需求分析

需求分析2011-6-21•所谓需求分析，是指对要解决的问题进行详细的分析，弄清楚问题的要求，包括需要输入什么数据，要得到什么结果，最后应输出什么。可以说，在软件工程当中的“需求分析”就是确定要计算机“做什么”。•在软件工程中，需求分析指的是在建立一个新的或改变一个现存的电脑系统时描写新系统的目的、范围、定义和功能时所要做的所有的工作。需求分析是软件工程中的一个关键过程。在这个过程中，系统分析员和软件工程师确定顾客的需要。只有在确定了这些需要后他们才能够分析和寻求系统的解决方法。•在软件工程的历史中，很长时间里人们一直认为需求分析是整个软件工程中最简单的一个步骤，但在过去十年中越来越多的人认识到它是整个过程中最关键的一个过程。假如在需求分析时分析者们未能正确地认识到顾客的需要的话，那么最后的软件实际上不可能达到顾客的需要，或者软件无法在规定的时间里完工。特点（1）用户与开发人员很难进行交流在软件生存周期中，其它四个阶段都是面向软件技术问题，只有本阶段是面向用户的。需求分析是对用户的业务活动进行分析，明确在用户的业务环境中软件系统应该做什么。但是在开始时，开发人员和用户双方都不能准确地提出系统要做什么？。因为软件开发人员不是用户问题领域的专家，不熟悉用户的业务活动和业务环境，又不可能在短期内搞清楚；而用户不熟悉计算机应用的有关问题。由于双方互相不了解对方的工作，又缺乏共同语言，所以在交流时存在着隔阂。1，可行性分析；2，项目开发计划；3，需求分析；4，概要及详细设计；5，编写代码、软件测试和软件维护；（2）用户的需求是动态变化的对于一个大型而复杂的软件系统，用户很难精确完整地提出它的功能和性能要求。一开始只能提出一个大概、模糊的功能，只有经过长时间的反复认识才逐步明确。有时进入到设计、编程阶段才能明确，更有甚者，到开发后期还在提新的要求。这无疑给软件开发带来困难。（3）系统变更的代价呈非线性增长需求分析是软件开发的基础。假定在该阶段发现一个错误，解决它需要用一小时的时间，到设计、编程、测试和维护阶段解决，则要花2.5、5、25、100倍的时间。因此，对于大型复杂系统而言，首先要进行可行性研究。开发人员对用户的要求及现实环境进行调查、了解，从技术、经济和社会因素三个方面进行研究并论证该软件项目的可行性，根据可行性研究的结果，决定项目的取舍。任务一、确定对系统的综合要求虽然功能需求是对软件系统的一项基本需求，但却并不是唯一的需求，通常对软件系统有下述几方面的综合要求。1.功能需求2.性能需求3.可靠性和可用性需求4.出错处理需求5.接口需求6.约束7.逆向需求8.将来可能提出的要求二、分析系统的数据要求任何一个软件本质上都是信息处理系统，系统必须处理的信息和系统应该产生的信息很大程度上决定了系统的面貌，对软件设计有深远的影响，因此，必须分析系统的数据要求，这是软件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。复杂的数据由许多基本的数据元素组成，数据结构表示数据元素之间的逻辑关系。利用数据字典可以全面地定义数据，但是数据字典的缺点是不够直观。为了提高可理解性，常常利用图形化工具辅助描述数据结构。三、导出系统的逻辑模型综合上述两项分析的结果可以导出系统的详细的逻辑模型，通常用数据流图、E-R图、状态转换图、数据字典和主要的处理算法描述这个逻辑模型。四、修正系统开发计划根据在分析过程中获得的对系统的更深入的了解，可以比较准确地估计系统的成本和进度，修正以前定制的开发计划。数据（data）是描述事物的符号记录。模型（Model)是现实世界的抽象。数据模型（DataModel）是数据特征的抽象，是数据库管理的教学形式框架。数据库系统中用以提供信息表示和操作手段的形式构架。数据模型包括数据库数据的结构部分、数据库数据的操作部分和数据库数据的约束条件。方法⑴首先调查组织机构情况包括了解该组织的部门组成情况，各部门的职能等，为分析信息流程做准备。