在系统工程中建立与维护需求跟踪矩阵(RTM)的技术.doc

在系统工程中建立与维护需求跟踪矩阵(RTM)的技术Establish and Maintain Requirements Traceability Matrix (RTM) Technology In the Systems Engineering为了确保工作产品与需求保持一致，需要建立起二者之间的追溯关系。在系统工程中，一般可以通过建立与维护需求跟踪矩阵的技术方法来管理需求之间的“垂向”与“水平向”关系。建立与维护需求与工作产品之间的双向可追溯性，能够确保需求到产品实现的无遗漏和减小偏离，并有助于变更影响分析、覆盖率分析、来源分析、质量分析等，从而提高需求管理效率，减少返工量，降低项目失败的风险。In order to ensure that the work products and requirements keeps consistent, need to establish the trace relationship between requirements. In the systems engineering, the general can through the establishment and maintenance Requirements Traceability Matrix technical way to manage requirements between vertical and horizontal relationship. Establish and maintain the requirements and work products between the bidirectional traceability, can ensure that requirement to the product realization of complete and reduce deviation, and help to change the impact analysis, coverage analysis, the source analysis, quality analysis and so on, so as to improve requirements management efficiency and reduce rework amount, reduce the project the risk of failure. 需求跟踪矩阵（以下简称RTM，即Requirements Traceability Matrix）是指在系统工程中建立起的需求与相关需求、设计、实现及验证之间双向可追溯的矩阵关系，是确保需求开发和需求管理有效性的重要技术方法。当需求被有效管理时，需求管理能够建立起原始客户需求与底层组件需求的双向关系，各层需求与需求之间的双向关系，各层需求与实现的双向关系，各层需求与验证的双向关系，以及需求的责任分配的双向关系。RTM在需求开发和需求管理中起着纽带和桥梁的作用。Requirements Traceability Matrix (hereinafter referred to as the RTM) refers to the system engineering to build requirement and dependent requirement, design, implementation, verification and product planning between bidirectional Traceability Matrix relationship, is to ensure that the Requirements Development and Requirements Management effectiveness of important technical method. When requirement was effective management, Requirements Management can establish the original customer requirement and lower level component of the product requirement of two-way relationship, each layer between requirement and the requirement of the two-way relationship, each layer requirement and implementation two-way relationship, each layer requirement and verification of the two-way relationship, as well as the responsibility of the requirement distribution two-way relationship. RTM plays the role of the bond and bridge on the Requirements Development and Requirements ManagementRTM可以划分为两类：纵向RTM（又称“垂直RTM”）和横向RTM（又称“水平RTM”）。RTM can be divided into two categories: longitudinal RTM (also called vertical RTM)and lateral RTM (also called horizontal RTM).1. 纵向RTM：通常是指产品生命周期内的跟踪。一般包括5种关系：1) 需求之间的分配和衍生关系：客户需求到产品需求，产品需求到底层组件需求的分配和衍生；2) 需求与设计关系：产品设计满足需求；3) 需求与实现关系：工作产品满足需求；4) 需求与验证关系：需求能够使用相应的测试用例、检查单、检测项、测校项等，采用展示、分析、测试、检查等验证方法进行验证；5) 需求的责任分配关系：需求由谁来提出，由谁来确认，由谁来设计，由谁来实现，由谁来验证；2. 横向RTM：通常是指需求之间的接口关系。