《软件工程导论课件之第3章 需求分析(第五版)(张海藩编著)_d.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《软件工程导论课件之第3章 需求分析(第五版)(张海藩编著)_d.ppt（30页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、青岛科技大学信息学院 第第3章章 软件需求分析软件需求分析教学目的与要求：教学目的与要求：深刻理解需求分析阶段的概念及任务，深刻理解需求分析阶段的概念及任务，熟练掌握熟练掌握ER图，图，HIOP图的画法。图的画法。教学重点：需求分析阶段的任务、方法、教学重点：需求分析阶段的任务、方法、具体任务。具体任务。教学难点：写出需求规格说明书教学难点：写出需求规格说明书青岛科技大学信息学院第第3章章 需求分析需求分析3.1 需求分析的任务需求分析的任务3.2 与用户沟通获取需求的方法与用户沟通获取需求的方法3.3 分析建模与规格说明分析建模与规格说明3.4 实体实体-联系图联系图3.5 数据规范化数据规
2、范化青岛科技大学信息学院3.6 状态转换图状态转换图3.7 其他图形工具其他图形工具3.8 验证软件需求验证软件需求3.9 小结小结习题习题单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式成功来之不易31%（取消）16.2%（成功地完成）53.8%（受到挑战）Source:Standish Group 2 单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式软件项目失败的原因软件项目失败的最重要的五个原因需求不完整缺少客户的参与缺少资源期望值过高缺少高层的支持0%5%10%15%3 单击此处编辑
3、母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式需求错误的成本4 单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式软件需求的重要性软件需求的重要性 软软件件需需求求是是决决定定软软件件开开发发是是否否成成功功的的一一个个关关键键因因素素-需求分析可以帮助需求分析可以帮助开发人员开发人员真正理解真正理解业务问题业务问题 -需求分析是需求分析是估算成本和进度估算成本和进度的基础的基础-需求分析可以需求分析可以避免建造错误的系统避免建造错误的系统，从而减少不必要的浪费，从而减少不必要的浪费 -软软件件规规格格
4、说说明明有有助助于于开开发发人人员员与与客客户户在在“系系统统应应做做什什么么”问问题题 上上达成正式契约达成正式契约 .-需需求求分分析析形形成成了了软软件件开开发发的的基基线线，有有助助于于管管理理软软件件的的演演化化和和 变更变更.-软件需求是软件需求是软件质量的基础，软件质量的基础，为系统为系统验收验收测试提供了测试提供了标准标准 .5 青岛科技大学信息学院IEEEIEEE给软件需求的定义如下：给软件需求的定义如下：1 1）用户用户解决问题或到达目标解决问题或到达目标所需的条件或能力所需的条件或能力。2 2）系统或系统部件系统或系统部件要满足合同、标准、规范或其要满足合同、标准、规范或
5、其它正式规定文档所需它正式规定文档所需具有的条件或能力具有的条件或能力3 3）一种反映上面）一种反映上面1 1）或）或2 2）所描述的条件或能力的）所描述的条件或能力的文档说明文档说明什么是软件需求分析：什么是软件需求分析：将用户非形式的需求陈述将用户非形式的需求陈述转化转化为完整的需求为完整的需求定义，再由需求定义定义，再由需求定义转换转换到相应的需求规格说明到相应的需求规格说明的过程。的过程。青岛科技大学信息学院软件需求分析的重要性软件需求分析的重要性：软件需求分析是软件生存期软件需求分析是软件生存期决定性的一步决定性的一步，是是软件开发的基础。软件开发的基础。分析员和用户：分析员和用户：
6、在分析软件需求和书写软件需求规格说明书在分析软件需求和书写软件需求规格说明书的过程中，的过程中，分析员和用户都起着关键的、必不可分析员和用户都起着关键的、必不可少的作用。少的作用。软件需求分析的基本任务是软件需求分析的基本任务是准确地回答准确地回答“系统必须做什么系统必须做什么?”3.1 需求分析的任务需求分析的任务青岛科技大学信息学院 软件需求分析的基本任务是软件需求分析的基本任务是准确地回答准确地回答“系统系统必须做什么必须做什么?”3.1 需求分析的任务需求分析的任务单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式案例：小型图书资料管理
