软件工程第三章(需求分析)
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第三章 软件需求分析
需求分析概述
准确地定义未来系统的目标，确定为了 满足用户的需求,系统必须做什么。用 <需求 规格说明书> 规范的形式准确地表达用户的 需求。
在需求分析阶段，系统分析员的主要焦 点是 “做什么（what）” ，不是 “怎样做 （how）”
下面是一组漫画 这组漫画形象地刻画了一个事实 获取完整正确的需求是一项十分困难的工 作
➢数学模型 ➢描述模型 ➢图形模型
三、模型的作用
• 在建模过程中了解系统 • 通过抽象降低复杂性 • 有助于回忆所有的细节 • 有助于开发小组间的交流 • 有助于与用户的交流 • 为系统的维护提供文档
3.3.2需求分析的过程
(1) 通过对现实环境的调查， 获得当前系统的物理模型
购
学
书 申 请
教务科
某出版社系统调查表
编
提出问题
号
1 您在哪个部门工作？
2 出版业务流程是什么？
3 您每日都处理那些文件、数据、报表？
4 工作中手工处理特别麻烦的事情是什么？
5 工作中手工处理什么问题解决不了？影响 效率的问题有哪些？
6 您认为提高工作效率，节省工作时间，减 轻工作强度可采取哪些办法？
某出版社系统调查表
设计约束或实现约束描述在设计或实现应用 系统时应遵守的限制条件。常见的约束有： 精度；工具和语言约束；设计约束；应该使 用的标准；应该使用的硬件平台。
7. 逆向需求 逆向需求说明软件系统不应该做什么。
8. 将来可能提出的要求
应该明确地列出那些虽然不属于当前系统开 发范畴，但是据分析将来很可能会提出来的 要求。
•关于系统将要完成什么工作…：需求描述了 系统应当完成的任务，不描述系统将如何实现。
•必须经过所有相关人员的认可…：意指需求 必须经过评审，才能成为正式的需求。
•其目的是彻底的解决用户的问题。有助于解 决用户的问题，该需求才有存在的价值。
3.1.2 需求的内容
1. 功能需求 这方面的需求指定系统必须提供的服务。通过需求 分析应该划分出系统必须完成的所有功能。 2. 性能需求 性能需求指定系统必须满足的定时约束或容量约束 ，通常包括速度(响应时间)、信息量速率、主存容
3.1 需求分析的任务
3.1.1 需求的概念
需求（requirements） Jones 定义为用户所需要的软件必须达
到的目标和能力。 Lethbridge定义为需求是关于系统将要
完成什么工作的一段描述，他们必须经过 所有相关人员的认可，其目的是彻底的解 决用户的问题。
• 需求是一段描述…：意思是每个需求是相 对短小简明的一段信息，表现为一个事实。它可 以是一段话或用各种图表示。一组需求的集合成 为需求文档。
购 书 单 会计室
交 款
单 出纳员
领
书
单
书 教材科
学
生
107
张
206
206
王 现李
生
赵
金
学生购买教材的实际处理流程—当前系统物理模型
(2) 去掉具体模型中的非本质因素，
抽取现实系统的实质，抽象出当前系统 的逻辑模型。
购
书
申
学 请 审查 生 有效性
购
书
交
单
款
开交款单 单
开领 书单
领
书
单
书学
发书 生
学生购买教材的逻辑模型
快速原型应该具备的第二个特性是“容 易修改”。在实际开发软件产品时，原 型的“修改—试用—反馈”过程可能重 复多遍，如果修改耗时过多，势必延误 软件开发时间。
3.3 需求建模
3.3.1需求表达的途径 一、建模
所谓模型，就是为了理解事物而 对事物做出的一种抽象，是对事 物的一种无歧义的书面描述。通 常，模型由一组图形符号和组织 这些符号的规则组成。
2、对需求信息的分析和综合——需求规约
– 充分理解需求，包括功能、性能和数据需求 – 采用需求分析方法
3、编制“需求规格说明书”
– 需求规格说明书使用的语言 – 书写要求
4、需求分析的复审
§3.2 需求获取
3.2.1 需求获取的目的
• 清楚地理解所要解决的问题 • 完整准确地表达用户的需求
需求获取面临的挑战
3.1.3 需求的描述方法
