需求訪談前要從目標(biāo)和內(nèi)容上做好精心準(zhǔn)備；訪談遵守的法則：2、選擇訪談對(duì)象須由線及點(diǎn)，由點(diǎn)入線；3、訪談過程中堅(jiān)持以我為主,善于引導(dǎo)訪談對(duì)象；4、訪談過程中要善于尋求異常和錯(cuò)誤情況。確定訪談對(duì)象，訪談時(shí)間及準(zhǔn)備好具體問題。對(duì)業(yè)務(wù)主線上的每個(gè)角色進(jìn)行逐個(gè)訪談。有耐心和韌性，很有主見，有理性，能夠引導(dǎo)對(duì)方。客觀理性的態(tài)度，不管用戶說什么，首先分析，然后置疑。如果不是這樣，你怎么辦？第十二頁，共36頁。5、需求訪談要搞清“4W1H”What：業(yè)務(wù)內(nèi)容是什么；

Who：業(yè)務(wù)過程會(huì)有哪些相關(guān)者；

When：業(yè)務(wù)過程什么時(shí)候發(fā)生，周期有多長；

Why：為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的問題；How：為完成業(yè)務(wù)目標(biāo)所采用的方法；6、業(yè)務(wù)需求訪談要深入調(diào)查細(xì)節(jié)層層發(fā)問法也是深入調(diào)查而經(jīng)常采用到的方法。7、學(xué)會(huì)提問的技巧，先以對(duì)方的角度想想問題的答案提問的問題最好比較具體，可回答性強(qiáng)。第十三頁，共36頁。8、時(shí)刻要記得的四個(gè)字"膽大心細(xì)"膽大：是指你在訪談過程中不要顧慮太多，應(yīng)該放開心態(tài)，最大化的放大訪談效果。

心細(xì)：是指你在訪談過程中觀察到的訪談對(duì)象的業(yè)務(wù)操作動(dòng)作細(xì)節(jié)，以仔細(xì)分辨、總結(jié)、歸納背景原因所在。9、做業(yè)務(wù)訪談實(shí)錄有利于提高訪談能力有必要回去做一番總結(jié)，不僅要總結(jié)出提煉的需求結(jié)論，更重要的是要回憶還原出整個(gè)訪談過程。第十四頁，共36頁。二.結(jié)構(gòu)化分析方法信息系統(tǒng)的本質(zhì)決定數(shù)據(jù)是需求分析的起點(diǎn)?？尚行苑治龊雎粤思?xì)節(jié)分析的對(duì)象：可行性分析中得到的數(shù)據(jù)流圖。主要目標(biāo)：把數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)定義到元素級(jí)別。結(jié)構(gòu)化分析方法：面向數(shù)據(jù)流自頂向下逐步求精進(jìn)行需求分析的方法。從數(shù)據(jù)流圖的輸出端數(shù)據(jù)流開始分析：確定數(shù)據(jù)元素的來源，初步定義有關(guān)的算法；確定數(shù)據(jù)元素的新的信息。決定了系統(tǒng)必須的最基本組成元素在復(fù)查的過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)流圖的細(xì)化。第十五頁，共36頁。面向數(shù)據(jù)流方法的分析過程沿?cái)?shù)據(jù)流圖回溯用戶復(fù)查細(xì)化數(shù)據(jù)流圖修正開發(fā)計(jì)劃書寫文檔審查和復(fù)審第十六頁，共36頁。1、沿?cái)?shù)據(jù)流圖回溯依次確定每個(gè)數(shù)據(jù)元素的來源；把數(shù)據(jù)元素的信息記錄到數(shù)據(jù)字典中；在IPO圖中記錄算法的簡明描述；在數(shù)據(jù)流圖適當(dāng)位置上補(bǔ)充數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理2、用戶復(fù)查分析員向用戶解釋數(shù)據(jù)的來源；用戶要及時(shí)糾正和補(bǔ)充分析員的認(rèn)識(shí);它驗(yàn)證了已知的元素，補(bǔ)充了未知的元素；分析員對(duì)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)是一個(gè)螺旋式上升的過程。第十七頁，共36頁。3、細(xì)化數(shù)據(jù)流圖根據(jù)功能分解把數(shù)據(jù)流圖細(xì)化到更低的層次；通過追蹤這些細(xì)化的數(shù)據(jù)流圖產(chǎn)生了新的問題，新的問題的答案可能在數(shù)據(jù)字典中增加新的條目，并且將產(chǎn)生新的算法；細(xì)化過程中注意及時(shí)的更新數(shù)據(jù)字典；4、書寫文檔系統(tǒng)規(guī)格說明數(shù)據(jù)要求用戶系統(tǒng)描述修正的開發(fā)計(jì)劃第十八頁，共36頁。必須理解并描述問題的信息域，根據(jù)這條準(zhǔn)則應(yīng)該建立數(shù)據(jù)模型。必須定義軟件應(yīng)完成的功能，這條準(zhǔn)則要求建立功能模型。必須描述作為外部事件結(jié)果的軟件行為，這條準(zhǔn)則要求建立行為模型。必須對(duì)描述信息、功能和行為的模型進(jìn)行分解，用層次的方式展示細(xì)節(jié)。所有的結(jié)構(gòu)化分析方法都遵守下述準(zhǔn)則：第十九頁，共36頁。三.簡易的應(yīng)用規(guī)格說明技術(shù)是一種面向團(tuán)隊(duì)的需求收集方法，是一種主流技術(shù)。它提倡用戶與開發(fā)者密切合作、共同標(biāo)識(shí)問題、提出解決方案，確定基本需求。前兩種方法中，用戶比較被動(dòng)。第二十頁，共36頁。四.快速原型法快速原型：快速建立起來的旨在演示目標(biāo)系統(tǒng)主要功能的可運(yùn)行的程序?？焖伲嚎焖俚奶峁┙o用戶一個(gè)可運(yùn)行的軟件；容易修改：根據(jù)用戶的要求可迅速構(gòu)建新的原型；是最準(zhǔn)確、有效和強(qiáng)大的需求分析技術(shù)。問題：成本問題；方法和工具問題。第二十一頁，共36頁。3.4分析建模與工具模型，就是為了理解事物而對(duì)事物做出的一種抽象，是對(duì)事物的一種無歧義的書面描述。模型的作用在建模過程中了解系統(tǒng)；通過抽象降低復(fù)雜性；有助于回憶所有的細(xì)節(jié)；有助于開發(fā)小組間的交流；有助于與用戶的交流；為系統(tǒng)的維護(hù)提供文檔。第二十二頁，共36頁。結(jié)構(gòu)化分析模型的組成結(jié)構(gòu)第二十三頁，共36頁。結(jié)構(gòu)化分析方法的本質(zhì)是創(chuàng)建模型的活動(dòng)數(shù)據(jù)模型：E-R圖(ERD)，描述數(shù)據(jù)對(duì)象，數(shù)據(jù)對(duì)象之間的關(guān)系；功能模型：數(shù)據(jù)流圖(DFD)，描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中流動(dòng)，變換的邏輯過程；行為模型：狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(STD)，描繪了系統(tǒng)的各種行為模式和在不同狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的方式；模型中心：數(shù)據(jù)字典(DD)。第二十四頁，共36頁。通過描繪系統(tǒng)的狀態(tài)及引起系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的事件，來表示系統(tǒng)的行為。還指明了作為特定事件的結(jié)果系統(tǒng)將做哪些動(dòng)作(例如，處理數(shù)據(jù))。一.實(shí)體－聯(lián)系圖二.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖第二十五頁，共36頁。1、