⑵然后调查各部门的业务活动情况包括了解各个部门输入和使用什么数据，如何加工处理这些数据，输出什么信息，输出到什么部门，输出结果的格式是什么。⑶协助用户明确对新系统的各种要求包括信息要求、处理要求、完全性与完整性要求。⑷确定新系统的边界确定哪些功能由计算机完成或将来准备让计算机完成，哪些活动由人工完成。由计算机完成的功能就是新系统应该实现的功能。常用的调查方法有：⑴跟班作业通过亲身参加业务工作来了解业务活动的情况。这种方法可以比较准确地理解用户的需求，但比较耗费时间。⑵开调查会通过与用户座谈来了解业务活动情况及用户需求。座谈时，参加者之间可以相互启发。⑶请专人介绍。⑷询问对某些调查中的问题，可以找专人询问。⑸设计调查表请用户填写如果调查表设计得合理，这种方法是很有效，也很易于为用户接受的。⑹查阅记录即查阅与原系统有关的数据记录，包括原始单据、账簿、报表等。通过调查了解了用户需求后，还需要进一步分析和表达用户的需求。分析和表达用户需求的方法主要包括自顶向下和自底向上两类方法。详细分析从广义上理解：需求分析包括需求的获取、分析、规格说明、变更、验证、管理的一系列需求工程。狭义上理解：需求分析是指，需求的分析及定义过程。一、为什么要需求分析需求分析就是分析软件用户的需求是什么。如果投入大量的人力，物力、财力、时间,开发出的软件却没人要，那所有的投入都是徒劳。如果费了很大的精力，开发一个软件，最后却不满足用户的要求，从而要重新开发过，这种返工是让人痛心疾首的。(相信大家都有体会)比如，用户需要一个forLinux的软件，而你在软件开发前期忽略了软件的运行环境，忘了向用户询问这个问题，而想当然的认为是开发forWindows的软件，当你千辛万苦地开发完成向用户提交时才发现出了问题，那时候你是欲哭无泪了，恨不得找块豆腐一头撞死。需求分析之所以重要，就因为他具有决策性，方向性，策略性的作用，他在软件开发的过程中具有举足轻重的地位。大家一定要对需求分析具有足够的重视。在一个大型软件系统的开发中，他的作用要远远大于程序设计。二、需求分析的任务简言之，需求分析的任务就是解决“做什么”的问题，就是要全面地理解用户的各项要求，并准确地表达所接受的用户需求。三、需求分析的过程需求分析阶段的工作，可以分为四个方面：问题识别，分析与综合，制订规格说明，评审。问题识别：就是从系统角度来理解软件，确定对所开发系统的综合要求，并提出这些需求的实现条件，以及需求应该达到的标准。这些需求包括：功能需求(做什么)，性能需求(要达到什么指标)，环境需求(如机型、操作系统等)，可靠性需求(不发生故障的概率)，安全保密需求，用户界面需求，资源使用需求(软件运行是所需的内存，CPU等)，软件成本消耗与开发进度需求，预先估计以后系统可能达到的目标。分析与综合：逐步细化所有的软件功能，找出系统各元素间的联系，接口特性和设计上的限制，分析他们是否满足需求，剔除不合理部分，增加需要部分。最后，综合成系统的解决方案，给出要开发的系统的详细逻辑模型(做什么的模型)。制订规格说明书：即编制文档，描述需求的文档称为软件需求规格说明书。请注意，需求分析阶段的成果是需求规格说明书，向下一阶段提交。评审：对功能的正确性，完整性和清晰性，以及其它需求给予评价。评审通过才可进行下一阶段的工作，否则重新进行需求分析。四、需求分析的方法需求分析的方法有很多。这里只强调原型化方法，其它的方法如：结构化方法，动态分析法等都不常用，这里不做讨论。原型化方法是十分重要的。原型就是软件的一个早期可运行的版本，它实现了目标系统的某些或全部功能。原型化方法就是尽可能快地建造一个粗糙的系统，这系统实现了目标系统的某些或全部功能，但是这个系统可能在可靠性，界面的友好性或其他方面上存在缺陷。建造这样一个系统的目的是为了考察某一方面的可行性，如算法的可行性，技术的可行性，或考察是否满足用户的需求等。如，为了考察是否满足用户的要求，可以用某些软件工具快速的建造一个原型系统，这个系统只是一个界面，然后听取用户的意见，改进这个原型。