有关软件需求分析的步骤以及所需文档讲课教案

有关软件需求分析的步骤以及所需文档

○一、需求分析的几个方面

需求分析可分为问题识别、分析与综合、编制需求分析文档、需求评审等四个阶段，包括以下几个方面：

1、确定软件所期望的用户类；获取每个用户的需求

2、了解实际用户任务和目标以及这些任务所支持的业务需求

3、分析员与用户的信息以区别用户任务需求、功能需求、业务规则、

质量属性、建议解决方法和附加信息

4、将系统级的需求分为几个子系统，并将需求中的一部分分配给软件

组件

5、了解相关质量属性的重要性

6、讨论得出实施优先级

7、将所收集的用户需求编写成需求规格说明和模型

8、评审需求规格说明，确保与用户达成共识

○二、需求分析的任务与过程

需求分析的任务是借助于当前系统的物理模型（待开发系统的系统元素）导出目标系统的逻辑模型（只描述系统要完成的功能和要处理的数据），解决目标系统“做什么”的问题。

所要做的工作是深入描述软件的功能和性能，确定软件设计的限制和软件同其他系统元素的接口细节，定义软件的其他有效性需求，通过逐步细化对软件的要求描述软件要处理的数据，并给软件开发提供一种可以转化为数据设计、结构设计和过程设计的数据与功能表示。

必须全面理解用户的各项要求，但不能全盘接受，只能接受合理的要求；对其中模糊的要求要进一步澄清，然后决定是否采纳；对于无法实现的要求要向用户作充分的解释。

最后将软件的需求准确地表达出来，形成软件需求说明书SRS。

实现步骤：

（1）获得当前系统的物理模型

首先分析、理解当前系统是如何运行的，了解当前系统的组织机构、输入输出、资源利用情况和日常数据处理过程，并用一个具体的模型来反映自己对当前系统的理解。此步骤也可以称为“业务建模”，其主要任务是对用户的组织机构或企业进行评估理解他们的需要及未来系统要解决的问题，然后建立一个业务USECASE模型和业务对象模型。当然如果系统相对简单，也没必要大动干戈区进行业务建模，只要做一些简单的业务分析即可。

（2）抽象出当前系统的逻辑模型

在理解当前系统“怎样做”的基础上，取出非本质因素，抽取出“做什么”的本质。

（3）建立目标系统的逻辑模型

明确目标系统要“做什么”

（4）对逻辑模型的补充

如用户界面、启动和结束、出错处理、系统输入输出、系统性能、其他限制等等。

○三、需求分析各过程：

（1）问题识别：解决目标系统做什么，做到什么程度。需求包括：功能、性能、环境、可靠性、安全性、保密性、用户界面、资源使用、成本、进度。同时建立需求调查分析所需的通信途径。

（2）分析与综合：从数据流和数据结构出发，逐步细化所有的软件功能，找出各元素之间的联系、接口特性和设计上的限制，分析它们是否满足功能要求并剔除不合理部分，综合成系统解决方案，给出目标系统的详细逻辑模型。常用的分析方法有面向数据流的结构化分析方法SA（数据流图DFD、数据词典DD、加工逻辑说明）、描绘系统数据关系的实体关系图ERD、面向数据结构的Jackson 方法JSD、面向对象分析方法OOA（主要用UML）、对于有动态时序问题的软件可以用形式化技术，包括有穷状态机FSM的状态迁移（转换）图STD、时序图、

Petri网或Z。每一种分析建模方法都有其优势和局限性，可以兼而有之以不同角度分析，应该避免陷入在软件需求方法和模型中发生教条的思维模式和派系斗争，一般来说结构化方法用于中小规模软件、面向对象方法用于大型软件。

（3）编制需求分析文档

（4）需求评审

○四、结构化方法分析步骤

1）绘制关联图：绘制系统关联图是用于定义系统与系统外部实体间的界限和接口的简单模型。同时它也明确了通过接口的信息流和物质流。

2）创建开发原型：创建用户接口原型当开发人员或用户不能确定需求时，开发一个用户接口原型，这样使得许多概念和可能发生的事更为直观明了。用户通过评价原型将使项目参与者能更好地相互理解所要解决的问题。注意要找出需求文档与原型之间所有的冲突之处。

3）分析可行性：分析需求可行性在允许的成本、性能要求下，分析每项需求实施的可行性，明确与每项需求实现相联系的风险，包括与其它需求的冲突，对外界因素的依赖和技术障碍。

4）确定需求优先级：确定软件工程需求的优先级别应用分析方法来确定使用实例、产品特性或单项需求实现的优先级别。以优先级为基础确定产品版本将包括哪些特性或哪类需求。当允许需求变更时，在特定的版本中加入每一项变更，并在那个版本计划中作出需要的变更。

5）为需求建立模型：为需求建立模型需求的图形分析模型是软件需求规格说明极好的补充说明。它们能提供不同的信息与关系以有助于找到不正确的、不一致的、遗漏的和冗余的需求。这样的模型包括数据流图、实体关系图、状态变换图、对话框图、对象类及交互作用图。

6）编写数据字典：创建数据字典数据字典是对系统用到的所有数据项和结构的定义，以确保开发人员使用统一的数据定义。在需求阶段，数据字典至少应定义客户数据项以确保客户与开发小组是使用一致的定义和术语。分析和设计工具通常包括数据字典组件。

7）应用质量功能调配：使用质量功能调配质量功能调配是一种高级系统技术，它将产品特性、属性与对客户的重要性联系起来。该技术提供了一种分析方法以明确那些是客户最为关注的特性。它将需求分为三类：期望需求，即客户或许并未提及，但如若缺少会让他们感到不满意；普通需求；兴奋需求，即实现了会给客户带去惊喜，但若未实现也不会受到责备。