1. Longitudinal RTM: usually refers to the product life cycle tracking. Generally includes 5 kinds of relationships:1) Derived and allocated relationships between the requirements: customer requirements to product requirements, product requirements to lower level component of the product requirements for derived and allocated relationships;2) The relationship between the requirement and the design: the design for products and product components to meet the requirements;3) The relationship between the requirement and the implementation: Work product to meet the requirements;4) The relationship between the requirement and the verification: Requirements can use the corresponding test cases, checklists, test items, 测校 items, using the Demonstrate, analysis, testing, inspection and other verification methods to verify;5) Allocation of responsibilities of the requirements: who needs to put forward, who confirmed, who will design, who to achieve, by who to verify;2. Lateral RTM: usually refers to the interface between the requirements.在系统工程中建立并维护RTM一般始于客户需求，纵向跟踪贯穿整个产品生命周期，横向跟踪贯穿于各层需求的接口关系之间。RTM在建立与维护过程中，可以将硬件和软件的功能需求、性能需求、接口需求、可行性需求、安全性需求和验证需求等，纳入到RTM中进行统一的需求双向追溯管理。建立与维护RTM时，可以考虑使用自动化工具，如：Rational Requisite Pro、IBM Rational DOORS、Borland CaliberRM、Cloudtopo Topo等；也可以手工地使用EXCEL，数据库以及其它常见的工具来实施。In system engineering, establish and maintain RTM general began in customer requirement, longitudinal RTM throughout the entire product life cycle, lateral RTM throughout each layer of the interface between the requirements relationship. RTM in the establishment and the maintenance process, hardware and software requirements can be as function and performance, interface, feasibility, security and verification, etc., into the RTM in unified requirements bidirectional traceability management. The establishment and maintenance of the RTM, consider using automated tools, such as: Rational Requisite Pro, IBM Rational DOORS, Borland CaliberRM, Cloudtopo Topo etc; Can also manually using EXCEL, database and other common tools to implement.在建立纵向RTM时，可以采用需求满足度确认的方法，在产品生命周期内的关键决策控制点上确认需求满足情况；采用建立各层需求验证追溯矩阵表的方法，来确保产品需求获得验证，防止漏检的情况；采用建立各层需求的职责分派与影响追溯表的方法，来识别与跟踪项目内外干系人对需求的影响情况。在建立横向RTM时，可以采用建立接口关系矩阵表的方法，来识别和维护需求间的接口。In establishing longitudinal RTM, can use requirement satisfaction confirmation method, in the product life cycle of the key decision control point confirmation on requirement to meet; Established by each layer validation requirements traceability matrix table method, to ensure that product requirements for verification, to prevent undetection situation; Set up the requirement of each layer of the duties assigned and influence back table method, to identify and track the project internal and external stakeholders, the influence of the requirements. In establishing the Lateral RTM, can use to establish interface relationship matrix table method, to identify and maintenance of interface between the requirements.