软件需求获取与结构化分析方法
软件研发中的需求分析与设计方法
软件研发中的需求分析与设计方法在软件研发过程中，需求分析与设计是非常重要的环节。
它们是确保软件开发过程中需求清晰、设计合理的关键步骤。
本文将介绍几种常用的需求分析与设计方法，以及它们在软件研发中的应用。
一、需求分析方法1. 问卷调查法：通过向用户发送问卷，收集他们的需求和期望。
这种方法适用于软件开发项目的初期阶段，能够帮助开发团队了解用户需求、用户习惯和用户期望。
2. 访谈法：开发团队与用户直接进行面对面的交流，详细了解用户需求。
通过访谈，可以深入了解用户对软件功能、界面和性能的需求，进而为软件设计提供参考依据。
3. 观察法：开发团队直接观察用户在使用同类软件时的行为。
通过观察，可以确定用户的操作习惯、使用需求等，从而更好地满足用户的期望。
4. 原型法：创建软件的原型，让用户参与测试和反馈。
通过原型，用户可以更直观地感受到软件的功能和设计，从而提供宝贵的改进意见。
5. 分析法：通过对用户需求进行详细的分析，将其转化为软件功能和性能要求的规格说明。
这种方法适用于需求较为清晰、清楚的情况。
以上是一些常用的需求分析方法，每一种方法都有其特点和适用场景。
在实际应用中，开发团队可以结合项目的实际情况选择合适的方法，以确保需求的准确性和完整性。
二、设计方法1. 结构化设计方法：结构化设计方法强调软件开发的模块化和层次化。
它将整个软件系统划分为几个相互依赖的模块，每个模块都具有独立的功能和职责。
这种设计方法使得软件的管理和维护更加容易。
2. 面向对象设计方法：面向对象设计方法将软件系统看作一组相互作用的对象集合，每个对象都有自己的属性和方法。
通过面向对象设计，可以更好地实现软件的重用性和可维护性。
3. 数据流图设计方法：数据流图是一种图形化的设计工具，用于描述软件系统中数据的流动和处理过程。
通过数据流图设计，可以更好地理解软件系统中各个部分之间的关系，并确定数据的处理逻辑。
4. 用例图设计方法：用例图是一种用于描述用户与系统交互的图形化工具。
软件工程概论5 ：需求分析-结构化方法-带习题
• 词条描述 ：对于在数据流图中每一个 被命名的图形元素，均加以定义，其内 容有:名字，编号，描述，定义，其它 等
（1）数据流词条描述
• 数据流名： • 说明：简要介绍作用即它产生的原因和结
果 • 数据流来源：来自何方 • 数据流去向：去向何处 • 数据流组成：数据结构 • 数据量流通量：数据量，流通量
（2）数据元素词条描述
• 数据元素名： • 类型：数字（离散值，连续值），文字（编码
类型）
• 长度： • 取值范围： • 相关的数据元素及数据结构：
（3）数据文件词条描述
• 数据文件名： • 简述：存放的是什么数据 • 输入数据： • 输出数据： • 数据文件组成：数据结构 • 存储方式：顺序，直接 • 存取频率：
• 需求分析的任务就是借助于当前系统的 逻辑模型导出目标系统的逻辑模型，解 决目标系统的 “做什么” 的问题。
• 通常软件开发项目是要实现目标系统的 物理模型
• 目标系统的具体物理模型是由它的逻辑 模型经实例化，即具体到某个业务领域 而得到的
需求分析的过程
(1) 问题识别
从系统的角度来理解和确认软件软件范围 确定对目标系统的综合要求，即软件的需求 提出这些需求实现条件，以及需求应达到的标准
• IF_THEN_ELSE • CASE_OF • WHILE_DO • REPEAT_UNTIL等组成。
• 是一种介于自然语言和形式化语言之间 的语言
• 语言的正文用基本控制结构进行分割， 加工中的操作用自然语言短语来表示
• 其基本控制结构有三种：
– 简单陈述句结构：避免复合语句； – 重复结构：WHILE_DO 或