分析系统的数据要求，这是软件需求分析的 一个重要任务。分析系统的数据要求通常采 用建立数据模型的方法 （1）结构化语言 （2）图形化表示 （3）数学描述（形式化描述）
3.1.4需求分析的过程
1、对问题的识别和理解——需求获取
– 是一个调查研究的过程 – 分析人员需要具有较高的技能
编
提出问题
号
7 您的部门需要成本核算和统计的内容有哪 些？
8 您的部门采用计算机管理工作情况如何？
9 如何改进业务流程使之更合理？
10 哪些问题是目前传统手工方法根本无法解 决的？
11 出版社计算机管理信息系统需要解决什么 问题？
3.2.3 快速建立软件原型
快速原型就是快的复杂性和对问题空 间
理解的不完备性与不一致性
交流障碍
需求易变性
3.2.2需求获取的常用方法
• （1）个别访谈和召集会议
（2）观察用户工作流程 （3）利用原型 （4）使用实例（用例）：用例把系统分 成一组逻辑的、互相联系很少的部分，每 一部分都描述了系统运行的某种方式。因 此容易理解每个用例达到的功能。
构建原型的要点，它应该实现用户看得 见的功能(例如，屏幕显示或打印报表)，省 略目标系统的“隐含”功能(例如，修改文件 )。
快速原型应该具备的第一个特性是“快 速”。快速原型的目的是尽快向用户提 供一个可在计算机上运行的目标系统的 模型，以便使用户和开发者在目标系统 应该“做什么”这个问题上尽可能快地 达成共识。
量、磁盘容量、安全性等方面的需求。
3. 可靠性和可用性需求 可靠性需求定量地指定系统的可靠性。
4. 出错处理需求 这类需求说明系统对环境错误应该怎样响应
5. 接口需求 接口需求描述应用系统与它的环境通信的格 式。常见的接口需求有：用户接口需求；硬 件接口需求；软件接口需求；通信接口需求
6. 约束
模型化或模型方法是通过抽象、概 括和一般化，把研究的对象或问题转化 为本质（关系或结构）相同的另一对象 或问题，从而加以解决的方法。
软件开发过程实际是：人通过抽象、归纳把客 观系统变换到软件系统，并保证软件系统的解等价 客观系统的解。
客观系统
变换
软件系统
客观系统的解
解的等价
软件系统的解
二、模型的描述方法
需求分析概述
准确地定义未来系统的目标，确定为了 满足用户的需求,系统必须做什么。用 <需求 规格说明书> 规范的形式准确地表达用户的 需求。
在需求分析阶段，系统分析员的主要焦 点是 “做什么（what）” ，不是 “怎样做 （how）”
下面是一组漫画 这组漫画形象地刻画了一个事实 获取完整正确的需求是一项十分困难的工 作
➢数学模型 ➢描述模型 ➢图形模型
三、模型的作用
• 在建模过程中了解系统 • 通过抽象降低复杂性 • 有助于回忆所有的细节 • 有助于开发小组间的交流 • 有助于与用户的交流 • 为系统的维护提供文档
3.3.2需求分析的过程
(1) 通过对现实环境的调查， 获得当前系统的物理模型
购
学
书 申 请
教务科
某出版社系统调查表
编
提出问题
号
1 您在哪个部门工作？
2 出版业务流程是什么？
3 您每日都处理那些文件、数据、报表？
4 工作中手工处理特别麻烦的事情是什么？
5 工作中手工处理什么问题解决不了？影响 效率的问题有哪些？
6 您认为提高工作效率，节省工作时间，减 轻工作强度可采取哪些办法？
某出版社系统调查表
设计约束或实现约束描述在设计或实现应用 系统时应遵守的限制条件。常见的约束有： 精度；工具和语言约束；设计约束；应该使 用的标准；应该使用的硬件平台。
7. 逆向需求 逆向需求说明软件系统不应该做什么。
8. 将来可能提出的要求
应该明确地列出那些虽然不属于当前系统开 发范畴，但是据分析将来很可能会提出来的 要求。
•关于系统将要完成什么工作…：需求描述了 系统应当完成的任务，不描述系统将如何实现。
•必须经过所有相关人员的认可…：意指需求 必须经过评审，才能成为正式的需求。
•其目的是彻底的解决用户的问题。有助于解 决用户的问题，该需求才有存在的价值。
3.1.2 需求的内容