7、系统 问题描述问题描述 -某某学学院院打打算算开开发发一一个个小小型型图图书书资资料料管管理理系系统统 MiniLibraryMiniLibrary，该该 系系统统基基于于Internet Internet 实实现现教教师师和和学学生生对对各各种种图图书书资资料料的的借借阅阅、查查 询询和和管理管理。-图图书书管管理理员员负负责责管管理理各各种种图图书书资资料料，查查询询图图书书资资料料信信息息，并并 进行图书的借阅管理。进行图书的借阅管理。-注注册册用用户户可可以以通通过过Internet Internet 随随时时查查询询图图书书资资料料信信息息和和个个人人借借阅阅 情情况况，预预订订目目
8、前前借借不不到到的的图图书书资资料料，并并可可以以快快捷捷地地查查找找和和浏浏 览所需要的电子资料。览所需要的电子资料。-系统系统可以提供适当的浏览器供用户阅读电子文献资料。可以提供适当的浏览器供用户阅读电子文献资料。-要求要求用户界面用户界面友好，响应速度快，具有良好的可扩展性友好，响应速度快，具有良好的可扩展性 。8 单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式不同层次的软件需求功能需求非功能需求业务需求项目视图与范围文档业务规则用户需求质量属性用例文档外部接口系统需求功能需求约束条件软件需求规格说明9 单击此处编辑母版标题样式单击此
9、处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式1业务需求 业业务务需需求求是是组组织织或或客客户户对对于于系系统统的的高高层层次次目目标标要要求求，定定义义了了项项目目的的远远景景和和范范围围，即即确确定定软软件件产产品品的的发发展展方方向向、功能范围功能范围、目标客户和价值来源目标客户和价值来源。业务需求的内容业务需求的内容-业务：产品属于哪类业务范畴？应该完成什么功业务：产品属于哪类业务范畴？应该完成什么功 能？需要为能？需要为 什么服务？什么服务？-客户：产品为谁服务？目标客户是谁？客户：产品为谁服务？目标客户是谁？-特性：产品区别于其他竞争产品的特性是什么？特性
10、：产品区别于其他竞争产品的特性是什么？-价值：产品的价值体现在什么方面？价值：产品的价值体现在什么方面？-优先级：产品功能特性的优先级次序是什么？优先级：产品功能特性的优先级次序是什么？10 单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式业务需求：MiniLibrary 业务要求业务要求 -各种图书资料的借阅、查询和管理各种图书资料的借阅、查询和管理(业务范畴、功能业务范畴、功能)-使用计算机实现图书资料的日常管理，提高工作使用计算机实现图书资料的日常管理，提高工作 效率和服务质量效率和服务质量;(;(业务范畴、价值体现业务范畴、价值体现)
11、-用户通过网络查询和浏览电子资料，改变原有的用户通过网络查询和浏览电子资料，改变原有的 借阅模式借阅模式;(功能、价值体现功能、价值体现)-由于版权的限制，某些电子资料只能让用户浏览由于版权的限制，某些电子资料只能让用户浏览 和打印和打印 而不能下载。而不能下载。(业务范畴、功能、特性业务范畴、功能、特性)客户与用户客户与用户 -学院的高层管理者学院的高层管理者 -图书管理员图书管理员 -借阅者：教师、学生借阅者：教师、学生11 单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式2用户需求用户需求 用用户户需需求求是是从从用用户户角角度度描描述
12、述的的系系统统功功能能需需求求和和非非功功能能需需求求，通通常常只只涉涉及及系系统统的的外外部部行行为为，而不涉及系统的而不涉及系统的 内部特性。内部特性。用户需求的描述用户需求的描述-原则：应该易于用户的理解。一般原则：应该易于用户的理解。一般 不采用技术性很强的语言，而是采不采用技术性很强的语言，而是采 用自然语言和直观图形相结合的方用自然语言和直观图形相结合的方 式进行描述。式进行描述。-问题：自然语言表达容易含糊和不准确问题：自然语言表达容易含糊和不准确.12 单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式用户需求：MiniLibr