• 存折＝户名＋所号＋帐号＋开户日＋性质＋（印 密）＋1{存取行}50
软件工程之需求分析过程介绍
软件需求⼯程过程(SREP)，本⽂简要地列举并说明了在整个软件需求⼯程的过程中的⼯作职责要点。
⼀、开始 1. 项⽬经理根据项⽬特点，指定对过程表格的具体要求； 2. 项⽬经理制订项⽬的标准，包括：DTS(缺陷类型)、TRA(风险类型)、TRS(需求类型)等，在过程表格中按标准引⽤. ⼆、计划 1. 计划经理估算需求开发时间； 2. 计划经理完成：SPT(进度计划)、TPT(任务计划)，将计划数据录⼊PDS(项⽬计划摘要). 三、需求获取 1. 软件需求⼯程师搜集系统概要信息，填写REQ(需求获取概貌)； 2. 软件需求⼯程师搜集⽤户需求，分类并清晰地把需求写⼊REA(需求获取/分析)、RES(需求获取情节)、UIR(⽤户交互需求)； 3. 检查需求获取过程，并填写REC(需求获取检查)； 4. 如果检查不通过，从1.重头开始过程； 5. 软件需求⼯程师填写TRL(时间记录⽇志)、PIP(过程改进建议)； 6. 计划经理整理本阶段数据，录⼊SPT、TPT. 四、需求分析 1. 软件需求⼯程师进⾏需求分析，建⽴分析模型，数据字典及项⽬词汇表，完成REA（分析模型的具体要求，请分别参见结构化分析和⾯向对象分析的具体作业指导书）； 2. 软件需求⼯程师将发现的需求的冲突、交迭、冗余或⽭盾，记⼊NCR； 3. 检查需求分析，完成RAC(需求分析检查)； 4. 如果检查不通过，从1重头开始过程； 5. 软件需求⼯程师填写TRL、PIP； 6. 计划经理整理数据，录⼊TPT、SPT. 五、协商 1. 软件需求⼯程师利⽤NCR，与风险承担者协商解决需求分析中发现的问题，将决议录⼊NCR； 2. 软件需求⼯程师根据决议，修改REA等相关⽂档； 3. 如果有新的需求引⼊，需要重新进⾏需求分析阶段； 4. 软件需求⼯程师填写TRL、PIP； 5. 计划经理整理数据，录⼊TPT、SPT. 六、需求评审 1. 评审⼩组负责⼈拟定检查清单，为成员分派检查任务，制订评审⽇程表； 2. 评审员各⾃评审分派的内容，将发现的问题录⼊DRL(缺陷记录⽇志)； 3. 评审⼩组负责⼈组织评审会议，各⼩组成员提交DRL并讨论； 4. 评审⼩组以IRF形式提交检查报表； 5. 软件需求⼯程师根据IRF修订相关⽂档； 6. 计划经理整理数据，录⼊TPT、SPT。
软件需求分析的研究
软件需求分析的研究软件需求分析在当今的软件开发过程中具有举足轻重的地位。
随着技术的迅速发展和应用领域的不断拓展，软件开发逐渐成为一项复杂的工程，而需求分析则成为该过程中至关重要的一环。
本文将深入探讨软件需求分析的概念、方法、应用及其面临的挑战和发展趋势。
软件需求分析是对软件系统的功能、性能、安全性、可维护性等方面的具体要求进行理解和描述的过程。
它的目的是明确软件系统的需求，为后续的设计和开发提供指导，同时确保最终的软件产品能够满足用户的需求。
需求分析的基本流程包括需求收集、需求描述、需求验证和需求管理。
在软件需求分析过程中，可以采用多种方法来系统地收集和描述需求。
结构化分析方法是一种常见的需求分析方法，它通过自上而下的分解方式，将系统划分为若干个功能模块，进而对每个模块的需求进行详细分析。
另一种方法是面向对象分析，它以对象为核心，通过对对象的属性、行为和关系进行分析，来描述软件系统的需求。
软件需求分析在各个领域都有广泛的应用。
在商业领域，需求分析有助于企业了解其业务需求，优化业务流程，提高工作效率。
在教育领域，需求分析有助于开发适应教育发展需求的信息化教育平台，提升教育质量。
在医疗领域，需求分析有助于开发医疗信息系统，提高医疗服务质量和效率。
