软件需求分析方法

软件需求分析（Software Reguirement Analysis）是研究用户需求得到的东西，完全理解用户对软件需求的完整功能，确认用户软件功能需求，建立可确认的、可验证的一个基本依据。

软件需求分析是一个项目的开端，也是项目实施最重要的关键点。据有关的机构分析结果表明，我们设计的软件产品存在不完整性、不正确性等问题80％以上是需求分析错误所导致的，而且由于需求分析错误造成根本性的功能问题尤为突出。因此，一个项目的成功软件需求分析是关键的一步。

一、软件需求分析理论

如果我们用数学方法来描述软件需求分析，可以将一个应用软件定义为S，可能应用软件涉及功能性问题非常广，我们用抽象化理论分析，可以划分为各个功能域，可以用D1、D2、… Dn表示，那么，我们可以用一个表达式描述为

S={D1，D2，D3，…Dn}

但是，功能域Di依然存在着有若干个问题P1、P2、P3、… Pm 组成，并且每个功能对应于子系统中的一个软构件，我们可以表示为 Di={P1，P2，P3，…Pm}

同样，功能Pj有若干个行为F1、F2、F3、… Fk，每个行为对应于软构件中的实现方法

Pj={F1，F2，F3，…Fk}

一个软件包含了所有功能的集合，同时包含了实现所有功能的所有方法和算法描述。需求分析是依据于用户需求，经过需求问题识别，进行分析、消化与综合，制订规格说明，评审，分为四个阶段，形成用户需求与设计同步，设计满足用户需求目标。

需求分析方法始终贯穿着吸收、同化、贯彻方法和手段，用商业化行为解决需求与实现中存在的矛盾，解决用户需求与商业化产品融通，解决规范与个性化追求。

二、软件需求分析目标

软件需求分析的主要实现目标：

1）对实现软件的功能做全面的描述，帮助用户判断实现功能的正确性、一致性和完整性，促使用户在软件设计启动之前周密

地、全面地思考软件需求；

2）了解和描述软件实现所需的全部信息，为软件设计、确认和验证提供一个基准；

3）为软件管理人员进行软件成本计价和编制软件开发计划书提供依据；

需求分析的具体内容可以归纳为六个方面：软件的功能需求，软件与硬件或其他外部系统接口，软件的非功能性需求，软件的反向需求，软件设计和实现上的限制，阅读支持信息。

软件需求分析应尽量提供软件实现功能需求的全部信息，使得软件设计人员和软件测试人员不再需要需求方的接触。这就要求软件需求分析内容应正确、完整、一致和可验证。此外，为保证软件设计质量，便于软件功能的休整和验证，软件需求表达无岔意性，具有可追踪性和可修改性。

2.1、软件功能需求

软件的功能需求是整个需求分析最主要、最关键和最复杂的部分，它描述软件的各种可能的条件下，对所有可能输入的数据信息，应完成那些具体功能，产生什么样的输出。描述软件功能需求是应注意下面几点：

1）功能需求的完整性和一致性

对功能的描述应包含与功能相关的信息，并应具有内在的一致性（即各种描述之间不矛盾、不冲突）。应注意以下几点：

（1）给出触发功能的各种条件（如：控制流、运行状态、运行模式等）；

（2）定义各种可能性条件下的所有可能的输入（包括合法的输入空间和非法的输入空间）；

（3）给出各种功能间可能的相互关系（如各个功能间的控制流、数据流、信息流，功能运行关系：顺序、重

复、选择、并发、同步）；

（4）给出功能性的主要级别（如：基本功能、可由设计者选择逐步实现的功能、可由设计者改变实现的功能

等）；

（5）尽可能不使用“待定”这样的词。所有含有待定内容的需求都不是完整的文件，如果出现待定的部分，

必须进行待定部分内容说明，落实负责人员、落实实施

日期。

2）功能描述的无岔意性和可追踪性

需求功能描述的无岔意性、可追踪性和规范化：

（1）功能描述必须清晰地描述出怎样输入到怎样输出，并且输入、输出描述应对应有数据流描述、控制流

描述图，这些描述必须与其它地方描述一致；

（2）可以用语言、方程式、决策表、矩阵或图等对功能的描述。如果选用语言描述必须使用结构化的语言，

描述前必须说明该步骤（或子功能）的执行是顺序，选

择，重复，还是并发，然后说明步骤逻辑。整个描述必

须单入单出。

（3）描述时，每一个功能名称和参照编号必须唯一，且不要将多个功能混在一起进行描述，这样便于功能的

追踪和修改。

（4）功能描述应注意需求说明和程序设计的区别。需求设计仅仅是软件的功能设计，它给出软件运行的的外

部功能描述，以及为了实现这一外部功能必须做哪些事

情（采用和种数据结构，定义多个模块，接口间的接口

等）是设计阶段的事情，功能描述不应涉及到那些细节

问题，以避免给软件设计带来不必要的约束。

2.2、软件与硬件或其他外部系统接口

软件与硬件或其它外部系统接口包括下述内容：

（1）人机接口：说明输入、输出的内容、屏幕安排、格式等要求；

（2）硬件接口：说明端口号，指令集，输入输出信号的内容与数据类型，初始化信号源，传输通道号和信号处理

方式。

（3）软件接口：说明软件的名称、助记符、规格说明、版本号和来源；

（4）通讯接口：指定通讯接口和通讯协议等描述。

2.3、软件的非功能性需求

软件非功能性需求是指软件性能指标，容限等功能以外的需求。一般指下述内容：

（1）时间需求：输入、输出频率，输入、输出响应时间，各种功能恢复时间等；

（2）处理容限、精度、采样参数的分辨率，误差处理等；

（3）可靠性的MTBF要求，可维护性、安全性要求等。（对可能的不正常的输入给以正常响应是可靠性的重要内容，

这属于功能性需求。）

2.4、软件反向需求

软件的反向需求描述软件在那些情况下不能做什么。这一条是随软件实际要求而定。有两类情形需要采用反向需求的形式。第一种情况：某些用户需求适宜采用反向形式说明，如数据安全性要求属于这类形式。第二种情况：对一些可靠性和安全性要求较高的软件，有些必须描述软件不能做些什么。如控制点火时序，我们必须交代清楚在那些情况下不能点火，否则会造成故障。

2.5、软件设计和实现上的限制

软件设计和实现上的限制主要指对软件设计者的限制。如软件运行环境的限制（选择计算机类型，使用配置，操作系统的限制等）、设计工具的限制（使用语言、执行的标准）和保密要求等。

2.6、阅读支持信息

这部分内容是为了更好的帮助我们理解用户需求，也是为了使需求便于修改和追踪。其本身并不是对需求的描述，但它影响到需求分析的