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1需求工程—总结2第1章需求工程导论需求工程导论1.1软件生产中的需求问题软件项目分为以下三种类型：①成功项目②问题项目③失败项目。需求因素：用户参与、高层管理支持、清晰的需求说明、切合实际的期望、清晰的目标和前景、需求变化、额外的无用功能等对项目的成败具有至关重要的影响。1.2需求工程1.定义：需求工程是所有需求处理活动的总和，它收集信息、分析问题、整合观点、记录需求并验证其正确性，最终反映软件被应用后与其环境互动形成的期望效应。2.基本活动3第1章需求工程导论2.需求工程基本活动4第1章需求工程导论1.需求工程师需要具备的知识软件技术（尤其是软件建模与分析技术）；认知学和社会学；哲学知识。2.需求工程师需要具备的技能专业技能分析技能交流技能观察技能建模技能写作技能创新技能协调技能1.2.5需求工程师需要具备的知识和技能5第2章需求基础问题域：由实体和状态构成的解决问题的基本范围，称为该问题的问题域解系统：软件系统通过影响问题域，能够帮助人们解决问题，称为解系统共享现象：问题域和解系统之间通过映射建立共同知识，就是问题域和解系统之间的共享现象。需求：是用户对问题域中的实体状态或事件的期望描述。规格说明：是解系统为满足用户需求而提供的解决方案，规定了解系统的行为特征。问题域特性：问题域自制的规律性称为问题域特性，包括结构特性和行为特性。需求工程的目的：根据问题域特性E，构建系统行为S，使得E和S的联合作用效果符合需求R：6第2章需求基础需求的分类：①功能需求②性能需求③质量属性④对外接口⑤约束功能需求的三个层次①业务需求：是系统建立的战略出发点，表现为高层次的目标,它描述了组织为什么要开发系统。②用户需求：是执行实际工作的用户对系统所能完成的具体任务的期望，描述了系统能够帮助用户做些什么。③系统（级）需求：是用户对系统行为的期望。性能需求：是一个系统或者其组成部分在限定的约束下，完成其指定功能的程度。①速度②容量③吞吐量④负载⑤实时性质量属性需求：功能性，可靠性，可用性，效率，可维护性，可移植性对外接口的需求：①接口的用途。②接口的输入输出③数据格式④命令格式⑤异常处理要求⑥用户界面约束：①系统开发及运行环境②问题域内的相关标准③商业规则7第3章需求工程过程需求工程过程需求工程基本活动8第3章需求工程过程3.2.1需求获取1.收集背景资料2.定义项目前景和范围3.选择信息的来源4.选择获取方法，执行获取5.记录获取结果3.2.2需求分析1.背景分析2.确定系统边界3.需求建模４.需求细化５.确定优先级６.需求协商3.2.3需求规格说明1.定制文档模版2.编写文档3.2.4需求验证1.执行验证2.问题修正3.3需求开发过程的迭代特性需求获取、分析、规格说明、验证这4个活动在需求开发中是一个循环、重复、并行的过程，体现了需求开发过程的迭代特性。9第4章需求获取概述4.4获取信息的内容主要有三种：1.需求2.问题域描3.环境与约束4.5获取信息的来源在需求获取中，信息的主要来源包括：1.涉众2.硬数据3.相关产品4.重要文档5.相关技术标准和法规4.6获取信息的方法需求获取方法可以分为6个类别：1.传统方法2.集体获取方法3.原型4.模型驱动方法5.认知方法6.基于上下文的方法1010第5章确定项目的前景与范围5.2.2发现业务需求的过程模糊的问题描述P3：生产的废品过多分析：产生问题的原因清晰的问题描述：P4：销售订单不准确，导致产生太多废品发现：业务需求业务需求描述：BR1：提供销售订单的准确性，减少因此而产生的废品。需求的可行性、可验证性：BR2：提供销售订单的准确性，在系统使用后3个月内，减少50%因此而产生的废品。1111第5章确定项目的前景与范围5.2.3定义解决方案及系统特性1.确定高层次的解决方案2.