然而，软件需求分析面临着一些挑战。
首先，需求获取的难度较大，需要与用户进行充分沟通，理解用户的需求。
其次，需求分析模型的复杂性也给开发人员带来了不小的挑战。
此外，随着软件系统的规模和复杂度不断增大，如何确保需求分析的准确性和完整性也成为了一个重要的问题。
随着技术的不断进步，软件需求分析的发展趋势日益明显。
数字化、智能化和模块化成为了需求分析的重要方向。
数字化需求分析使得我们可以利用大数据和等技术来更准确地获取和处理需求。
智能化需求分析则通过机器学习和知识图谱等技术对需求进行分析，提高需求理解的准确性和效率。
模块化需求分析则注重将大型复杂的软件系统分解为多个独立的模块，针对每个模块进行详细的需求分析和设计，以提高开发效率和可维护性。
结构化分析方法
结构化分析方法结构化分析方法一、需求分析与需求分析方法需求阶段是软件开发的关键阶段。
需求分析的任务：准确地定义未来系统的目标，确定为了满足用户的需求系统必须做什么；用《需求规格说明书》规范的形式准确地表达用户的需求。
需求分析阶段的工作（四方面）：◆需求获取：确定系统各方面需求；全面地提炼出系统的功能性与非功能性需求。
◆需求分析：对获取的需求分析和综合，给出系统解决方案和逻辑模型。
◆编写需求规格说明书：为用户、设计人员的交流提供方便，还可作为控制软件开发进程的依据。
◆需求审评：复审需求分析阶段的工作，验证需求文档的一致性、可行性等。
1、需求获取的目的清楚地理解所要解决的问题、完整地获取用户需求。
2、需求获取的内容用户需求分类：（1）功能性需求定义了系统做什么（描述系统必须支持的功能和过程）。
（2）非功能性需求（技术需求）定义了系统工作时的特性（描述操作环境和性能目标）。
3、需求分析的步骤4、需求分析过程示意（1）通过对现实环境的调查，获得当前系统的物理模型。
（2）去掉具体模型中的非本质因素，抽象出当前系统的逻辑模型。
（3）分析当前系统与目标系统的差别，建立目标系统的逻辑模型。
5、需求分析的方法结构化分析（传统建模方法）、面向对象分析。
二、结构化分析方法1、结构化分析方法（Structure Analysis---SA）（1）定义是面向数据流进行需求分析的方法，采用自顶向下，逐层分解，建立系统的处理流程，以数据流图和数据字典为主要工具，建立系统的逻辑模型。
（2）结构化分析的主要步骤通过对用户的调查，以软件的需求为线索，获取当前系统的具体模型；去掉具体模型中非本质因素，抽象出当前系统的逻辑模型；根据计算机的特点分析当前系统与目标系统的差别，建立目标系统的逻辑模型；完善目标系统并补充细节，写出目标系统的软件需求规格说明。
2、结构化分析方法使用的常用工具（1）数据流图（DFD—Data Flow Diagram ）①作用从数据传递和加工的角度，在需求分析阶段以图形的方式描述数据流从输入到输出的移动变换过程，为系统建立逻辑模型。
软件需求分析与规格化方法
软件需求分析与规格化方法软件需求分析与规格化是软件开发过程中至关重要的一环。
它确保软件开发团队与客户之间的需求对接，并将这些需求转化为清晰、具体、可执行的规格化文档。
本文将介绍软件需求分析与规格化的方法，并探讨其在软件开发中的作用。
一、软件需求分析的方法1. 需求获取：在软件需求分析的第一步，团队需要与客户充分沟通，了解客户的需求。
可以采用面对面的访谈、问卷调查、观察等方式，确保获取准确的需求信息。
2. 需求分类与整理：获取到的需求信息可能比较杂乱，需要进行分类与整理。
将需求按照功能、性能、界面等方面进行分类，以便更好地进行后续的分析与规格化。
3. 需求描述：需求描述是对需求进行准确、具体描述的过程。
可以采用自然语言描述、用例图、数据流图等方式来描述需求，确保表达清晰、明确。
