ch2 需求分析

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需求分析概述 什么是用户需求
待开发软件系统的功能、性能、设计约束和其它 要求
开发软件系统前，须了解用户的期望和要求
软件需求 需求分析过程
需求分析的重要性
软件开发的基础和前提 最终目标软件系统验收的标准 避免或者尽早剔除早期的错误
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需求分析概述
需求分析的复杂性和面临的困难
“容易修改”。如果原型的第一版不是用户所需 要的，就必须根据用户的意见迅速地修改它，构 建出原型的第二版，以更好地满足用户需求。如 果修改耗时过多，势必延误软件开发时间。
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需求分析概述 需求分析的重要性 需求分析的过程 需求获取 分析建模 需求规格说明书
美国海军研究实验室从20世纪70年代起就对 软件开发技术不断地进行研究。他们对海军A －7E飞机上的并行操作程序进行实地测试， 以验证许多新设想的可行性。得出的研究数 据表明：A—7E项目中77％的需求错误特点是 不明确、疏忽、不一致和二义性。按错误类 型对这些错误分布进行分析的结果是： 49％不正确的事实，31％疏忽，l3％不一致 ，5％二义性。
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需求分析的过程
获取和理解用户需求 描述和分析用户需求 对用户需求进行评审
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需求分析过程示意图
获取和理解需求
需求获取 技术
描述和分析需求 评审用户需求
需求评 审原则
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建模、抽象、 多视点、问题 分解、原型
步骤1:获取和理解用户需求阶段
任务
获取并理解用户需求, 清除用户需求的不一致 性, 模糊性和歧义性，帮助用户发现潜在的需 求
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需求分析的重要性
The reason: There was no discussion in the requirements documents of the ways in which the Ariane-5 trajectory would be different from Ariane-4. Statistical material： In 1994, the Standish Group surveyed over 350 companies about their over 8000 software projects to find out how well they were faring. The results are sobering. 31% of the software projects were canceled before they were completed. Moreover, in large companies, only 9% of the projects were delivered on time and cost what they were budgeted, and 16% met those criteria in small companies (Standish 1994).

原则
确保SRS的完整性、一致性和准确性 鼓励用户参与SRS以及用户手册的制定 尽可能做到SRS结构清晰，措辞准确和简洁
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步骤3:对用户需求进行评审
任务
多方人员一起对SRS进行复核和评审，以确保 用户手册和SRS全面、准确、一致地反映用户 需求
原则
支持各方（用户，需求分析人员、设计人员） 共同参与评审工作
片面, 不完全 模糊, 不准确 不一致, 歧义 需求复杂和庞大
因此必须使用系统的方法、借助于一系列 行之有效的技术和工具进行软件需求分析
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需求分析概述
需求分析是软件生存期的一个重要阶段，是软 件开发项目得以成功的基础。 其最根本的任务是确定为了满足用户的需要， “系统必须做什么？”的问题。 需求分析是一个不断发现和决定的过程，在此 过程中，软件开发者和用户起着同样重要的作 用。 系统分析员应该写出软件需求规格说明书，以 书面形式准确地描述软件需求。
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需求获取技术
问题域
交流 用户 需求分析员
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需求获取 访谈 快速建立软件原型
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访谈
1. 正式访谈
系统分析员将提出一些事先准备好的具体问题。 2. 非正式访谈
分析员将提出一些用户可以自由回答的开放性问 题，以鼓励被访问人员说出自己的想法。
3. 调查表 经过仔细考虑写出的书面回答可能比被访者对问 题的口头回答更准确。
结构化分析过程：实质上是一种创建模型的活动。 系统分析员从不同角度抽象出目标系统的特性，使 用精确的表示方法构造系统的模型，验证模型是否 满足用户对目标系统的需求，并在设计过程中逐渐 把和实现有关的细节加进模型中，直至最终用程序 实现模型。
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需求分析概述 需求分析的重要性 需求分析的过程 需求获取 分析建模 需求规格说明书
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需求分析的过程
用户需求例子－图书馆管理系统
功能需求：办理读者借书证, … 性能需求：查询操作延迟时间不超过1秒钟, … 设计约束：前台运行在windows OS下，… 其它要求：开发时间6个月, …
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需求分析概述 需求分析的重要性 需求分析的过程 需求获取 分析建模 需求规格说明书
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需求获取
获取技术
软件需求分析总是从两方或多方之间的通信 开始。用户面临的问题需要用基于计算机的 方案来解决；开发者应该对用户的需求作出 反应，给用户提供帮助。这样就产生了相互 通信的需求。 但是，正如前面已经讲过的，从开始通信到 真正相互理解的道路通常是充满坎坷的。良
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需求分析的重要性
真的很重要吗？
Case: Our real-time example is based on the embedded
software in the Ariane-5, a space rocket belonging to the European Space Agency (ESA). On June 4, 1996, on its maiden flight, the Ariane-5 was launched and performed perfectly for approximately 40 seconds. Then, it began to veer off course. At the direction of an Ariane-5 ground controller, the rocket was destroyed by remote control. The destruction of the uninsured rocket was a loss not only of the rocket itself, but also of the four satellites it contained; the total cost of the disaster was $500 million (Newsbytes home page 1996; Lions et al. 1996).
