需求分析在軟件開發(fā)過程中的重要性

陸麗

摘要：軟件工程中的需求分析是軟件生命周期中一個非常重要的過程，它決定著整個軟件項目的質(zhì)量，也是整個軟件開發(fā)的成敗所在。該文主要討論軟件開發(fā)過程中需求分析的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用實例，并提出一些有探索性的問題。

關(guān)鍵詞：軟件工程；需求分析；用戶方成員；項目管理者

中圖分類號：TP271文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2012)21-5113-03

目前，計算機(jī)軟件業(yè)得到了快速發(fā)展，但是軟件業(yè)所呈現(xiàn)出來的劣勢已經(jīng)不容忽視，它正嚴(yán)重制約著我國IT業(yè)的發(fā)展。軟件開發(fā)中的劣勢主要表現(xiàn)在：軟件的開發(fā)和維護(hù)缺乏正確的方法，系統(tǒng)運(yùn)行滿足不了用戶的需求，軟件產(chǎn)品的質(zhì)量存在大量的漏洞。而事實證明，造成這些后果的主要原因是：在軟件開發(fā)的初始階段，項目的需求分析做得不夠深入細(xì)致，也沒有實行有效的需求工程管理。大量的實例表明，軟件需求分析是決定軟件質(zhì)量的基礎(chǔ)，也是一個軟件開發(fā)項目成敗的關(guān)鍵。軟件的需求分析作為一個軟件項目開發(fā)的第一階段，其重要性很突出。軟件的需求分析是指，理解用戶方對目標(biāo)軟件在性能、功能、設(shè)計等方面的需求。通過對用戶方提出的具體問題的理解與分析，抽象出問題涉及的信息功能及行為的邏輯模型，并最終形成需求文檔，因此構(gòu)成軟件開發(fā)生命周期的需求分析階段。

目前，高校的計算機(jī)專業(yè)都設(shè)置了軟件工程這門課程，專門的軟件培訓(xùn)機(jī)構(gòu)也加大了對軟件工程人才的培養(yǎng)，目的都在于建立學(xué)生的軟件開發(fā)基礎(chǔ)，熟練掌握軟件工程中需求分析的技術(shù)，提高學(xué)生軟件開發(fā)的能力。通過對軟件工程知識的系統(tǒng)學(xué)習(xí)以及參與的一些案例開發(fā)，該文提出在軟件需求分析過程中的一些有效措施。

1確定各方成員，獲取用戶需求，減少不利因素對需求分析的影響

需求分析的第一步是全面熟悉該軟件項目的所有相關(guān)人員，明確需求分析方成員和用戶方成員。通過系統(tǒng)分析人員和用戶方成員的多次交流和溝通，最終確定對目標(biāo)軟件的綜合要求，以及確定如何實現(xiàn)用戶方的需求和軟件最終應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。在做需求調(diào)查時，應(yīng)避免不利因素的影響，分析者必須從該軟件項目的細(xì)節(jié)問題出發(fā)，逐步細(xì)化軟件的功能，然后做一份詳細(xì)設(shè)計方案，提煉出各種不同的軟件元素，并找出各元素之間的聯(lián)系，預(yù)測該軟件項目是否存在片面性或可能導(dǎo)致不滿足用戶需求的情況。該過程中，如果有問題，需與用戶再進(jìn)行交流，確定軟件最終的設(shè)計方案，并定義目標(biāo)系統(tǒng)的詳細(xì)邏輯模型。另外，在做項目的需求分析時，還應(yīng)主動建立用戶方單位的人事組織、業(yè)務(wù)關(guān)系，并用結(jié)構(gòu)圖畫出單位的組織結(jié)構(gòu)，還應(yīng)當(dāng)在單位組織結(jié)構(gòu)圖基礎(chǔ)上畫出全體項目成員的結(jié)構(gòu)圖，以便更好更全面地進(jìn)行需求調(diào)研分析，發(fā)現(xiàn)問題適時調(diào)整，進(jìn)而確保需求分析的高度準(zhǔn)確性。

2采取有效的需求分析方法，啟發(fā)各種客戶挖掘他們的需求，并對獲得的需求進(jìn)行分析并建模

軟件需求包括三個不同的層次：業(yè)務(wù)需求、用戶需求和功能需求。在做需求調(diào)研時往往會發(fā)現(xiàn)，有些客戶因為缺乏計算機(jī)專業(yè)知識，而無法提出準(zhǔn)確的需求，所以有些潛在的需求就無法完善，導(dǎo)致最后的軟件試用令用戶不滿。所以，軟件需求分析人員應(yīng)站在用戶的角度，不但要確定用戶明確的需求，而且要善于啟發(fā)用戶，并結(jié)合調(diào)研分析技術(shù)，幫助用戶共同挖掘隱含的需求。

總之，在做需求調(diào)研的過程中應(yīng)注意方法，然后再對需求進(jìn)行分析和建模，一般需求分析的方法有結(jié)構(gòu)化需求分析和RUP需求分析。結(jié)構(gòu)化需求分析方法（簡稱SA方法），主要是對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理。RUP的需求分析采用UML作為建模工具，在UML中，用例驅(qū)動的需求分析是常用的一種方法，其中的用例模型描述的是站在系統(tǒng)使用的角度所理解的系統(tǒng)的總體功能。一個用例模型通常由若干個用例圖描述，用例圖的主要元素是用例、參與者、參與者的目標(biāo)。

