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软件需求分析与建模.ppt (1)
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Software Engineering
Spring 2003 Software Engineering
Requirement Engineering
主要内容 软件需求的问题和重要性 软件需求的定义和层次 需求工程过程 需求获取、需求分析、规格说明、需求验证 需求管理 需求获取技术 面谈、专题讨论会、应用用例、原型方法 需求分析技术 结构化分析、面向对象分析 软件需求的问题 开发复杂的软件系统，业绩总不令人满意 在美国，每年花费超过$2500亿开发175,000个IT项目 只有16%的项目能够按时、按预算、满足要求地交付 大约31%的项目在完成之前被取消 52.7%的项目成本是原来预算成本的189% 项目失败的主要原因 缺乏用户参与：占所有项目的13%
不完整的需求和规格说明：占所有项目的12%
不断改变的需求和规格说明：占所有项目的12%
软件需求的问题 需求缺陷对交付产品的影响
需求错误占大约全部提交缺陷的1/3 需求错误的代价 早期的需求错误可能造成 重新规格说明、设计、编码和测试 改变订单：告诉用户和操作员用一个修正后的版本来代替有缺陷的版本 纠正活动：消除由于不正确的系统错误造成的一切危害，可能涉及到赔偿客户损失以及重新运行系统等 报废：即使设计、代码和测试完成得很好，由于它们是根据不正确的需求产生的，所以不得不被丢弃 收回有缺陷的软件产品以及相关的用户手册 技术人员为客户重新安装新软件所必须支付的服务成本
需求错误的代价 什么是软件需求？ 需求的定义 （IEEE，1997） （1）用户解决问题或达到目标所需的条件或能力。 （2）系统或系统部件要满足合同、标准、规范或其它正式规定文档所需具有的条件或能力。 （3）一种反映上面（1）或（2）所描述的条件或能力的文档说明。 需求就是以一种清晰、简洁、一致且无二义性的方式，对一个待开发系统中各个有意义方面的陈述的一个集合。 什么是软件需求？ 需求举例：
该系统允许报名者在网上申请报名和查询相关信息。
思考：下面的陈述是一种应用需求吗？为什么？
该系统将报名者在网上申请的报名信息存放在数据库表Application中。
关键： Requirements generally express what an application is meant to do. Generally they do not try to express how to accomplish these functions. 软件需求的层次 软件需求：银行ATM系统 业务需求 系统为用户提供自助存取款服务 用户需求 用户可以随时安全、快捷地进行存款和取款 功能需求 系统允许用户从银行帐户中取款 系统允许用户向银行帐户中存款 系统允许用户查询银行帐户的现存余额 系统使用8位数字密码检验用户存取的合法性 软件需求：银行ATM系统 非功能需求 系统在20秒之内响应所有的请求 除了每天30分钟维护外，系统每周7天、每天24小时都可使用
根据问题描述，你认为“网上招生系统” 中各种层次的需求是什么？ 软件需求：网上招生系统 业务需求 开发一个网上报名信息系统，通过Internet实现报名和查询。 用户需求 报名者可以在网上申请报名，并查询相关信息； 招生管理员可以设置招生信息，查询报名者的报名情况，并进行资格审查和交费登记。
功能需求 系统允许报名者在网上申请报名号并填改报名表。 …… 软件需求：网上招生系统 非功能需求 系统每周7天、每天24小时都可使用。 …… 需求阶段的错误 建立良好需求的困难 需求理解 客户或用户经常不清楚真正需要什么，直到他们看见为止 需求建模 对于大型复杂系统，需求建模是一项费时而且具有挑战性的工作 沟通与理解 软件系统是复杂的，客户或用户与开发人员之间很难有效地沟通和交流 需求管理 由于需求在整个开发过程中不稳定，很难控制和了解需求变化造成的影响 建立良好需求的困难 经理 我们要建立一套完整的商业管理软件系统，包括商品的进、销、调、存管理，是总部－门店的连锁经营模式。通过通信手段门店自动订货，供应商自动结算，卖场通过扫条码实现销售，管理人员能够随时查询门店商品销售和库存情况。另外，我们也得为政府部门提供关于商品营运的报告。 分析员 我已经明白这个项目的大体结构框架，这非常重要，但在制定计划之前，我们必须收集一些需求。 建立良好需求的困难 经理觉得奇怪 我不是刚告诉你我的需求了吗？ 分析员 实际上，您只说明了整个项目的概念和目标。这些高层次的业务需求不足以提供开发的内容和时间。我需要与实际将要使用系统的业务人员进行讨论，然后才能真正明白达到业务目标所需功能和用户要求，了解清楚后，才可以发现哪些是现有组件即可实现的，哪些
