水利信息化系統(tǒng)建設(shè)需求分析

趙 崢 ，韓汝春

（1. 水利部水文局，北京 100053；2. 北京金水信息技術(shù)發(fā)展有限公司，北京 100053）

0 引言

信息化發(fā)展是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增長(zhǎng)，信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)的廣泛滲透和深度應(yīng)用，為我國(guó)各個(gè)行業(yè)的信息化發(fā)展增添了新的動(dòng)力。

由于信息系統(tǒng)的新技術(shù)、新產(chǎn)品發(fā)展周期越來越短，與行業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用的結(jié)合越來越密切，使得信息系統(tǒng)建設(shè)的可變性、復(fù)雜性越來越大。在信息系統(tǒng)建設(shè)中，完全滿足業(yè)務(wù)最終需求的信息系統(tǒng)很少，究其原因，大部分是由于需求分析缺失或者不到位所造成的。

水雨情測(cè)報(bào)系統(tǒng)是水利行業(yè)信息化建設(shè)中非常重要的信息化系統(tǒng)，也是國(guó)家防汛抗旱指揮系統(tǒng)的基本建設(shè)內(nèi)容。為此結(jié)合水雨情測(cè)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)和管理經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勗谒畔⒒到y(tǒng)建設(shè)需求分析中的主要事項(xiàng)，以使水利信息系統(tǒng)建設(shè)中的相關(guān)人員理解需求分析的重要性，并重視具體分析工作中的主要事項(xiàng)，使得水利信息化系統(tǒng)的建設(shè)少走彎路。

1 需求分析的重要性

水雨情測(cè)報(bào)系統(tǒng)以地市級(jí)水情分中心為建設(shè)單位，系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集的水雨情數(shù)據(jù)要即時(shí)、準(zhǔn)確地上傳到省水情分中心、水利部，為防汛會(huì)商提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)的軟硬件配置涉及到水雨情傳感器、采集控制設(shè)備、電源系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、分中心接收和存儲(chǔ)系統(tǒng)、接收控制軟件、水雨情分析統(tǒng)計(jì)軟件等內(nèi)容。

系統(tǒng)的建設(shè)涉及應(yīng)用軟件開發(fā)、硬件系統(tǒng)的安裝調(diào)試和水雨情站點(diǎn)的土建等內(nèi)容，用戶涉及地市級(jí)水文和防辦、省級(jí)水文和防辦及其他防汛相關(guān)業(yè)務(wù)等部門。

由此可以看出，水雨情測(cè)報(bào)系統(tǒng)涉及的用戶層次多，組成復(fù)雜，與防汛業(yè)務(wù)結(jié)合非常緊密，系統(tǒng)建設(shè)前期需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，分析地市級(jí)水文和防辦、省級(jí)水文和防辦等相關(guān)部門的業(yè)務(wù)需求，依次確定系統(tǒng)的功能和性能等建設(shè)內(nèi)容。但許多水雨情測(cè)報(bào)系統(tǒng)集成商和建設(shè)業(yè)主，在系統(tǒng)建設(shè)前期沒有做深入細(xì)致的需求分析，造成許多系統(tǒng)無(wú)法發(fā)揮作用。

需求分析是水利信息化系統(tǒng)建設(shè)的根源，需求分析工作的優(yōu)劣直接影響水利信息化系統(tǒng)建設(shè)的成敗。然而，大量的水利系統(tǒng)集成公司由于缺乏相應(yīng)行業(yè)的專業(yè)人員，同時(shí)，由于需求分析工作的成就感不是特別突出，有些業(yè)主單位由于對(duì)新技術(shù)缺乏了解，對(duì)于可以實(shí)現(xiàn)的需求比較模糊，因此造成需求分析往往成為系統(tǒng)實(shí)施過程中容易忽視的環(huán)節(jié)。由于不重視需求分析導(dǎo)致系統(tǒng)失敗的例子比比皆是。