4. 需求验证：需求验证是确认需求描述的准确性与完备性的过程。
可以进行需求评审、原型验证、验证性测试等方式来验证需求，以确保需求符合客户的期望。
二、软件规格化的方法1. 规格化方法：软件规格化是将需求转化为规格化文档的过程。
可以采用结构化分析与设计（SSAD）、统一建模语言（UML）等方法来进行规格化。
其中，SSAD通过数据字典、数据流图等方式将需求转化为规格化文档；UML则通过用例图、类图、时序图等方式来进行规格化。
2. 规格化文档：规格化文档是对软件需求进行详细描述的文档。
其中，包括对软件功能、性能、界面、数据等方面进行规格化描述。
规格化文档要求准确、全面、易于理解与实现。
3. 规格化验证：规格化验证是确认规格化文档准确性与完备性的过程。
可以进行规格化文档评审、原型验证、模型检验等方式来验证规格化文档，以确保规格化文档与需求描述的一致性。
三、软件需求分析与规格化的作用1. 精确定义需求：软件需求分析与规格化确保软件开发团队清楚地理解客户的需求，并将这些需求准确地转化为规格化文档。
这有助于避免需求的模糊性与不完整性，确保软件开发过程的顺利进行。
软件工程第四章结构化需求分析
数据字典
定义
数据字典是一种用于描述数据元 素及其属性的工具，它提供了数 据的详细描述和定义。
பைடு நூலகம்
内容
包括数据元素的名称、别名、类 型、长度、取值范围、默认值等 属性信息。
作用
为开发人员提供了一个统一的数 据定义和描述标准，避免了数据 不一致和歧义的问题。
03 结构化需求分析过程
问题识别
01
确定软件系统的范 围和目标
用例表
列出系统的所有用例，包括用例名称、描述、前置条件和后置条件 等。
用户故事表
以用户为中心描述系统需求，包括用户角色、场景、任务和目标等。
原型工具
低保真原型
使用简单的工具和方法创建的原型，主要用于 概念验证和用户反馈收集。
高保真原型
使用高级工具和方法创建的原型，几乎与实际 产品一样，用于详细需求分析和用户测试。
04 结构化需求分析工具
图形工具
流程图
用于描述系统或程序的逻辑流程，包括开始、结束、决策点和活动 等元素。
数据流图
用于描述数据在系统中的流动和处理过程，包括数据源、数据存储、 数据处理和数据终点等元素。
实体关系图
用于描述系统中实体之间的关系，包括实体、关系和属性等元素。
表格工具
需求规格说明书
详细列出系统需求，包括功能需求、性能需求、安全需求和接口 需求等。
步骤
首先确定系统的主要功能，然后逐层向下分解，直 到每个功能都清晰、具体、可实现。
优点
能够全面地了解系统的功能需求，有助于保 证系统的完整性。
数据流图
定义
数据流图是一种图形化表示方法，用于描述系统中数 据的流动和处理过程。
组成
包括数据流、数据存储、数据处理和外部实体等基本 元素。
软件工程结构化分析实验
软件工程结构化分析实验软件工程是一门综合性学科，其核心是通过结构化分析与设计来构建高质量的软件系统。
在软件工程课程中，结构化分析实验是一项重要的实践环节，旨在让学生通过实际操作来理解和应用结构化分析的概念和方法。
本文将对软件工程结构化分析实验进行详细介绍。
结构化分析是软件工程中的一种需求分析方法，其目标是将系统需求转化为一个有层次结构的设计模型。
在结构化分析实验中，学生通常会以小组形式进行合作，通过使用工具和技术来完成实验任务。
以下是一个常见的结构化分析实验流程：1.需求分析：在实验开始时，学生需要与教师和小组成员讨论并确定一个具体的需求案例。
一旦确定了需求案例，学生需要对其进行详细分析，包括确定系统功能、定义用户需求和约束条件等。
2.数据流图绘制：学生需要绘制出系统的数据流图模型。