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软件工程导论课件之第3章 需求分析(第五版)(张海藩编著)
青岛科技大学信息学院第3章 软件需求分析? 教学目的与要求： ? 深刻理解需求分析阶段的概念及任务， 熟练掌握ER图，HIOP图的画法。 ? 教学重点：需求分析阶段的任务、方法、 具体任务。 ? 教学难点：写出需求规格说明书青岛科技大学信息学院第3章 需求分析3.1 3.2 3.3 3.4 3.5需求分析的任务 与用户沟通获取需求的方法 分析建模与规格说明 实体-联系图 数据规范化青岛科技大学信息学院3.6 状态转换图 3.7 其他图形工具 3.8 验证软件需求 3.9 小结 习题成功来之不易 单击此处编辑母版标题样式? 单击此处编辑母版副标题样式 （取消）31%16.2%（成功地完成）53.8%（受到挑战） Source: Standish Group2软件项目失败的原因 单击此处编辑母版标题样式软件项目失败的最重要的五个原因? 单击此处编辑母版副标题样式需求不完整 缺少客户的参与 缺少资源 期望值过高 缺少高层的支持0% 5% 10% 15%3需求错误的成本 单击此处编辑母版标题样式? 单击此处编辑母版副标题样式4素 ? 单击此处编辑母版副标题样式 --需求分析可以帮助开发人员真正理解业务问题单击此处编辑母版标题样式 ? 软件需求是决定软件开发是否成功的一个关键因软件需求的重要性-- 需求分析是估算成本和进度的基础 --需求分析可以避免建造错误的系统，从而减少不必要的浪费 --软件规格说明有助于开发人员与客户在“系统应做什么”问 题 上达成正式契约 . - - 需求分析形成了软件开发的基线，有助于管理软件的演化 和 变更. -- 软件需求是软件质量的基础，为系统验收测试提供了标准 .5青岛科技大学信息学院IEEE给软件需求的定义如下： 1）用户解决问题或到达目标所需的条件或能力。 2）系统或系统部件要满足合同、标准、规范或其 它正式规定文档所需具有的条件或能力 3）一种反映上面1）或2）所描述的条件或能力的 文档说明什么是软件需求分析：将用户非形式的需求陈述转化为完整的需求 定义，再由需求定义转换到相应的需求规格说明 的过程。青岛科技大学信息学院软件需求分析的重要性：软件需求分析是软件生存期决定性的一步， 是软件开发的基础。分析员和用户：在分析软件需求和书写软件需求规格说明书 的过程中，分析员和用户都起着关键的、必不可 少的作用。软件需求分析的基本任务是准确地回答 “系统必须做什么?”3.1 需求分析的任务青岛科技大学信息学院3.1 需求分析的任务软件需求分析的基本任务是准确地回答“系统 必须做什么?”案例：小型图书资料管理系统? 问题描述单击此处编辑母版标题样式-- 某学院打算开发一个小型图书资料管理系统 MiniLibrary， 该 系统基于Internet 实现教师和学生对各种图书资料的借阅、 查单击此处编辑母版副标题样式 ? 询和管理。 -- 图书管理员负责管理各种图书资料，查询图书资料信息，并 进行图书的借阅管理。 -- 注册用户可以通过Internet 随时查询图书资料信息和个人借 阅 情况，预订目前借不到的图书资料，并可以快捷地查找和 浏 览所需要的电子资料。 -- 系统可以提供适当的浏览器供用户阅读电子文献资料。 -- 要求用户界面友好，响应速度快，具有良好的可扩展性 。 8不同层次的软件需求 单击此处编辑母版标题样式业务需求功能需求非功能需求? 单击此处编辑母版副标题样式项目视图与范围文档 业务规则用户需求用例文档质量属性外部接口 系统需求 功能需求 约束条件软件需求规格说明91业务需求 单击此处编辑母版标题样式? 业务需求是组织或客户对于系统的高层次目标要求， 定 义了项目的远景和范围，即确定软件产品的发展方向、 ? 单击此处编辑母版副标题样式 功能范围、目标客户和价值来源。? 业务需求的内容-- 业务：产品属于哪类业务范畴？应该完成什么功 能？需要为 什么服务？ -- 客户：产品为谁服务？目标客户是谁？ -- 特性：产品区别于其他竞争产品的特性是什么？ -- 价值：产品的价值体现在什么方面？ -- 优先级：产品功能特性的优先级次序是什么？10业务需求：MiniLibrary 单击此处编辑母版标题样式 ? 