例如一家業(yè)界知名的系統(tǒng)集成一級(jí)資質(zhì)的公司曾中標(biāo)某直轄市水利局水利信息化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，該項(xiàng)目涉及到的主要系統(tǒng)包括水雨情測(cè)報(bào)、地下水監(jiān)測(cè)和閘門自動(dòng)控制等系統(tǒng)，由于該公司不熟悉水利行業(yè)業(yè)務(wù)，也沒有與建設(shè)業(yè)主密切配合，對(duì)需求分析不重視，對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實(shí)際需求不甚了解，1 a 后主要的業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)無(wú)法滿足要求，結(jié)果導(dǎo)致整個(gè)設(shè)計(jì)的失敗，2 a 后該項(xiàng)目只得重新招標(biāo)。

2 需求的概念與層次

需求描述了系統(tǒng)必須滿足的情況和提供的能力，可以是直接來自用戶需求，也可以來自合同、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或其他有正規(guī)約束力的文檔。了解需求的概念和層次是做好需求分析的首要條件，需求所包含的層次如圖 1 所示，具體需求如下[1]：

圖1 需求的層次圖

1）業(yè)務(wù)需求。是組織或用戶對(duì)于系統(tǒng)的高層次目標(biāo)要求，定義了系統(tǒng)的遠(yuǎn)景和范圍，即確定系統(tǒng)的發(fā)展方向、功能范圍、目標(biāo)用戶和價(jià)值來源。

2）用戶需求。從用戶角度描述的系統(tǒng)功能和非功能需求，通常只涉及系統(tǒng)的外部行為，而不涉及系統(tǒng)的內(nèi)部特性。

3）系統(tǒng)需求。更加詳細(xì)地描述系統(tǒng)應(yīng)該做什么，通常包括許多不同的分析模型等。面向?qū)I(yè)人員進(jìn)行描述。

4）功能需求。描述系統(tǒng)應(yīng)該提供的功能或服務(wù)，通常涉及用戶或外部系統(tǒng)與該系統(tǒng)之間的交互，一般不考慮系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

5）非功能需求。從各個(gè)角度對(duì)系統(tǒng)約束和限制，反映了應(yīng)用對(duì)系統(tǒng)質(zhì)量和特性的額外要求，例如響應(yīng)時(shí)間、數(shù)據(jù)精度、可靠性、系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)等。

對(duì)于水雨情測(cè)報(bào)系統(tǒng)，其主要的業(yè)務(wù)需求是用自動(dòng)測(cè)報(bào)方式代替人工方式對(duì)水、雨情等信息實(shí)施監(jiān)測(cè)。用戶需求主要指測(cè)報(bào)的方式、時(shí)間頻度等需求。系統(tǒng)需求主要針對(duì)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的特點(diǎn)而實(shí)施數(shù)據(jù)備份、重發(fā)，以及信道測(cè)試等功能需求。功能需求從應(yīng)用的角度提供了數(shù)據(jù)檢測(cè)、入庫(kù)、查詢、傳輸、打印等功能；非功能需求對(duì)于水雨情測(cè)報(bào)系統(tǒng)是非常重要的，系統(tǒng)的暢通率、數(shù)據(jù)精度和響應(yīng)時(shí)間是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的核心指標(biāo)，也是系統(tǒng)驗(yàn)收的主要指標(biāo)。

3 需求分析的注意事項(xiàng) [2]

水雨情測(cè)報(bào)系統(tǒng)是水利行業(yè)典型的信息化系統(tǒng)，水文和防汛行業(yè)的支撐系統(tǒng)，涉及的地域廣、用戶的層次多，系統(tǒng)流程環(huán)節(jié)多，由于地域的不同使得業(yè)務(wù)的需求有所不同，相關(guān)業(yè)務(wù)人員由于工作側(cè)重不同，不可能對(duì)系統(tǒng)的需求有一個(gè)完整、清晰的描述，就是自己熟悉的業(yè)務(wù)能否在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)也是比較模糊的。為此，在具體需求分析工作中應(yīng)注意一些事項(xiàng)。

3.1 前期準(zhǔn)備工作

準(zhǔn)備工作包括對(duì)信息系統(tǒng)整體環(huán)境的熟悉和具體業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)研前的準(zhǔn)備工作。

