【關(guān)鍵詞】軟件開(kāi)發(fā);需求分析;原型法;需求變更
隨著(zhù)全球經(jīng)濟、科技的快速發(fā)展和社會(huì )信息化進(jìn)程的加快，計算機被廣泛應用于各行業(yè)中，各種應用軟件應運而生，各行業(yè)的管理或生產(chǎn)日趨專(zhuān)一化、數字化、快捷化。從而用戶(hù)對計算機軟件的要求更加復雜和嚴格。軟件需求分析正是解決用戶(hù)這種需求，軟件需求分析是關(guān)乎軟件項目開(kāi)發(fā)成敗的重要因素。有資料表明，現在的軟件項目中返工開(kāi)銷(xiāo)幾乎占了總開(kāi)發(fā)的一半，而導致返工的主要原因是需求分析不明確，甚至有些人不知道需求分析是什么，從而引發(fā)項目開(kāi)發(fā)中的一系列更改。這些更改可能導致浪費大量資源、軟件項目無(wú)法按時(shí)完成等嚴重問(wèn)題。所以，需求分析是軟件設計和實(shí)現的基礎，是軟件項目邁向成功的第一步!training.mypm.net
一、軟件需求分析的任務(wù)
一個(gè)軟件項目的開(kāi)發(fā)主要分為五個(gè)階段：需求分析階段、設計階段、編碼階段、測試階段和維護階段。而需求分析階段所得到的結果，是軟件項目開(kāi)發(fā)中其他四個(gè)階段的必備條件。從以往的經(jīng)驗來(lái)看，需求分析中的一個(gè)小的偏差，就可能導致整個(gè)項目無(wú)法達到預期的效果，或者說(shuō)最終開(kāi)發(fā)出的產(chǎn)品不是用戶(hù)所需要的。何謂軟件需求分析。先舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)明，對于建造房子這個(gè)問(wèn)題相信大多數人都知道，用戶(hù)要建一幢房子，建房者一定會(huì )與用戶(hù)詳細討論各種細節，樓層高多少?構架如何?圖紙樣式等等，每個(gè)環(huán)節都有詳細的過(guò)程文檔，雙方都明白假如完工后修改帶來(lái)的損失以及變更細節的危害性。同樣在軟件需求分析中也需要有詳細的文檔，軟件開(kāi)發(fā)者要從用戶(hù)的業(yè)務(wù)中提取出軟件系統能夠幫助用戶(hù)解決的業(yè)務(wù)問(wèn)題，通過(guò)對用戶(hù)業(yè)務(wù)問(wèn)題的分析，規劃出開(kāi)發(fā)者的軟件產(chǎn)品。這個(gè)步驟是對用戶(hù)業(yè)務(wù)需求的一個(gè)升華，是一個(gè)把用戶(hù)業(yè)務(wù)管理流程優(yōu)化，轉化為軟件產(chǎn)品，從而提升管理而實(shí)現質(zhì)的飛躍，這一步是否成功，直接關(guān)系到開(kāi)發(fā)出來(lái)的軟件產(chǎn)品能否得到用戶(hù)認可，順利交付給客戶(hù)，客戶(hù)能否真正運用開(kāi)發(fā)者的產(chǎn)品幫助他解決業(yè)務(wù)或管理問(wèn)題。
軟件需求分析的任務(wù)不是確定系統怎樣完成的工作，而是確定系統必須完成那些工作，也就是對目標系統提出完整、準確、清晰、具體的要求。它所做的工作是深入描述軟件的功能和性能，確定軟件設計的限制和軟件同其他系統的接口細節，定義軟件的其他有效性要求。轉自項目管理者聯(lián)盟
軟件需求分析的任務(wù)就是借助于當前系統的邏輯模型導出目標系統的邏輯模型，解決目標系統的“做什么”的問(wèn)題。其實(shí)現步驟是：(1)獲得當前系統的物理模型;(2)抽象出當前系統的邏輯模型;(3)建立目標系統的邏輯模型。如圖1所示:
二、軟件需求分析的過(guò)程
軟件需求分析的過(guò)程具體可分為對問(wèn)題的識別、分析與綜合、制定規格說(shuō)明和評審。項目管理論壇