业务要求- 各种图书资料的借阅、查询和管理(业务范畴、功能) -- 使用计算机实现图书资料的日常管理，提高工作 ? 单击此处编辑母版副标题样式 效率和服务质量;(业务范畴、价值体现) -- 用户通过网络查询和浏览电子资料，改变原有的 借阅模式; (功能、价值体现) -- 由于版权的限制，某些电子资料只能让用户浏览 和打印 而不能下载。 (业务范畴、功能、特性)? 客户与用户- - 学院的高层管理者 -- 借阅者：教师、学生 - 图书管理员112用户需求 单击此处编辑母版标题样式?用户需求是从用户角度描述的系统功能需求和 非功能需求，通常只涉及系统的外部行为， ? 单击此处编辑母版副标题样式 而不涉及系统的 内部特性。 ? 用户需求的描述-- 原则：应该易于用户的理解。一般 不采用技术性很强的语言，而是采 用自然语言和直观图形相结合的方 式进行描述。 -- 问题：自然语言表达容易含糊和不准确.12用户需求：MiniLibrary 单击此处编辑母版标题样式?- 用户可以通过Internet 随时查询图书信息和个人借阅情况， 单击此处编辑母版副标题样式 并 可以快捷地查找和浏览所需要的电子资料。? 举例：? 分析：上述需求描述包含了三个不同的需求- 用户可以通过Internet 随时查询图书信息。 - 用户可以通过Internet 随时查询个人借阅情况。 - 用户可以通过Internet 快捷地查找和浏览所需要的电 子资料。? 问题：--“随时”和“快捷”是对系统功能的约束，十分模糊。133功能需求 单击此处编辑母版标题样式? 功能需求? -单击此处编辑母版副标题样式 描述系统应该提供的功能或服务，通常涉及用户 或外部系统 与该系统之间的交互，一般不考虑系 统的实现细节。? 举例：MiniLibrary- 用户可以从图书资料库中查询或者选择其中的一个子集。 - 系统可以提供适当的浏览器供用户阅读电子文献。 - 用户每次借阅图书应该对应一个唯一的标识号，它被记录 到用户的帐户上。154系统需求 单击此处编辑母版标题样式? 系统需求是更加详细地描述系统应该做什么， 通常包括许多不同的分析模型，诸如对象模 ? 单击此处编辑母版副标题样式 型、数据模型、 状态模型等。 ? 系统需求模型的描述- 结构化英语（ PDL ） - 可视化模型 - 形式化方法?系统需求主要是面向开发人员进行描述，是 开发人员 进行软件设计的基础。14非功能需求 单击此处编辑母版标题样式? 非功能需求? 单击此处编辑母版副标题样式 - 从各个角度对系统的约束和限制，反映了应用对软件系统质量和特性的额外要求，例如响应时间、 数据精度、可靠性、 开发过程的标准等。? 举例：MiniLibrary-- 系统应在 20 秒之内响应所有的请求。 -- 系统每周 7 天、每天 24 小时都可以使用。 -- 对于一个没有经验的用户而言，经过两个小时的 培训就可以 使用系统的所有功能。16非功能需求 单击此处编辑母版标题样式? 单击此处编辑母版副标题样式过程需求软件交付 实现方法 标准非功能需求产品需求外部需求道德 法规 成本互操作性可用性软件性能存贮空间可靠性可移植性安全性17非功能需求 单击此处编辑母版标题样式?度量指标 ?每秒处理的事务 ?用户或事件的响应时间 速度 单击此处编辑母版副标题样式 ?屏幕的刷新时间 特性存贮空间可用性 可靠性 容错性?字节数 ? RAM 芯片数 ?培训时间 ?帮助页面数 ?平均失败时间 ?系统无效的概率 ?失败发生率 ? 失败后的重启次数 ?事件引起失败的比例 ?失败时数据崩溃的可能性18需求的来源 单击此处编辑母版标题样式? 客户或用户?-学院的高层管理者、项目投资人 单击此处编辑母版副标题样式 -- 系统管理员 -- 教师、学生、图书管理员? 标准-图书资料的标准? 政策或法律-图书资料管理规程、知识产权和版权保护等? 系统或过程文档-- 当前手工管理的文件、表格、记录等? 相关领域的专家19青岛科技大学信息学院3.1.1 确定对系统的综合要求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、主存容量、磁盘容量、等 方面的需求。3. 可靠性、可用性、安全性、保密性等需求要求定量地指定系统的可靠性、可用性、安全性、保密性 等。青岛科技大学信息学院思考题例： A银行长年开放100台ATM机，1000台用于 商场酒店的POS机，B银行没有ATM和POS机只 有10个每天8点上班17点下班的储蓄所。 请问：A、B银行的可靠性可用性各应如何设置？4. 出错处理需求在某些情况下，“出错处理”指的是当应用系统发现它自 己犯下一个错误时所采取的行动。但是，应该有选择地提出这类 出错处理需求。