数据流图是结构化分析中的一种图形化表示方法，用于描述系统中的数据流和处理过程。
通过绘制数据流图，学生可以更清晰地理解系统中的各个组成部分之间的关系。
3.数据字典编写：学生需要编写数据字典，用于描述数据流图中的各个数据元素。
数据字典包括每个数据元素的名称、数据类型、数据长度等详细信息。
编写数据字典有助于学生更好地理解系统中的数据流和数据处理过程。
4.逻辑模型设计：学生需要将数据流图转化为一个更具体的逻辑模型。
逻辑模型是结构化分析中的一种设计方法，用于描述系统中的数据结构和处理过程。
学生需要使用数据流图中的数据流和处理过程来创建逻辑模型，以实现对系统的详细设计。
5.验证和调整：在完成逻辑模型设计后，学生需要对其进行验证和调整。
他们可以通过模拟测试、检查数据字典和数据流图等方法来验证设计的正确性，并根据实际测试结果进行相应的调整和修改。
通过以上步骤，学生可以完成一个完整的结构化分析实验。
在这个过程中，他们不仅学会了如何使用结构化分析的方法和工具，更锻炼了团队合作和问题解决能力。
结构化分析实验的目的是教会学生如何应用结构化分析的概念和原理来进行软件需求分析和设计。
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• 需求获取与需求分析阶段的任务 • 结构化分析方法 • 系统需求规格说明 • 需求评审 • 需求管理
3.1 需求获取与需求分析阶段的任务
• 需求获取的任务和原则 • 需求获取的过程 • 软件需求分析阶段的任务
需求获取的任务和原则
• 需求获取的主要任务是与客户或用户沟通，了解 系统或产品的目标是什么？客户或用户想要实现 什么？系统和产品如何满足业务的要求，最终系 统或产品如何用于日常工作？
需求获取的过程
1. 开发高层的业务模型 2. 定义项目范围和高层需求 3. 识别用户类和用户代表 系统的不同用户之间在很多方面存在差异，例如： (1) 使用产品的频率； (2) 用户在应用领域的经验和使用计算机系统的技
能； (3) 所用到的产品功能； (4) 为支持业务过程所进行的工作； (5) 访问权限和安全级别
软件需求分析阶段的任务
3. 需求定义
将已经过分析的需求清晰、全面、系统、准确地 描述成为正式的文档，这一步定Βιβλιοθήκη 需求的工作就 是编写需求规格说明。
软件需求分析阶段的任务
4. 需求验证
为了确保已定义的需求（需求规格说明）准确无 误，并能为客户（或用户）理解和接受，需要对 其进行严格的评审。
3.2 结构化分析方法
(6) 观察用户如何工作。
需求获取的过程
5. 确定目标系统的业务工作流 具体到当前待开发的应用系统，确定系统 的业务工作流和主要的业务规则，采取需 求调研的方法获取所需的信息。例如，针 对信息系统的需求调研方法如下： (1) 调研用户的组织结构、岗位设置、职 责定义，从功能上区分有多少个子系统， 划分系统的大致范围，明确系统的目标。
需求获取的过程
4. 获取具体的需求
确定了项目范围和高层需求，并确定了用户类及用户代表 后，就需要获取更具体、完整和详细的需求。具体需求的 来源可以来自以下几种典型的途径。 (1) 与用户进行交流。 (2) 现有产品或竞争产品的描述文档。 (3) 系统需求规格说明。 (4) 当前系统的问题报告和改进要求。 (5) 市场调查和用户问卷调查。
需求获取的过程
(2) 调研每个子系统的工作流程、功能与处理 规则，收集原始信息资料，用数据流来表 示物流、资金流、信息流三者的关系。
(3) 对调研内容事先准备，针对不同管理层次 的用户询问不同的问题，列出问题清单。 将操作层、管理层、决策层的需求既联系 又区分开来，形成一个需求的层次。
可编辑ppt
2. 需求获取应遵循的原则