以網(wǎng)上書店電子商務(wù)系統(tǒng)為例，圖1是網(wǎng)上書店電子商務(wù)系統(tǒng)——管理員的用例圖，它的參考者包括超級管理員、會員管理員、庫存管理員和訂單管理員。超級管理員主要實現(xiàn)員工管理、統(tǒng)計營業(yè)額、統(tǒng)計會員的操作。會員管理員主要實現(xiàn)會員管理、處理會員評價投訴、會員級別管理、管理會員積分的操作。庫存管理員主要實現(xiàn)產(chǎn)品的庫存維護(hù)、產(chǎn)品上架、產(chǎn)品下架、發(fā)貨的操作，其中時間這個參與者主要對產(chǎn)品上架、產(chǎn)品下架，監(jiān)控訂單的狀態(tài)進(jìn)行管理。訂單管理員主要實現(xiàn)處理訂單投訴、訂單管理的操作。在這個用例圖中，包括關(guān)系表示成一個構(gòu)造型為EXTEND的依賴關(guān)系，表示產(chǎn)品類別管理用例是從產(chǎn)品庫存維護(hù)用例擴(kuò)展而來的。圖2是網(wǎng)上書店電子商務(wù)系統(tǒng)——用戶的用例圖，它的參與者包括會員、用戶、游客、時間。會員主要實現(xiàn)登錄、評價產(chǎn)品、確認(rèn)收貨、退出的操作。用戶主要實現(xiàn)瀏覽商品、購買商品、瀏覽商品評價、搜索商品、顯示相關(guān)商品、查看購物車，結(jié)賬的操作。游客主要實現(xiàn)注冊操作。時間主要實現(xiàn)重置購物車的操作。在該用例圖中，包含關(guān)系有：查看商品明細(xì)用例是從瀏覽商品用例擴(kuò)展而來，加入購物車用例是從購買商品用例擴(kuò)展而來，刪除購物車商品用例、修改商品數(shù)量用例是從查看購物車用例擴(kuò)展而來，而結(jié)賬用例包含了確認(rèn)送貨地址用例，確認(rèn)送貨地址用例包含了下訂單用例，注冊用例是從結(jié)賬用例擴(kuò)展而來。

圖1和圖2所示的網(wǎng)上書店電子商務(wù)系統(tǒng)的用例模型清楚地表示出從使用者的角度所看到的系統(tǒng)功能。在需求分析的過程中之所以強(qiáng)調(diào)畫出用例圖，是為了明確各種用戶對系統(tǒng)的不同要求。普通用戶關(guān)注的是系統(tǒng)是否簡單易用，而對于高級用戶而言，關(guān)注的是系統(tǒng)的高效性和易維護(hù)性。因而在用例圖中必須對用戶進(jìn)行分類，每一個用戶類將有自己的一系列功能要求?？傊?，正確的需求分析是需要了解需求的來源、用戶的分類、用戶要求等功能因素。另外，需求分析中的界面設(shè)計也非常重要，良好的用戶界面可以提高軟件的可用性，有效地提高工作效率。所以在做需求分析時，應(yīng)充分考慮軟件中界面的設(shè)計。設(shè)計應(yīng)充分以用戶為中心，應(yīng)遵循Ben Shneiderman總結(jié)出的八條基本原則：1）界面設(shè)計盡量保持一致；2）提供“快捷鍵”操作方式；3）針對用戶的每一個動作，提供有效的反饋信息；4）交互過程應(yīng)該完整，即要有始有終；5）錯誤處理機(jī)制要簡潔明了；6）允許動作的撤消；7）提供提示字符或消息等操作信息；8）減少人機(jī)交互時的用戶短期記憶信息。

3詳細(xì)描述各項需求，形成需求文檔，最終和用戶共同確認(rèn)。

優(yōu)秀的需求分析應(yīng)該準(zhǔn)確、完整、一致、可測試的，可跟蹤的、可修改的，最終應(yīng)全面詳細(xì)地描述整個系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程，并將業(yè)務(wù)流程文檔化后與用戶再進(jìn)行討論、完善和修改。所以，需求分析階段應(yīng)提交需求文檔也即需求規(guī)格說明書。需求規(guī)格說明書貫穿于項目開發(fā)的整個過程，一般對需求的有效性也起到某種程度的驗證作用。需求規(guī)格說明書應(yīng)完整、準(zhǔn)確、具體地描述對目標(biāo)系統(tǒng)的功能要求、數(shù)據(jù)要求、性能要求、用戶系統(tǒng)描述等。一個軟件開發(fā)項目中的功能需求分為若干個業(yè)務(wù)，對數(shù)據(jù)也有不同的操作，所以各個業(yè)務(wù)都是作為獨立的一個功能模塊，在具體運(yùn)用時都是通過接口來實現(xiàn)相互之間的調(diào)用。所以在需求文檔中在充分考慮用戶需求的同時不能忽略運(yùn)行需求，其中包括用戶接口和軟件接口。當(dāng)軟件項目中的某些問題發(fā)生變化時，對需求文檔中的描述要做到準(zhǔn)確無誤，最終和用戶共同確認(rèn)，再對內(nèi)容進(jìn)行篩選和調(diào)整。

4結(jié)束語

需求分析是軟件生命周期中的一個重要階段，主要是確定用戶對軟件產(chǎn)品的需求，完成系統(tǒng)必須具有的功能。軟件工程中需求分析的發(fā)展，使軟件開發(fā)人員認(rèn)識到，如果科學(xué)地進(jìn)行需求分析，就能避免因需求分析不當(dāng)而導(dǎo)致的系統(tǒng)問題，整個過程不但要有用戶的直接參與，而且項目管理者也要發(fā)揮主導(dǎo)作用，才能真正解決需求分析過程中的問題，進(jìn)而探討軟件開發(fā)過程中的各種需求，自動適應(yīng)系統(tǒng)需求的不斷變化。

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