以后的目标系统就在原型系统的基础上开发。原型主要有三种类型：探索型，实验型，进化型。探索型：目的是要弄清楚对目标系统的要求，确定所希望的特性，并探讨多种方案的可行性。实验型：用于大规模开发和实现前，考核方案是否合适，规格说明是否可靠。进化型：目的不在于改进规格说明，而是将系统建造得易于变化，在改进原型的过程中，逐步将原型进化成最终系统。在使用原型化方法是有两种不同的策略：废弃策略，追加策略。废弃策略：先建造一个功能简单而且质量要求不高的模型系统，针对这个系统反复进行修改，形成比较好的思想，据此设计出较完整，准确，一致，可靠的最终系统。系统构造完成后，原来的模型系统就被废弃不用。探索型和实验型属于这种策略。追加策略：先构造一个功能简单而且质量要求不高的模型系统，作为最终系统的核心，然后通过不断地扩充修改，逐步追加新要求，发展成为最终系统。进化型属于这种策略。五、需求分析的20条法则客户与开发人员交流需要好的方法。下面建议20条法则，客户和开发人员可以通过评审以下内容并达成共识。如果遇到分歧，将通过协商达成对各自义务的相互理解，以便减少以后的磨擦（如一方要求而另一方不愿意或不能够满足要求）。1、分析人员要使用符合客户语言习惯的表达需求讨论集中于业务需求和任务，因此要使用术语。客户应将有关术语（例如：采价、印花商品等采购术语）教给分析人员，而客户不一定要懂得计算机行业的术语。2、分析人员要了解客户的业务及目标只有分析人员更好地了解客户的业务，才能使产品更好地满足需要。这将有助于开发人员设计出真正满足客户需要并达到期望的优秀软件。为帮助开发和分析人员，客户可以考虑邀请他们观察自己的工作流程。如果是切换新系统，那么开发和分析人员应使用一下目前的旧系统，有利于他们明白目前系统是怎样工作的，其流程情况以及可供改进之处。3、分析人员必须编写软件需求报告分析人员应将从客户那里获得的所有信息进行整理，以区分业务需求及规范、功能需求、质量目标、解决方法和其他信息。通过这些分析，客户就能得到一份“需求分析报告”，此份报告使开发人员和客户之间针对要开发的产品内容达成协议。报告应以一种客户认为易于翻阅和理解的方式组织编写。客户要评审此报告，以确保报告内容准确完整地表达其需求。一份高质量的“需求分析报告”有助于开发人员开发出真正需要的产品。4、要求得到需求工作结果的解释说明分析人员可能采用了多种图表作为文字性“需求分析报告”的补充说明，因为工作图表能很清晰地描述出系统行为的某些方面，所以报告中各种图表有着极高的价值；虽然它们不太难于理解，但是客户可能对此并不熟悉，因此客户可以要求分析人员解释说明每个图表的作用、符号的意义和需求开发工作的结果，以及怎样检查图表有无错误及不一致等。5、开发人员要尊重客户的意见如果用户与开发人员之间不能相互理解，那关于需求的讨论将会有障碍。共同合作能使大家“兼听则明”。参与需求开发过程的客户有权要求开发人员尊重他们并珍惜他们为项目成功所付出的时间，同样，客户也应对开发人员为项目成功这一共同目标所做出的努力表示尊重。6、开发人员要对需求及产品实施提出建议和解决方案通常客户所说的“需求”已经是一种实际可行的实施方案，分析人员应尽力从这些解决方法中了解真正的业务需求，同时还应找出已有系统与当前业务不符之处，以确保产品不会无效或低效；在彻底弄清业务领域内的事情后，分析人员就能提出相当好的改进方法，有经验且有创造力的分析人员还能提出增加一些用户没有发现的很有价值的系统特性。7、描述产品使用特性客户可以要求分析人员在实现功能需求的同时还注意软件的易用性，因为这些易用特性或质量属性能使客户更准确、高效地完成任务。例如：客户有时要求产品要“界面友好”或“健壮”或“高效率”，但对于开发人员来讲，太主观了并无实用价值。正确的做法是，分析人员通过询问和调查了解客户所要的“友好、健壮、高效所包含的具体特性，具体分析哪些特性对哪些特性有负面影响，在性能代价和所提出解决方案的预期