問(wèn)題識別是指系統分析人員研究可行性分析報告和軟件項目實(shí)施計劃，確定目標系統的綜合要求，并提出這些需求實(shí)現條件，以及需求應達到的標準。這些需求分為：功能性需求+非功能性需求，其具體包括：(1)功能需求：列舉出所開(kāi)發(fā)軟件在職能上應做什么。(2)性能需求：給出所開(kāi)發(fā)軟件的技術(shù)性能指標，如存儲容量限制、運行時(shí)間限制、安全保密性等。(3)環(huán)境需求：軟件系統運行時(shí)所處環(huán)境的要求，如硬件方面：機型、外部設備、數據通信接口;軟件方面：系統軟件，包括操作系統、網(wǎng)絡(luò )軟件、數據庫管理系統方面;使用方面：使用部門(mén)在制度上，操作人員上的技術(shù)水平上應具備怎樣的條件。(4)可靠性需求：對所開(kāi)發(fā)軟件在投入運行后不發(fā)生故障的概率，按實(shí)際的運行環(huán)境提出要求。所以對于重要的軟件，或是運行失效會(huì )造成嚴重后果的軟件，應提出較高的可靠性要求。(5)安全保密要求：應當在這方面恰當地做出規定，對所開(kāi)發(fā)的軟件給予特殊的設計，使其在運行中，其安全保密方面的性能得到必要的保證。(6)用戶(hù)界面需求：為用戶(hù)界面細致地規定到達的要求。(7)資源使用需求：開(kāi)發(fā)的軟件在運行時(shí)和開(kāi)發(fā)時(shí)所需要的各種資源。(8)軟件成本消耗與開(kāi)發(fā)進(jìn)度需求：在軟件項目立項后，要根據合同規定，對軟件開(kāi)發(fā)的進(jìn)度和各步驟的費用提出要求，作為開(kāi)發(fā)管理的依據。(9)預先估計以后系統可能達到的目標，這樣可以比較容易對系統進(jìn)行必要的補充和修改。 除了這些必需的需求，問(wèn)題識別的另一個(gè)工作是建立分析所需要的通信途徑，以保證能順利地對問(wèn)題進(jìn)行分析。
分析與綜合的目標是給出目標系統的詳細邏輯模型。在此步驟中，分析和綜合工作需反復地進(jìn)行。
對于編制需求分析的文檔，我們稱(chēng)描述需求分析文檔為軟件需求規格說(shuō)明書(shū)，除了編寫(xiě)軟件需求規格說(shuō)明書(shū)之外，還要制定數據要求說(shuō)明書(shū)以及編寫(xiě)初步的用戶(hù)手冊。
軟件需求分析方法很多，如傳統方法、原型方法、模型驅動(dòng)方法、面向數據結構的結構化數據系統開(kāi)發(fā)方法等，選擇那種方法要根據哪些資源在什么時(shí)間對開(kāi)發(fā)人員有效，不能盲目套用。這里著(zhù)重闡述原型方法。
傳統的軟件工程方法強調自頂向下分階段開(kāi)發(fā)，要求在進(jìn)入實(shí)際開(kāi)發(fā)期之前必須預先對需求嚴格定義。但實(shí)踐表明，在系統建立起來(lái)之前很難緊緊依靠分析就確定出一套完整、一致、有效的應用需求，并且這種預先定義的策略更不能適應用戶(hù)需求不斷變化的情況。由此，原型法應運而生，它一反傳統的自頂向下的開(kāi)發(fā)模式，是目前較流行的使用開(kāi)發(fā)模式。轉自項目管理者聯(lián)盟
(一)原型的概念
原型最早使用在制造業(yè)和機械產(chǎn)品設計中，先做出產(chǎn)品的基本模型，然后進(jìn)行完善和改進(jìn)，最后得到符合要求的產(chǎn)品。在軟件工程中，原型是指要開(kāi)發(fā)的軟件系統的原始模型，是軟件早期一個(gè)可運行的版本，它反映最終系統的某些重要特性(如軟件界面與布局、功能等)。在獲得一組最基本的需求說(shuō)明后，通過(guò)分析構造出一個(gè)小型的簡(jiǎn)約軟件系統，滿(mǎn)足用戶(hù)的基本要求，然后不斷演化得到較高質(zhì)量的產(chǎn)品。原型法克服了傳統軟件生命周期法的一些弊端，具有快速靈活、交互式等特點(diǎn)，方法核心是用交互、快速建立起來(lái)的原型取代了不太明確的需求規格說(shuō)明，用戶(hù)通過(guò)在計算機上實(shí)際運行和試用原型系統得到親身感受并受到啟發(fā)，通過(guò)反應和評價(jià)向開(kāi)發(fā)者提供真實(shí)的反饋意見(jiàn)。然后開(kāi)發(fā)者根據用戶(hù)的意見(jiàn)對原型加以改進(jìn)，通過(guò)“原型構造-試用運行-評價(jià)反饋-分析修改”的多次反復,從而提高最終產(chǎn)品的質(zhì)量。如圖2所示：
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(二)原型分類(lèi)