确定系统特性和解决方案的边界明确解决方案需要具备的功能特征，即系统特性分析解决方案和周围环境形成的交互作用，定义解决方案的边界1212第5章确定项目的前景与范围5.2.3定义解决方案及系统特性1313第5章确定项目的前景与范围5.4前景与范围文档业务需求、高层次解决方案和系统特性都应该被定义到项目前景与范围文档之中。1414第6章涉众分析与硬数据采样6.1涉众所有能够影响软件系统的实现，或者会被实现后的软件系统所影响的个人和团体。1.用户2.客户3.开发者4.管理者5.领域专家6.政府力量7.市场力量6.5硬数据文档资料被称为硬数据1.定量硬数据:①数据收集表②统计报表2.定性硬数据：①整个组织的描述文档②业务指导文档③业务备忘文档15涉众分析就是为软件系统寻找并理解关键涉众的过程。从一些比较容易发现的初始涉众出发，先后执行涉众识别、涉众描述、涉众评估和涉众选择4个步骤，最终完成涉众分析的各项任务。第6章涉众分析与硬数据采样16涉众识别是从初始涉众出发，寻找和发现各种涉众类别的过程。涉众描述是指要描述涉众类别的特征。包括：㈠基本特征的描述㈡扩展信息的描述涉众评估是将涉众的描述信息联合起来进行分析，以得到更深层次信息的过程。常见的涉众评估包括优先级评估、风险评估和共赢评估。涉众选择是为每个涉众类别选择合适的代表，这些代表要能够扮演涉众类别的角色，履行涉众类别的职责。第6章涉众分析与硬数据采样1717第7章需求获取方法之面谈面谈就是在需求获取活动中发生在需求工程师和用户之间的面对面的会见，它是一种使用问答格式，具有特定目的的直接会话。群体面谈的方法是将所有的涉众代表集中起来，选择一个合适的地点，集中一段时间，召开一个多方共同参与的会议，一起进行需求的讨论、分析和获取。调查问卷是一种经常和面谈配合使用的需求获取方法。它在内容的安排上类似于结构化面谈方法，完全按照事先确定的问题来得到反馈信息，较多地使用封闭式问题。头脑风暴是一种特殊的面谈方式，它和JAD（应用程序开发联系会议）等普通群体面谈方法的区别在于它的目的不是发现需求，而是“发明需求”，或者说发现“潜在”需求。1818第7章需求获取方法之面谈两种基本的问题类型1.开放式问题2.封闭式问题其它重要的问题类型1.探究式问题2.诱导性问题3.双筒问题4.元问题5.程序性提示问题的组织—面谈结构1.金字塔结构2.漏斗结构3.菱形结构准备面谈的工作主要包括：1.阅读背景资料2.确定面谈主题和目标3.选择被会见者4.准备被会见者5.确定问题和类型主持面谈包括4个阶段：1.面谈开始阶段2.面谈主体阶段3.面谈结束阶段4.记录面谈面谈的后续工作有3方面的任务：1.复查面谈记录2.总结面谈信息3.完成面谈报告19第8章需求获取方法之原型原型如果在最终物件产生之前，一个中间物件被用来在一定广度和深度范围内表现这个最终物件，那么这个中间物件就被认为是最终物件在该广度和深度上的原型原型的开发方法1.探索式2.实验式3.演化式原型的构建技术1.水平原型方法2.垂直原型方法原型方法的使用过程2020第9章需求获取方法之文档审查观察法：用户专心于完成自己的工作，而且不需要同步地向需求工程师解释自己的工作；需求工程师则置于一旁，他们很少打断用户的工作，同时通过观察用户的行为形成对相关信息的学习和认知。目前常用的观察法有：①采样观察②民族志③话语分析④协议分析⑤任务分析应用观察方法解决的问题有：1.理解复杂的协同事件2.获取工作中的异常处理3.获取与用户认知不一致的实际知识4.了解用户的认知。5.获取默认知识。文档审查：是针对文档进行的需求获取活动。文档的主要获取对象：①需求规格说明②硬数据③客户的需求文档文档审查的方法：1.需求重用2.文档分析3.需求剥离2121第10章需求的组织——需求获取中的模型驱动方法模型驱动方法是一类以定义明确的模型为理论基础，依据模型指导和组织活动开展的需求工程方法。需求获取的常见模型驱动方法有3种：①面向目标的方法。②基于场景的方法。③基于用例的方法。目标是系统被开发的目的。它可以被看作是对需求的抽象。目标之间的关系，又称为链接。