对应用系统本身错误的检测应该仅限于系统的关 键部分，而且应该尽可能少青岛科技大学信息学院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、用户界面需求,系统环境--多少台机器、 机型等接口；8、系统可移植性、可维护性等方面的需求。 9. 将来可能提出的要求青岛科技大学信息学院3.1.2 分析系统的数据要求这是软件需求分析的一个重要任务。通常采用建立数据 流图、数据字典和数据模型的方法。 常用的图形工具有层次方框图HIPO和Warnier图，在本 章第3.7节中将简要地介绍这两种图形工具。 软件系统经常使用各种长期保存的信息，为减少数据冗 余，避免出现插入异常或删除异常，简化修改数据的过程， 通常需要把数据结构规范化(见3.5节)。3.1.3 导出系统的逻辑模型在分析综合中逐步细化软件功能划分各子功能，对系 统数据域进行分析，建立新系统的逻辑模型(系统图.数据流 图.数据字典.E-R图、UML模型图表示)。 常用方法是，面对结构化分析方法（SA）面向数据结 构（JSP）方法，面向对象OOA方法。3.1.4 修正系统开发计划青岛科技大学信息学院3.1.4 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更具体的了解， 可以比较准确地估计系统的成本和进度，修正以前制定的开发 计划。3.2 与用户沟通获取需求的方法需求获取的困难－ 用户通常并不真正知道自己希望计算机系统做什么 用户通常使用业务语言表达需求，开发人员缺乏相关的领域知 识和经验，难以准确理解这些需求 － 不同的用户提出不同的需求，可能存在矛盾和冲突 管理者可能出于增加影响力的原因而提出特别的需求 - 由于经济和业务环境的动态性，需求经常发生变更补充：与用户沟通获取需求的方法青岛科技大学信息学院3.2 与用户沟通获取需求的方法需求获取的关键在于通过与用户的沟通和交流，收集 和理解用户的各项要求。3.2.(1) 访谈--访问用户和用户领域的专家 (2) 需求讨论会(3)(4)问卷调查现场考察3.2.(5) 快速建立软件原型 ---原型化方法(6)基于用例的方法1.用户面谈 单击此处编辑母版标题样式? 用户面谈一种理解商业功能和商业规则的最有效方法 ? 单击此处编辑母版副标题样式? ? ? ? ? ? ? ? ? 面谈过程需要认真的计划和准备 面谈之前 确立面谈目的 确定要包括的相关用户 确定参加会议的项目小组成员 建立要讨论的问题和要点列表 复查有关文档和资料 确立时间和地点 通知所有参加者有关会议的目的、时间和地点521.用户面谈 单击此处编辑母版标题样式? 面谈过程需要认真的计划和准备（续） -进行面谈 ? 单击此处编辑母版副标题样式 ? 衣着得体，准时到达 ? 寻找异常和错误情况 ? 深入调查细节 ? 详细记录 ? 指出和记录下未回答条目和未解决问题 ? ? ? ? 面谈之后 复查笔记的准确性、完整性和可理解性 把所收集的信息转化为适当的模型和文档 确定需要进一步澄清的问题域 适当的时候向参加会议的每一个人发一封感谢信53
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《需求分析报告》书写范例
为使得高中语文 《劝学》 一课多媒体课件开发有序、有效,帮助开发人员与用户之间的 交流与理解特制作此文档。本文档开发人员与用户各执一份。
2. 项目背景描述
2.1 项目的委托单位:XXX
2.2 该软件系统与其他系统的关系,本项目为高中段语文教学用课件,单独使用于本课程的 教学。
2.3 项目名称:高中语文《劝学》一课来讲解演示课件。
2.4 名词定义:无
3. 调研情况介绍
《劝学》是高中语文文言文教学中的一篇。作者:荀子。
通过对课件使用教学能达到以下教学要求:
1、 领悟评价作者的思想感情。
2、 认识文章艺术特色。
3、 了解文言文实词,虚词的用法。
4. 用户特点
4.1 用户业务描述:用户一般为高中语文教师及高中段学生,通过教学学习课文。
4.2 用户情况:教师通过对课件展示课文内容:
1. 教师按照:新课引入、全文分析、归纳总结几个方面对课文加以讲解,达到教学要 求。
2. 用户最好能直观地展示课文所在求内容;
3. 用户一般为高中段语言教师, 计算机操作技能一般, 因此应尽可能操作直观、 方便。
4.3 用户原有系统的情况:原有 PPT 为顺序执行结构, 只能从头放到尾, 没有向回返的机制, 使用时也只能展示一次。学生有问题时无法及时转移到相应的位置上。
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