信息系統(tǒng)整體環(huán)境的熟悉需要了解信息系統(tǒng)的背景、目的、利益相關(guān)方等信息，以便對(duì)當(dāng)前信息系統(tǒng)的整體情況有一定了解。

具體業(yè)務(wù)調(diào)研前的準(zhǔn)備工作包括：需求調(diào)研問題的準(zhǔn)備、時(shí)間安排等內(nèi)容。注意要充分珍惜用戶的時(shí)間，盡量避免由于準(zhǔn)備工作不足而反復(fù)約見用戶，給用戶造成效率低下的印象。

3.2 多方面了解用戶業(yè)務(wù)和相關(guān)知識(shí)

信息系統(tǒng)的調(diào)研過程中，往往出現(xiàn)由于需求分析者缺乏該行業(yè)的專業(yè)知識(shí)而影響需求分析工作的準(zhǔn)確、順利進(jìn)行。

對(duì)此，需求分析者應(yīng)虛心向用戶請(qǐng)教，及時(shí)補(bǔ)充該行業(yè)的專業(yè)知識(shí)，在調(diào)研前做好充分準(zhǔn)備。

該信息系統(tǒng)對(duì)用戶是否有幫助，某一系統(tǒng)功能是否有用，在不了解用戶業(yè)務(wù)的情況下很難做出判斷。只有在了解業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，與用戶有了共同的溝通語(yǔ)言和業(yè)務(wù)理解，才能真正理解系統(tǒng)應(yīng)具有哪些功能。

3.3 對(duì)用戶正確分類

組織中的用戶由于職務(wù)、崗位的不同，對(duì)于信息系統(tǒng)的理解和需求是不同的。根據(jù)用戶的特點(diǎn)，對(duì)用戶進(jìn)行分類，并針對(duì)不同的用戶進(jìn)行針對(duì)性調(diào)研，將有助于需求的獲取和分析。

3.4 引導(dǎo)用戶充分表達(dá)自己的想法

在與用戶交談中，如何引導(dǎo)用戶準(zhǔn)確表述需求是非常關(guān)鍵的。

對(duì)此，需求分析者應(yīng)做好充分的準(zhǔn)備，針對(duì)不同用戶的特點(diǎn)，整理想要了解的內(nèi)容，要有重點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。

交談從簡(jiǎn)單問題、從用戶熟悉的內(nèi)容開始。每次只提 1 個(gè)問題，集中 1 個(gè)重點(diǎn)。應(yīng)盡量避免使用與 IT 相關(guān)的一些術(shù)語(yǔ)，以便用戶能夠很好地理解與交流。

3.5 實(shí)地了解用戶的工作流程

通過交談的方式了解業(yè)務(wù)或工作流程的限制和不確定性，特別是對(duì)于某些組織中普遍接受的規(guī)則和方法，用戶習(xí)慣性認(rèn)為大家都應(yīng)知道而被忽略。

實(shí)地觀察用戶執(zhí)行業(yè)務(wù)任務(wù)的過程。了解用戶什么時(shí)候獲得什么數(shù)據(jù)，并怎樣使用這些數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)處理過程中需要處理哪些單據(jù)，需要和哪些角色的用戶發(fā)生關(guān)聯(lián)等。這都將有助于明確系統(tǒng)的功能需求。

3.6 需求可行性分析

需求可行性分析主要針對(duì)某一需求決定是做還是不做。分析注意考慮以下 2 個(gè)方面的因素：

1）技術(shù)上考慮。在給定的時(shí)間段內(nèi)是否可實(shí)現(xiàn)所需的功能并滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求等相關(guān)指標(biāo)。很多時(shí)候，用戶的某個(gè)想法在實(shí)際實(shí)施過程中往往是不現(xiàn)實(shí)的。若盲目遵從用戶的設(shè)想，將給信息系統(tǒng)的后續(xù)工作帶來很大的風(fēng)險(xiǎn)。因此應(yīng)盡量避免在需求分析中包含技術(shù)實(shí)施上有難度的功能。

