软件工程第3章 软件需求分析

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Байду номын сангаас
图3.2 学生购买教材的具体模型
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图3.3 学生购买教材的逻辑模型
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图3.4 计算机售书系统的逻辑模型
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3.3 需求分析方法和原则
为了保证项目的正常实施和顺利的完成，必须加强 项目管理和重视项目分析工作。只有从实际出发，切切 实实地把握用户需求、把握用户需求目标、把握用户将 来功能界定，才能保证我们开发工作正确性方向。
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模型表达软件将要实现的需求，并以“软件需求规 格说明书”的形式作为本阶段工作的结果，为下一阶段 的软件设计提供设计基础。因此，需求分析过程实际上 是一个调查研究、分析综合的过程，是一个抽象思维、 逻辑推理的过程。随着软件系统复杂性的提高及规模的 扩大，需求分析在软件开发中的所处的地位日益突出， 从而也更加困难。
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（1）软件需求分析理论 如果我们用数学方法来描述软件需求分析，可以将 一个应用软件定义为S，可能应用软件涉及功能性问题 非常广，我们用抽象化理论分析，可以划分为各个功能 域，可以用D1，D2，…，Dn表示，那么，我们可以用一 个表达式描述为：
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（2）有效性软件需求分析三步法 由于在进行需求分析过程中，常存在客户说不清楚 需求、需求自身经常变动、分析人员或客户理解用户需 求有误等事实。因此，需求分析工作方法，应该定位在 “三个阶段”（也称“三步法”）。 （3）常用的需求分析方法 1）结构化分析方法 2）面向对象的分析方法
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3.2 需求分析的步骤
3.2 需求分析的步骤 软件开发过程的目的就是要实现目标软件的物理模 型，也就是要确定构成软件系统的系统元素，并将功能 和信息结构分配到这些系统元素中。需求分析的任务之 一就是导出系统的逻辑模型，以解决目标系统“做什么” 的问题。导出逻辑模型有2种途径：一是分析员利用自 己丰富的经验，依据实际调查和分析的结果直接导出； 二是借助于当前系统的逻辑模型推导出目标系统的逻辑 模型（如图3.1所示）。
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3.1 需求分析的任务
需求分析的主要任务就是要通过软件开发人员与用 户的交流和讨论，准确地获取用户对系统的具体要求。 在正确理解用户需求的前提下，软件开发人员还需要将 这些需求准确地以文档的形式表达出来，作为设计阶段 的依据。需求分析阶段结束时需要提交的主要文档是软 件需求规格说明书。 需求分析的主要任务大致包含以下内容：
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（2）分析系统的数据要求 任何一个软件系统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在很大程度上决 定了系统的面貌，对软件设计有深远影响，因此，必须 分析系统的数据要求，这是软件需求分析的一个重要任 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准确 地定义数据，但是数据字典的缺点是不够形象直观地表 达。为了提高可理解性，常常利用图形工具辅助描绘数 据结构。常用的图形工具有层次方框图和Warnier图。
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（3）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。 常用数据流图、实体联系图、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。 （4）编制需求阶段文档 ①编写“需求规格说明书”，把双方共同的理解与分析结果 用规范的方式描述出来，作为今后各项工作的基础。 ②编写初步用户使用手册，着重反映被开发软件的用户功能 界面和用户使用的具体要求，用户手册能强制分析人员从用户使 用的角度来考虑软件。 ③编写确认测试计划，作为今后确认和验收的依据。 ④修改完善软件开发计划。
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图3.1 借助于当前系统的逻辑模型 推导出目标系统的逻辑模型
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（1）通过调查研究，获取用户的需求 获取需求是需求分析的基础。软件开发人员只有通 过认真细致的调查研究，才能获得进行系统分析的原始 资料。为了能有效地获取需求，开发人员应该采取科学 的需求获取方法。在实践中，获取需求的方法有很多种， 比如，问卷调查、访谈、实地操作、建立原型和研究资 料等。 （2）去除非本质因素，确定系统的真正需求 对于获取的原始需求，软件开发人员需要根据掌握 的专业知识，运用抽象的逻辑思维，找出需求间的内在 联系和矛盾，去除需求中不合理和非本质的部分，确定 软件系统的真正需求。
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图3.5 “自顶向下、逐层分解”示意图
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（3）描述需求，建立系统的逻辑模型 在获得确定的系统需求后，软件开发人员应该对问 题进行分析抽象，并在此基础上通过现有的需求分析方 法及工具对其进行清晰、准确的描述，建立无二义性的、 完整的系统逻辑模型。模型是对事物高层次的抽象，通 常由一组符号和组织这些符号的规则组成。常用的模型 图有数据流图、E-R图、用例图和状态转换图等，不同 的模型从不同的角度或不同的侧重点描述目标系统。绘 制模型图的过程，既是开发人员进行逻辑思考的过程， 也是开发人员更进一步认识目标系统的过程。 （4）书写需求规格说明书，进行需求复审
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（1）确定系统的综合需求 这是需求分析中最重要的一项任务。分析的目的在 于透过现象看本质，找出需求间的内在联系及矛盾所在， 而综合就是剔除那些非本质的东西，找出解决矛盾的办 法。对于一个软件系统来说，对需求的分析就是从目标 系统的数据流和数据结构入手，找出系统元素之间的内 在联系，看它们是否能够满足功能实现的需要，随后依 据功能需求和性能需求等，剔除其不合理的部分，增加 其需要部分，最终给出目标系统的逻辑模型、设计约束 及有效性准则等。
第3章 软件需求分析
为了开发出真正满足用户需求的软件产品，首先必 须知道用户的需求。需求分析是软件定义时期的最后一 个阶段，是关系到软件开发成败的关键步骤。需求分析 的基本任务是准确地回答“系统必须做什么?”这个问题， 不是确定系统该怎样完成它的工作，而仅仅是确定系统 必须完成哪些工作，也就是对目标系统提出完整、准确、 清晰、具体的要求。软件需求分析工作的主要目的是， 在综合分析用户对系统提出的一组需求（功能、性能、 数据等方面）的基础上，构造一个从抽象到具体的逻辑