(1) 深入浅出的原则。就是说，需求获取要尽可能 全面、细致。获取的需求是个全集，目标系统真 正实现的是个子集。
(2) 以流程为主线的原则。在与用户交流的过程中， 应该用流程将所有的内容串起来。如信息、组织 结构、处理规则等。这样便于交流沟通。流程的 描述既有宏观描述，也有微观描述。
软件需求分析阶段的任务
• 可以把软件需求分析阶段的工作分为4个步骤， 即获取需求、分析需求、定义需求和验证需求， 如图所示。
软件需求分析阶段的工作步骤
软件需求分析阶段的任务
1. 需求获取
通过启发、引导从客户（或用户）那里得到的原始 需求是他们的业务要求（needs），简称为N。 这是分析之前获取的需求，其中可能存在一些实际 问题，这些问题只有通过分析才能得到解决，直接 把获取的需求作为软件设计阶段的依据将会导致严 重的后果。
软件需求分析阶段的任务
2. 需求分析
认真研究获取的需求，必须考虑以下几方面： (1) 完整性：每项获取的需求都应给出清楚的描述， 使得软件开发工作能够取得设计和实现该功能所 需要的全部必要信息。 (2) 正确性：获取的每项需求必须是准确无误的， 并且需求描述无歧义性。 (3) 合理性：各项需求之间、软件需求与系统需求 之间应是协调一致的，不应存在矛盾和冲突。
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需求获取的过程
6. 需求整理与总结
➢ 必须对上面步骤取得的需求资料进行整理和总结， 确定对软件系统的综合要求，即软件的需求。
➢ 并提出这些需求实现条件，以及需求应达到的标 准。
➢ 这些需求包括功能需求、性能需求、环境需求、 可靠性需求、安全保密要求、用户界面需求、资 源使用需求、软件成本消耗与开发进度需求等。
结构化分析方法是一种建模技术，它建立的分析 模型如图所示。
3.2.1 功能建模
• 概念
功能建模的思想就是用抽象模型的概念，按照软 件内部数据传递、变换的关系，自顶向下逐层分 解，直到找到满足功能要求的所有可实现的软件 为止。功能模型用数据流图来描述。
3.2.1 功能建模
• 数据流图的基本图形符号
或
加工。对输入数据进行变换以产生输出数据，其中要注明加工的名字。
• 结构化分析方法
➢ 传统的分析建模方法称为结构化分析 （structured analysis，SA）方法。
➢ 最有代表性的是一种面向数据流进行需求分析的 方法，最初于20世纪70年代由D.Ross提出，后 来又经过扩充，形成了今天的结构化分析方法的 框架。
3.2 结构化分析方法
• 结构化分析模型
需求获取的任务和原则
1. 需求获取的任务
(1) 发现和分析问题，并分析问题的原因/结果关系。 (2) 与用户进行各种方式的交流，并使用调查研究
方法收集信息。 (3) 按照三个成分观察问题的不同侧面：即数据、
过程和接口。 (4) 将获取的需求文档化，形式有用例、决策表、
需求表等。
需求获取的任务和原则
• 获取并理解用户的需求是软件工程师所面对的最 困难的任务之一。
需求获取的任务和原则
• 导出需求变得如此困难的原因归为以下几 个方面的问题：
➢ 系统的目标或范围问题； ➢ 需求不准确性问题 ； ➢ 需求的易变问题 ；
需求获取除了需要有专业的系统分析师，还需要 通过有效的客户／开发者的合作才能成功。
软件需求分析阶段的任务
2. 需求分析
(4) 可行性：包括技术可行性 、经济可行性 、社 会可行性 。 (5) 充分性：获取的需求是否全面、周到。
软件需求分析阶段的任务
2. 需求分析
由于分析的过程会对获取的需求做部分调整，也即 从获取的需求N中去掉了一些a，又补充了一些c， 从而得到的是分析的需求R1（b+c）。