在实施RTM过程中，可以根据产品规模、复杂度、经济效益（投入/产出）等具体情况，平衡RTM的实施粒度，或对RTM进行适当地裁剪。In the implementation of RTM process, can according to the product size, complexity, economic benefits (input/output) specific circumstances, balance the implementation of RTM particle size, or for RTM are properly tailoring.以下将阐述RTM的基本概念和技术方法，重点阐述RTM的建立与维护时常用的技术方法、用途和效益分析。The following describes the basic concept of RTM and technical methods and focuses on the establishment and the maintenance of RTM often used technical method, use and benefit analysis. 需求工程是包括创建和维护需求文档所必需的一切活动的过程，可分为需求开发和需求管理两大工作。需求开发包括需求获取、需求分析、编写需求规格说明书（需求定义）和需求验证四个阶段。在需求开发阶段需要确定软件所期望的用户类型，获取每种用户类型的需求，了解实际的用户任务和目标，以及这些任务所支持的业务需求。同时还包括分析源于用户的信息，对需求进行优先级分类，将所收集的需求编写成为需求规格说明书和需求分析模型，以及对需求进行评审等工作；需求管理通常包括定义需求基线、处理需求变更和需求跟踪等方面的工作。这两个方面是相辅相成的，需求开发是主线，是目标；需求管理是支持，是保障。为什么要建立RTM？在某大型装备产品开发完成后，经常会出现以下现象：1. 客户提出的需求有几个没有完成，客户当初提不出完整的需求。2. 按照自己的想法设计了图纸，没有问过客户的需求。3. 客户说4. 需求不完整；5. 客户没有介入；6. 不实际的客户期望；7. 需求变更遗漏了；8. 客户不想要的冗余的需求，造成不必要的浪费；9. 客户提出的需求不是真正的需求；10. 没有检测、检验、测试、测校造成质量问题11. 我们做的是逆向工程，不需要对需求进行追溯管理。RTM分类纵向RTM纵向RTM，即“纵向跟踪（Vertical traceability）”，是指在产品生命周期内的跟踪，也就是沿着“客户需求系统需求概要设计详细设计加工(编码)实现组件测试集成测试系统测校系统验收”进行的需求跟踪。RTM也是验证需求是否得到了实现的有效工具，借助RTM可以跟踪每个需求的状态：需求是否确认，是否设计，是否实现，是否检验，是否测试，是否测校，是否验收等。横向RTM需求接口识别，将介绍需求接口识别的技术。RTM理解RTM建立与维护技术所谓的“Traceability of Requirements”即“需求跟踪矩阵（Requirements Traceability Matrix）”，用比较通俗的话来说，就是不要将需求遗漏了，虽然听来简单，但是真正能够实施此活动的并不多， RTM由谁建立与维护在实践中，需求管理是一个全员参与的活动，包括客户、需求开发人员、设计人员、软件开发人员、加工制造人员、质检人员、测试人员、测校人员、配置管理员以及QA等角色参与建立并维护RTM。一般情况下，需求开发人员负责客户需求到产品需求的RTM建立，检验方法的编写人员负责需求到检验方法的RTM建立，测试用例的编写人员负责需求到测试用例的RTM建立，测校方法的编写人员负责需求到测校方法的RTM建立，设计人员负责需求到设计的RTM的建立等。QA负责检查是否建立了RTM，是否所有的需求都被覆盖了。RTM配置管理方法RTM需要纳入基线管理。纳入基线后，每次变更都要申请，RTM的变更一般是和配置项的变更一起申请，很少单独申请变更RTM，除非RTM有错误。建立与维护纵向RTM方法规划关键控制点建立与维护横向RTM方法通过建立接口关系矩阵表，识别需求接口，维护RTM用途需求覆盖率分析需求来源分析变更影响分析在需求变更、设计变更、代码变更、用例变更时，需求跟踪矩阵是目前经过实践检验的进行变更波及范围影响分析的最有效的工具，如果不借助RTM，则发生上述变更时，往往会遗漏某些连锁变化。需求稳定性分析产品质量分析检查验证。RTM裁剪方法在实践中，如何把握该建立哪些RTM？（1） 在SEI的调查中达成的基本共识是：纵向跟踪是必须的，如果没有，则 REQM SP1.4无法通过。横向跟踪如果不作，则是大部分实施。（2） 对于纵向跟踪矩阵：必需的：客户需求与产品需求的跟踪；产品需求与测试用例的跟踪；100%的接口需求需要建立客户需求-产品需求-设计-编码-测试用例的跟踪矩阵；全局性需求要建立跟踪矩阵,包括：客户需求-产品需求-设计-编码-测试用例的跟踪矩阵；核心需求要建立跟踪矩阵；并非必需的：性能需求可以不建立跟踪矩阵；不影响系统架构的功能需求；如何简化RTM的？由于在RTM中，需求可能有很多项，设计、测试用例、代码等都有多项，所以建立和维护RTM的工作量还是比较大、比较烦琐。对于变化频繁的项目，更是如此。在实践中，为了简化该RTM的建立与维护工作，有的企业仅仅通过需求与设计、代码、测试用例的编号来实现跟踪，如需求为：r1,r2,等编号，而设计的编号为：r1-d1,r1-d2,.,测试用例的编号为：r1-t1,r1-t2等等。需要注意的是需求与它们之间是多对多的关系，仅通过编号是无法实现这种关系的。如果不借助DOORS之类的工具，一般只能通过EXCEL来维护RTM，工作量就是比较大。要简化，就要平衡管理的投入与产出，平衡时，可以借鉴上面的问题3。当然也可以考虑增大需求、设计、代码、测试用例的颗粒度大小，但是那样RTM的作用就打了折扣，还是一个平衡问题。通常RTM适用于规模较大且开发周期较长的大中型项目，对于规模小且开发周期短的项目不建议使用，或裁剪后使用。需求在产品开发过程中，就像一棵树在生长，时间上，纵向RTM从小到大地生长；空间上，横向RTM体积不断增加，关系越来越复杂。名词解释:allocated