○五、需求文档规范

A、三种编写方法

1、用好的结构化和自然语言编写文本型文档；

2、建立图形化模型，这些模型可以描绘转换过程、系统状态、和它们之间的变化、数据关系、逻辑流或对象类和他们的关系；

3、编写形式化规格说明，这可以通过使用数学上精确的形式化逻辑语言来定义需求。

4、多种编写方法可在同一个文档使用，根据需要选择，或互为补充，以能够把需求说明白为目的。

B、应有成果

1、各业务手工办理流程文字说明；

2、各业务手工办理流程图；

3、各业务手工办理各环节输入输出表单、数据来源；

4、目标软件系统功能划分（示意图及文字说明）；

5、目标软件系统中各业务办理流程文字说明；

6、目标软件系统中各业务办理流程图（模型）；

7、目标软件系统中各业务办理各环节数据、数据采集方式、数据间的内在联系分析。

8、目标软件系统用户界面图、各式系统逻辑模型图及说明

C、文档工具推荐

1、调研结果《需求分析说明书》格式参照开发文档模板；

2、单位组织结构图、功能模块分解图用VISIO绘制，或直接用WORD中的画图工具；

3、业务流程图用VISIO中的FLOWCHART模板绘制；

4、系统逻辑模型使用ROSE绘制活用VISIO中的UML模板绘制；

5、软件用户界面用VISIO中的WIN95 USER INTERFACE模板绘制；

6、数据物理模型用POWERDESINER绘制；

D、需求文档编写原则

1、句子简短完整，具有正确的语法、拼写和标点；

2、使用的术语与词汇表中所定义的一致；

3、需求陈述应该有一致的样式，例如“系统必须..”或者“用户必须..”，并紧跟一个行为动作和可观察的结果。；

4、避免使用模糊、主观的术语，减少不确定性，如“界面友好、操作方便”；

5、避免使用比较性词语，如“提高”，应定量说明提高程度。

○六、编制软件需求规格说明书的内容要求如下：

一、引言

（1）编写目的

说明编写这份软件需求说明书的目的，指出预期的读者。

（2）项目背景

应包括：待开发的软件系统的名称；本项目的任务提出者、开发者、用户及实现该软件的计算中心或计算机网络；该软件系统与其他系统的关系

（3）定义

列出本文件中用到的专门术语的定义和外文首字母组词的原词组。

（4）参考资料

应包括：本项目的经核准的计划任务书或合同、上级机关的批文；项目开发计划；属于本项目的其他已发表的文件；本文件中各处引用的文件、资料、包括所要用到的软件开发标准（列出这些文件资料的标题、文件编号、发表日期和出版单位，说明能够得到这些文件资料的来源）。

二、任务概述

（1）目标

叙述该项软件开发的意图、应用目标、作用范围以及其他应向读者说明的有关该软件开发的背景材料。解释被开发软件与其他有关软件之间的关系。如果本

软件产品是一项独立的软件，而且全部内容自含，则说明这一点。如果所定义的产品是一个更大的系统的一个组成部分，则应说明本产品与该系统中其他各组成部分之间的关系，为此可使用一张方框图来说明该系统的组成和本产品同其他各部分的联系和接口。|

（2）用户的特点

列出本软件的最终用户的特点，充分说明操作人员、维护人员的教育水平和技术专长，以及本软件的预期使甩频度。这些是软件设计工作的重要约束

（3）假定和约束

列出进行本软件开发工作的假定和约束，例如经费限制、开发期限等。

三、数据描述

（1）静态数据

（2）动态数据

包括输入数据和输出数据

（3）数据库描述

给出使用数据库的名称和类型

（4）数据词典

（5）数据采集

四、功能要求

（1）功能划分

（2）功能描述

五、性能需求

（1）数据精确度

说明对该软件的输入、输出数据精度的要求，可能包括传输过程中的精度。（2）时间特性

说明对于该软件的时间特性要求，如响应时间、更新处理时间、数据转换与传输时间、运行时间等。

（3）适应性

是指软件在操作方式、运行环境、与其他软件的接口以及开发计划等发生变化时应具有的适应能力。

六、运行需求

（1）输人输出要求

解释各输入输出数据类型，并逐项说明其媒体、格式、数值范围、精度等。对软件的数据输出及必须标明的控制输出量进行解释并举例，包括对硬拷贝报告（正常结果输出、状态输出及异常输出）以及图形或显示报告的描述。

（2）数据管理能力要求

说明需要管理的文卷和记录的个数、表和文卷的大小规模，要按可预见的增长对数据及其分量的存储要求作出估算。

（3）故障处理要求

列出可能的软件、硬件故障以及对各项性能而言所产生的后果和对故障处理的要求。

（4）其他专门要求

如用户单位对安全保密的要求，对使用方便的要求，对可维护性、可补充性、易读性、可靠性、运行环境可转换性的特殊要求等。

七、运行环境规定

（1）设备

列出运行该软件所需要的硬设备。说明其中的新型设备及其专门功能，包括：处理器型号及内存容量；外存容量、联机或脱机、媒体及其存储格式，设备的型

号及数量；输入及输出设备的型号和数量，联机或脱机；数据通信设备的型号和数量；功能键及其他专用硬件

（2）支持软件

列出支持软件,包括要用到的操作系统、编译（或汇编）程序、测试支持软件等。

（3）硬件接口

说明该软件同其他软件之间的接口、数据通信协议等。

（4）控制

说明控制该软件的运行的方法和控制信号，并说明这些控制信号的来源。

八、附录