目标模型的链接通常有两类：Support（Dependency）链接Conflict链接场景是用户为了达到某个目标，需要和软件系统发生交互的行为序列。场景方法在需求工程中的应用主要有3种：1组织需求获取得到的信息。2帮助进行详细的需求分析3.结合面向目标的方法，指导需求获取活动的开展用例是在系统（或者子系统或者类）和外部对象的交互当中所执行的行为序列的描述。用例之间的关系主要有：包含（Include）、扩展（Extend）和泛化（Generalization）三种。2222第11章需求分析概述因此需求分析的根本任务是：⑴建立分析模型。⑵创建软件系统解决方案。概念定义：模型是对事物的抽象，帮助人们在创建一个事物之前可以有更好的理解。一种模型语言的所有元素的符号表现即为该模型的表示法。技术是基于某种模型语言为具体的应用建立模型描述的系统化的行为方式。方法是能够联合起来完成应用建模任务的一组技术的合称。为了支持某种方法、技术或者表示法，可以开发相应的软件工具。面向解系统的需求分析方法：①传统分析②结构化分析③信息工程④面向对象分析面向问题域的需求分析方法：①面向目标的分析②面向问题域的分析③领域分析④企业建模2323第12章过程建模过程建模是结构化分析方法的典型技术。过程建模使用的主要技术有：⑴上下文图⑵数据流图⑶微规格说明⑷数据字典电梯控制系统的DFD创建实例：⑴创建上下文图⑵发现并建立DFD片段⑶根据DFD片段组合产生0层图⑷功能分解，产生N层图⑸定义原始过程的逻辑说明⑹定义数据流和数据存储的数据说明数据流图基本模型元素有四种：⑴外部实体⑵过程⑶数据流⑷数据存储信息工程分析模型：⑴功能分解图⑵过程依赖图2424第13章数据建模数据建模技术描述数据的定义、结构和关系等特性。数据建模最常用的方法是实体联系图。实体联系图使用实体、属性和关系三个基本的构建单位来描述数据模型。实体就是ERD用来描述事物的元素，是需要在系统中收集和存储的现实世界事物的类别描述。属性就是可以对实体进行描述的特征。关系就是存在于一个或多个实体之间的自然业务联系。关系表达的不是实体物理上的联系，而是逻辑上的链接。ERD的创建方法主要有三种：①依据充分描述信息的ERD创建；②依据硬数据表单的ERD创建；③复杂情况下的ERD创建。依据充分描述信息的ERD的创建工作可以按照下列步骤进行：①从描述信息中辨识实体。②确定实体的标识符。③建立实体之间的关系。④添加详细的描述信息。依据硬数据表单的ERD创建①分析表单内容，确定表单主题②建立主题之间的关系③围绕主题组织表单的项目④补充ERD的详细信息2525第14章面向对象建模对象是对现实事物的抽象，在应用中履行特定的职责。对象具有标识、状态和行为。对象之间的这种互相协作的关系成为链接，它描述了对象之间的物理或业务联系。类是共享相同属性和行为的对象的集会，它为属于该类的所有对象提供统一的抽象描述和生成模板。每个类都有能够唯一标识自己的名称，同时包含有属性和行为方法。类之间的关系被称为关联,它指出了类之间的某种语义联系。问题域的对象模型，它被称为领域模型。建立领域模型(类图)：1.发现对象和类发现对象和类的方法主要有三种：使用概念类分析列表、名词分析和行为分析。⑴对象的确定：状态、行为和标识三种特征。⑵类的归纳⑶概念分类列表⑷名词分析⑸行为分析2.建立类之间的关联3.添加类的重要属性2626第14章面向对象建模用例模型是以用例为基本单位建立的一个系统功能展示模型，它是系统所有用例的集合，以统一、图形化方式展示系统的功能和行为特性。用例模型的基本元素有四种：用例、参与者、关系和系统边界。用例模型中的关系有以下几种：⑴关联:关联是参与者与用例之间的关系，描述了用例和参与者之间的交互。⑵包含、扩展与泛化:它们是用例和用例之间的关系。行为模型是用例模型的实现，以更加详细的方式说明了用例模型所描述的系统行为。活动图是依据处理流程（控制流和数据流）进行的用例实现。活动图通常以复杂的工作为主线表述多个用例的综合活动过程。活动、数据对象、控制流