2）人員素質(zhì)上考慮。應(yīng)考慮用戶是否具有相應(yīng)的素質(zhì)和能力。

對(duì)于復(fù)雜的信息系統(tǒng)，還應(yīng)從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面進(jìn)行考慮。經(jīng)濟(jì)方面主要從投入、收益、短期和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益等方面進(jìn)行分析，環(huán)境方面主要考慮市場(chǎng)環(huán)境和政策因素。

3.7 確定需求的優(yōu)先級(jí)別

當(dāng)用戶的期望很高，但實(shí)施周期較短且資源有限時(shí)，設(shè)定需求的相對(duì)優(yōu)先級(jí)將有助于解決沖突，安排階段性交付，并做出必要的取舍。建立每個(gè)需求的重要性有助于規(guī)劃系統(tǒng)的構(gòu)造，以最少的費(fèi)用提供系統(tǒng)的最大功能。

當(dāng)眾多用戶因期望不同而就某些需求優(yōu)先級(jí)的設(shè)定難以達(dá)成一致意見時(shí)，需求分析者可指出每一需求所需的費(fèi)用、難度、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)或其他特定的與權(quán)衡需求有關(guān)的指標(biāo)，從而客觀評(píng)價(jià)每一需求的優(yōu)先級(jí)。

3.8 正確理解需求文檔確認(rèn)

需求分析是一項(xiàng)繁瑣枯燥的工作，需要和用戶不斷的商討、確認(rèn)、再商討、再確認(rèn)。在需求分析文檔上簽字確認(rèn)，通常被認(rèn)為是用戶同意需求分析內(nèi)容的標(biāo)志行為。而實(shí)際中，簽字確認(rèn)工作并未得到用戶的充分重視，而是不斷地進(jìn)行需求變更。

應(yīng)使用戶明白對(duì)需求分析文檔的簽字確認(rèn)是建立 1 個(gè)需求的基線，進(jìn)一步的變更可在此基線上通過變更過程進(jìn)行。

需求確認(rèn)將給初步的需求開發(fā)工作畫上雙方都明確的句號(hào)，有助于形成一個(gè)持續(xù)良好的用戶與需求分析人員的關(guān)系，為信息系統(tǒng)的成功奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

水利信息化系統(tǒng)建設(shè)涉及的面很廣，針對(duì)具體系統(tǒng)會(huì)面臨許多具體的問題，這 8 個(gè)方面的主要注意事項(xiàng)，只是需求分析中的基本方面。如要真正做好水利信息化系統(tǒng)的需求分析，則要針對(duì)具體系統(tǒng)選擇合適的需求分析方法和具有豐富實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的分析人員。

4 結(jié)語(yǔ)

水利信息系統(tǒng)建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜系統(tǒng)工程，其原始的需求通常是以不完整的形式呈現(xiàn)的，也許只是在某個(gè)用戶的頭腦中，甚至有時(shí)用戶都沒有意識(shí)到他們想要什么，這正是水利信息系統(tǒng)建設(shè)過程中，用戶需求不斷變化的原因，也是需求分析的困難所在。

毫無(wú)疑問，需求分析的成敗是水利信息化系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，然而需求分析所涉及的因素非常廣，相關(guān)人員的重視程度、需求分析的技術(shù)方法和人員的知識(shí)及經(jīng)驗(yàn)等內(nèi)容都會(huì)有影響，因此，完成好需求分析是項(xiàng)十分困難的工作，需求分析的能力培養(yǎng)是一個(gè)持續(xù)提高的過程，需求分析者需要不斷的學(xué)習(xí)和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高自己的分析水平與能力。

本文提出的需求分析注意事項(xiàng)是多年從事水利信息化系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，希望可以為水利信息化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)工作提供幫助。

[1]麥斯阿塞克. 需求分析與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009: 16-28.

[2]中國(guó)電子學(xué)會(huì)信息系統(tǒng)集成分會(huì). IT 系統(tǒng)需求分析與管理[R]. 北京：中國(guó)電子學(xué)會(huì)信息系統(tǒng)集成分會(huì)，2011: 5-30.