1. 功能需求 这方面的需求指定系统必须提供的服务。通过需求 分析应该划分出系统必须完成的所有功能。 2. 性能需求 性能需求指定系统必须满足的定时约束或容量约束 ，通常包括速度(响应时间)、信息量速率、主存容
3.1 需求分析的任务
3.1.1 需求的概念
需求（requirements） Jones 定义为用户所需要的软件必须达
到的目标和能力。 Lethbridge定义为需求是关于系统将要
完成什么工作的一段描述，他们必须经过 所有相关人员的认可，其目的是彻底的解 决用户的问题。
• 需求是一段描述…：意思是每个需求是相 对短小简明的一段信息，表现为一个事实。它可 以是一段话或用各种图表示。一组需求的集合成 为需求文档。
购 书 单 会计室
交 款
单 出纳员
领
书
单
书 教材科
学
生
107
张
206
206
王 现李
生
赵
金
学生购买教材的实际处理流程—当前系统物理模型
(2) 去掉具体模型中的非本质因素，
抽取现实系统的实质，抽象出当前系统 的逻辑模型。
购
书
申
学 请 审查 生 有效性
购
书
交
单
款
开交款单 单
开领 书单
领
书
单
书学
发书 生
学生购买教材的逻辑模型
快速原型应该具备的第二个特性是“容 易修改”。在实际开发软件产品时，原 型的“修改—试用—反馈”过程可能重 复多遍，如果修改耗时过多，势必延误 软件开发时间。
3.3 需求建模
3.3.1需求表达的途径 一、建模
所谓模型，就是为了理解事物而 对事物做出的一种抽象，是对事 物的一种无歧义的书面描述。通 常，模型由一组图形符号和组织 这些符号的规则组成。
2、对需求信息的分析和综合——需求规约
– 充分理解需求，包括功能、性能和数据需求 – 采用需求分析方法
3、编制“需求规格说明书”
– 需求规格说明书使用的语言 – 书写要求
4、需求分析的复审
§3.2 需求获取
3.2.1 需求获取的目的
• 清楚地理解所要解决的问题 • 完整准确地表达用户的需求
需求获取面临的挑战
3.1.3 需求的描述方法
分析系统的数据要求，这是软件需求分析的 一个重要任务。分析系统的数据要求通常采 用建立数据模型的方法 （1）结构化语言 （2）图形化表示 （3）数学描述（形式化描述）
3.1.4需求分析的过程
1、对问题的识别和理解——需求获取
– 是一个调查研究的过程 – 分析人员需要具有较高的技能
编
提出问题
号
7 您的部门需要成本核算和统计的内容有哪 些？
8 您的部门采用计算机管理工作情况如何？
9 如何改进业务流程使之更合理？
10 哪些问题是目前传统手工方法根本无法解 决的？
11 出版社计算机管理信息系统需要解决什么 问题？
3.2.3 快速建立软件原型
快速原型就是快的复杂性和对问题空 间
理解的不完备性与不一致性
交流障碍
需求易变性
3.2.2需求获取的常用方法
• （1）个别访谈和召集会议
（2）观察用户工作流程 （3）利用原型 （4）使用实例（用例）：用例把系统分 成一组逻辑的、互相联系很少的部分，每 一部分都描述了系统运行的某种方式。因 此容易理解每个用例达到的功能。
构建原型的要点，它应该实现用户看得 见的功能(例如，屏幕显示或打印报表)，省 略目标系统的“隐含”功能(例如，修改文件 )。
快速原型应该具备的第一个特性是“快 速”。快速原型的目的是尽快向用户提 供一个可在计算机上运行的目标系统的 模型，以便使用户和开发者在目标系统 应该“做什么”这个问题上尽可能快地 达成共识。
量、磁盘容量、安全性等方面的需求。
3. 可靠性和可用性需求 可靠性需求定量地指定系统的可靠性。
4. 出错处理需求 这类需求说明系统对环境错误应该怎样响应
5. 接口需求 接口需求描述应用系统与它的环境通信的格 式。常见的接口需求有：用户接口需求；硬 件接口需求；软件接口需求；通信接口需求
6. 约束
模型化或模型方法是通过抽象、概 括和一般化，把研究的对象或问题转化 为本质（关系或结构）相同的另一对象 或问题，从而加以解决的方法。
软件开发过程实际是：人通过抽象、归纳把客 观系统变换到软件系统，并保证软件系统的解等价 客观系统的解。
客观系统
变换
软件系统
客观系统的解
解的等价
软件系统的解
二、模型的描述方法