由于建立原型的目的不同，實(shí)現原型的途徑也有所不同，通常有以下三種類(lèi)型：(1)探索型。這種原型目的是要弄清除客戶(hù)對目標系統的要求，確定所希望的特性，并探討多種方案的可行性。(2)實(shí)驗性。這種原型用于大規模開(kāi)發(fā)和實(shí)現之前，考核方案是否合適，規格說(shuō)明是否可靠。(3)進(jìn)化型。這種原型的目的不在于改進(jìn)規格說(shuō)明，而是將系統建造得容易處理變化，在改進(jìn)原型的過(guò)程中，逐步將原型進(jìn)化成最終系統。
(三)原型建立技術(shù)
原型建立技術(shù)：(1)可執行規格說(shuō)明。它是基于需求規格說(shuō)明的一種自動(dòng)化技術(shù)，使用這種方法，人們可以直接觀(guān)察用語(yǔ)言規定的任何系統的功能和行為。(2)基于腳本的設計。腳本是用戶(hù)界面的原型。一個(gè)腳本用來(lái)模擬在系統運行期間用戶(hù)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(huà)的模型。因此，軟件開(kāi)發(fā)者能夠給用戶(hù)顯示系統的逼真的視圖，使用戶(hù)得以判斷是否符合他的意圖。(3)自動(dòng)程序設計在程序自動(dòng)生成環(huán)境的支持下，利用計算機實(shí)現軟件的開(kāi)發(fā)。它可以自動(dòng)地或半自動(dòng)地把用戶(hù)的非過(guò)程式問(wèn)題規格說(shuō)明轉換為某種高級語(yǔ)言程序。(4)專(zhuān)用語(yǔ)言。專(zhuān)用語(yǔ)言是應用領(lǐng)域的模型化語(yǔ)言。在原型開(kāi)發(fā)中使用專(zhuān)用語(yǔ)言，可方便用戶(hù)和軟件開(kāi)發(fā)者對系統特性進(jìn)行交流。(5)可復用的軟件。利用可復用的模塊，通過(guò)適當的組合，構造的原型系統。為了快速地構造原型，這些模塊首先必須有簡(jiǎn)單而清晰的界面;其次它們應當盡量不依賴(lài)其它的模塊或數據結構;最后，它們應具有一些通用的功能。(6)簡(jiǎn)化假設。 簡(jiǎn)化假設使設計者迅速得到一個(gè)簡(jiǎn)化的系統。盡管這些假設可能實(shí)際上并不能成立，但它們可以使開(kāi)發(fā)者的注意力集中在一些主要的方面。在修改一個(gè)文件時(shí)，可以假設這個(gè)文件確實(shí)存在。 在存取文件時(shí)，待存取的記錄總是存在。一旦計劃中的系統滿(mǎn)足用戶(hù)所有的要求，就可以撤消這些假設，并追加一些細節。項目經(jīng)理圈子
(四)原型分析優(yōu)點(diǎn)
原型分析優(yōu)點(diǎn)有：(1)增進(jìn)軟件開(kāi)發(fā)者和用戶(hù)對需求的理解，使比較含糊的具有不確定性的軟件需求(主要功能性的需求)明確化。(2)軟件原型化方法提供了一種有力的學(xué)習手段。(3)使用原型化方法，可以容易地確定系統的性能，確認系統主要服務(wù)的可應用性，確認系統設計的可行性，確認系統最終作為產(chǎn)品。(4)軟件原型的最終版本，有的可以原封不動(dòng)地稱(chēng)為產(chǎn)品，有的略加修改就可以成為最終系統的一個(gè)組成部分，這樣有利于建成最終系統。
四、需求變更
在開(kāi)發(fā)項目過(guò)程中，用戶(hù)隨時(shí)會(huì )提出一些新的需求，要求開(kāi)發(fā)人員解決，這些需求的提出，有時(shí)在開(kāi)發(fā)階段中有時(shí)在開(kāi)發(fā)階段后。這種在需求分析的兩個(gè)相鄰子階段中，或者在迭代周期的需求分析中，后一段或周期的需求分析結果與前一次不一致， 我們把這種不一致稱(chēng)為需求變更。產(chǎn)生需求變更的原因主要有以下幾個(gè)方面：(1)在需求分析階段，開(kāi)發(fā)人員與用戶(hù)的溝通不夠。在需求分析階段，開(kāi)發(fā)方與用戶(hù)沒(méi)有很好的交流，開(kāi)發(fā)方就根據用戶(hù)提供的大概信息，自己推導出用戶(hù)的需求。