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需求分析的重要性
To understand why, Standish (1995) asked the survey respondents to explain the causes of the failed projects. The top factors were reported to be 1. incomplete requirements (13.1%) 2. lack of user involvement (12.4%) 3. lack of resources (10.6%) 4. unrealistic expectations (9.9%) 5. lack of executive support (9.3%) 6. changing requirements and specifications (8.7%) 7. lack of planning (8.1%) 8. system no longer needed (7.5%)
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分析建模
结构化分析（Structured Analysis, SA）是一种确 定模型的活动。 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。 SA用抽象模型的概念，按照软件内部数据传递、变 换的关系，自顶向下逐层功能分解的系统分析方法 来定义系统的需求。
DeMarco在一份研究报告中指出，被检查出来的 错误的56％产生的根源可以追溯到需求阶段。 AIRMICS所进行的一项调查发现，在一份美国 军方大型管理信息系统的需求现格说明书(SRS) 中存在着500多个错误，当然这仅仅是一个软件 项目中的一次调查。
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需求分析的重要性
4.在需求阶段，代表性的错误为疏忽、不 一致和二义性。
需求分析
(Requirements Analysis)
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需求分析的重要性
Five Facts
1. 软件生命周期中，一个错误发现得越晚， 修复错误的费用越高。
生命周期中修复软件的相对费用 阶段 需求阶段 设计阶段 相对修复费用 0.1 ~ 0.2 0.5
编码阶段
单元测试阶段 验收测试阶段 维护阶段
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2 5 20
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需求分析的重要性
2.许多错误是潜伏的，并且在错误产生后很长 一段时间才被检查出来。 3.在需求过程中会产生很多错误。
原则
和用户进行交流和合作 将对原始问题理解与软件开发经验结合, 发现 ….
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步骤2:描述和分析用户需求阶段
任务
对用户需源自文库进行建模，生成SRS和初步用户手册 SRS : 用户需求(功能, 行为, 性能等) 用户手册:如何操作和使用目标软件，界面描述 和使用初步构想，目的…
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分析建模
适用于分析大型的数据处理系统。 方法的特点：利用数据流图（Data Flow Diagram， DFD）来帮助理解问题，对问题进行分析。
功能分析工具：DFD、DD。 数据分析工具：ER图或者EER（扩展ER）图。 行为分析工具：状态迁移图、Petri网等。
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分析建模
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快速建立软件原型
快速建立软件原型是最准确、最有效、最
强大的需求分析技术。
快速原型就是快速建立起来的旨在演示目
标系统主要功能的可运行的程序。
构建原型的要点是，它应该实现用户看得
见的功能，省略目标系统的“隐含”功能。
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快速原型的特性：
“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。因此， 原型的某些缺陷是可以忽略的。
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4. 情景分析技术 对用户将来使用目标系统解决某个具体问题的方 法和结果进行分析。 情景分析技术的用处： 能在某种程度上演示目标系统的行为，从而便于 用户理解，而且还可能进一步揭示出一些分析员 目前还不知道的需求。 能保证用户在需求分析过程中始终扮演一个积极 主动的角色。让用户起积极主动的作用对需求分 析工作获得成功是至关重要的。
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需求分析的重要性
5.需求错误是可以被检查出来的。
发现错误的比例 发现错误的方法 检查 单元测试 集成测试 发现错误的比例（％） 65 10 5
维护
其它
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需求分析的重要性
在需求过程中会产生很多错误(fact3,4)。 许多错误并没有在早期被发现(fact2)。 这样的错误是能够在产生的初期被检查出 来的(fact5)。 如果没有及时检查出来这些错误，软件费 用会直线上升(fact1)。