狀態(tài)它規(guī)定了系統(tǒng)對(duì)事件的響應(yīng)方式：改變狀態(tài)做動(dòng)作既改變狀態(tài)，又做動(dòng)作狀態(tài)圖可表示循環(huán)運(yùn)行過程以及單程運(yùn)行過程。狀態(tài)代表可見的系統(tǒng)的行為模式；三種狀態(tài)類型：初態(tài)(1個(gè))、終態(tài)(0~N個(gè))和中間態(tài)。2、事件事件是引起系統(tǒng)做動(dòng)作或轉(zhuǎn)換狀態(tài)的控制信息，即狀態(tài)是受事件觸發(fā)的。第二十六頁，共36頁。3、基本符號(hào)符號(hào)名稱說明初態(tài)系統(tǒng)初始狀態(tài)。中間狀態(tài)初態(tài)與終態(tài)之間的行為模式終態(tài)系統(tǒng)最終狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)換標(biāo)識(shí)觸發(fā)轉(zhuǎn)換的事件表達(dá)式，或表示自動(dòng)觸發(fā)轉(zhuǎn)換第二十七頁，共36頁。事件名(參數(shù)表)/動(dòng)作表達(dá)式活動(dòng)表的語法entry:指定進(jìn)入該狀態(tài)的動(dòng)作；exit:指定退出該狀態(tài)的動(dòng)作；do:指定該狀態(tài)下的動(dòng)作。事件表達(dá)式的語法事件名(參數(shù)表)[守衛(wèi)條件]/動(dòng)作表達(dá)式事件說明布爾表達(dá)式and動(dòng)作表達(dá)式是一個(gè)過程表達(dá)式，當(dāng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換開始時(shí)執(zhí)行該表達(dá)式。第二十八頁，共36頁。第二十九頁，共36頁。三.層次方框圖用樹型結(jié)構(gòu)和一系列的矩形框自頂向下描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的多層次結(jié)構(gòu)；第三十頁，共36頁。四.Warnier圖表示數(shù)據(jù)層次結(jié)構(gòu)：組成結(jié)構(gòu)；表示數(shù)據(jù)的邏輯組織：元素的重復(fù)、有條件出現(xiàn)；信息/數(shù)據(jù)元素出現(xiàn)的條件重復(fù)次數(shù)第三十一頁，共36頁。五.IPO圖Input-Process-OutputDiagram(輸入/處理/輸出圖)描述輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理之間的關(guān)系。排列順序暗示執(zhí)行的順序數(shù)據(jù)通信情況第三十二頁，共36頁。IPO表用PDL進(jìn)行處理流程描述第三十三頁，共36頁。第三十四頁，共36頁。3.5

驗(yàn)證軟件需求一致性：不能相互矛盾；