软件工程导论课件之第3章 需求分析(第五版)(张海藩编著)_d_百度文库

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,第3章 需求分析,3.1 需求分析的任务3.2 与用户沟通获取需求的方法3.3 分析建模与规格说明3.4 实体-联系图3.5 数据规范化,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,31%,（取消）,16.2%,（成功地完成）,53.8%,（受到挑战）,Source: Standish Group,2,软件项目失败的原因,软件项目失败的最重要的五个原因,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,4,软件需求的重要性, 软件需求是决定软件开发是否成功的一个关键因素-需求分析可以帮助开发人员真正理解业务问题 - 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,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。,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,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,案例：小型图书资料管理系统, 问题描述 - 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 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,功能需求,非功能需求,业务需求,项目视图与范围文档,业务规则,用户需求,质量属性,用例文档,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, 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、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, 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 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 - 图书管理员 - 借阅者：教师、学生,11,2用户需求,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，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, 举例： 用户可以通过Internet 随时查询图书信息和个人借阅情况，并 可以快捷地查找和浏览所需要的电子资料。 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, 功能需求 - 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, 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, 非功能需求 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,非功能需求,过程需求,产品需求,外部需求,软件交付 实现方法 标准,互操作性 道德 法规 成本,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,特性,度量指标,每秒处理的事务 用户或事件的响应时间 屏幕的刷新时间,速度,字节数 RAM 芯片数,存贮空间,培训时间 帮助页面数,可用性,平均失败时间 系统无效的概率 失败发生率,可靠性, 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,容错性,18,需求的来源, 客户或用户 学院的高层管理者、项目投资人 - 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,19,3.1.1 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。,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,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,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。,3.1.2 分析系统的数据要求,3.1.4 修正系统开发计划,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,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) 问卷调查 (4) 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, 用户面谈 一种理解商业功能和商业规则的最有效方法 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