通過(guò)這種需求分析得出的需求往往會(huì )和用戶(hù)的實(shí)際需求相差甚遠，導致用戶(hù)提出更改需求。(2)項目的實(shí)施周期過(guò)長(cháng)。隨著(zhù)時(shí)間的推移，用戶(hù)對整個(gè)系統的了解也越來(lái)越深入。他們會(huì )對模塊的界面、功能和性能方面提出更高更多的要求。(3)技術(shù)更新過(guò)快。由于技術(shù)的快速更新， 企業(yè)可能引進(jìn)一些新的設備， 而這些設備可能就會(huì )與我們的目標系統有直接的關(guān)系， 由于這一變化可能發(fā)生在解決用戶(hù)原先問(wèn)題之前或者之中， 那么開(kāi)發(fā)人員不得不加入這一新的需求。bbs.mypm.net
項目經(jīng)理博客為了盡可能地避免發(fā)生需求變更，以及保證需求分析的高穩定性，可以采用以下方法：(1)對開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓。因為，開(kāi)發(fā)人員對所開(kāi)發(fā)系統的領(lǐng)域不一定了解，為了開(kāi)發(fā)人員能更好理解用戶(hù)的需求，在做需求分析的初始階段對開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行該領(lǐng)域相關(guān)知識的培訓。(2)開(kāi)發(fā)方與用戶(hù)進(jìn)行協(xié)作和交流。在用戶(hù)提出需求變更時(shí)開(kāi)發(fā)人員應該認真聽(tīng)取用戶(hù)的要求并加以整理和分析。分析需求變更的原因并提出可行的替代方案;同時(shí)向用戶(hù)說(shuō)明這些需求變更會(huì )對整個(gè)項目的開(kāi)發(fā)帶來(lái)的不良后果。(3)合同約束。由于需求變更可能會(huì )對整個(gè)項(下接第85頁(yè))(上接第77頁(yè))目產(chǎn)生影響，所以，開(kāi)發(fā)方和用戶(hù)在簽定項目合同時(shí)，可以對需求變更增加一些相關(guān)的合同條款。(4)建立需求文檔并進(jìn)行版本控制。需求分析的最終成果是一份客戶(hù)和開(kāi)發(fā)人員對所開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品達成共識的文檔。有了這份文檔， 即使開(kāi)發(fā)人員的角色有所變動(dòng)，也不會(huì )對需求分析的前期工作有所影響。對每次的需求變更都用一個(gè)新的版本來(lái)標識。(5)需求評審和設立需求基線(xiàn)。為了讓開(kāi)發(fā)方詳細了解用戶(hù)的需求，讓不同人員從不同的角度對需求進(jìn)行驗證，作為需求的提出者， 在需求評審過(guò)程中，用戶(hù)往往能提出許多有價(jià)值的意見(jiàn)。同時(shí)，也是用戶(hù)對需求進(jìn)行最后確認的機會(huì )，可以有效減少需求變更的發(fā)生。需求在通過(guò)正式評審和批準之后，應該確定需求基線(xiàn)，進(jìn)一步的需求變更將在此基線(xiàn)的基礎上，依照項目定義的變更過(guò)程進(jìn)行。設置需求基線(xiàn)可以將變更引起的麻煩減至最小。五、結語(yǔ)training.mypm.net
本文通過(guò)對軟件需求分析的詳細闡述，來(lái)說(shuō)明軟件需求分析是軟件設計及實(shí)現的基礎，對于整個(gè)軟件項目來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。如果能科學(xué)地進(jìn)行需求分析，采用一些技術(shù)來(lái)避免可能導致需求分析失敗的情況，能圓滿(mǎn)地完成軟件需求分析任務(wù)，為后續軟件開(kāi)發(fā)打下堅實(shí)的基礎。項目管理者聯(lián)盟
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