13、ary 举例：举例：-用用户户可可以以通通过过Internet Internet 随随时时查查询询图图书书信信息息和和个个人人借借阅阅情情况况，并并 可以快捷地查找和浏览所需要的电子资料。可以快捷地查找和浏览所需要的电子资料。分析：上述需求描述包含了三个不同的需求分析：上述需求描述包含了三个不同的需求 -用户可以通过用户可以通过Internet Internet 随时查询图书信息。随时查询图书信息。-用户可以通过用户可以通过Internet Internet 随时查询个人借阅情况。随时查询个人借阅情况。-用户可以通过用户可以通过Internet Internet 快捷地查找和浏览所需要的电快捷
14、地查找和浏览所需要的电 子资料。子资料。问题：问题：-“随随时时”和和“快快捷捷”是对系统功能的约束，十分模糊。是对系统功能的约束，十分模糊。13 单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式3 3功能需求功能需求 功能需求功能需求 -描述系统应该提供的功能描述系统应该提供的功能或服务，通常涉及用户或服务，通常涉及用户 或外部系统或外部系统 与该系统之间的交互，一般不考虑系与该系统之间的交互，一般不考虑系 统的实现细节。统的实现细节。举例：举例：MiniLibrary MiniLibrary-用户可以从图书资料库中查询或者选择其中的一个子
15、集。用户可以从图书资料库中查询或者选择其中的一个子集。-系统可以提供适当的浏览器供用户阅读电子文献。系统可以提供适当的浏览器供用户阅读电子文献。-用户每次借阅图书应该对应一个唯一的标识号，它被记录用户每次借阅图书应该对应一个唯一的标识号，它被记录 到用户的帐户上。到用户的帐户上。15 单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式4系统需求系统需求 系系统统需需求求是是更更加加详详细细地地描描述述系系统统应应该该做做什什么么，通通常常包包括括许许多多不不同同的的分分析析模模型型，诸诸如如对对象象模模型、数据模型、型、数据模型、状态模型等。状
16、态模型等。系统需求模型的描述系统需求模型的描述 -结构化英语（结构化英语（PDL PDL）-可视化模型可视化模型 -形式化方法形式化方法 系系统统需需求求主主要要是是面面向向开开发发人人员员进进行行描描述述，是是开发人员开发人员 进行软件设计的基础。进行软件设计的基础。14 单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式非功能需求非功能需求 非功能需求非功能需求 -从各个角度对系统的约束和限制，反映了应用对软件系统质量和特性的额外要求，例如响应时间、数据精度、可靠性、开发过程的标准等。举例：举例：MiniLibrary MiniLibrar
17、y-系统应在 20 秒之内响应所有的请求。-系统每周 7 天、每天 24 小时都可以使用。-对于一个没有经验的用户而言，经过两个小时的 培训就可以 使用系统的所有功能。16 单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式非功能需求非功能需求过程需求产品需求外部需求软件交付实现方法标准互操作性道德法规成本可用性软件性能存贮空间可靠性可移植性安全性17 单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式非功能需求特性度量指标 每秒处理的事务 用户或事件的响应时间 屏幕的刷新时间 速度 字节数 R
18、AM 芯片数存贮空间 培训时间 帮助页面数 可用性平均失败时间 系统无效的概率 失败发生率 可靠性 失败后的重启次数 事件引起失败的比例 失败时数据崩溃的可能性 容错性18 单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式需求的来源需求的来源 客户或用户客户或用户 -学院的高层管理者、项目投资人学院的高层管理者、项目投资人 -系统管理员系统管理员 -教师、学生、图书管理员教师、学生、图书管理员 标准标准-图书资料的标准图书资料的标准 政策或法律政策或法律 -图书资料管理规程、知识产权和版权保护等图书资料管理规程、知识产权和版权保护等 系统或过
19、程文档系统或过程文档 -当前手工管理的文件、表格、记录等当前手工管理的文件、表格、记录等 相关领域的专家相关领域的专家 19 青岛科技大学信息学院3.1.1 3.1.1 确定对系统的综合要求确定对系统的综合要求1.1.功能需求功能需求 这方面的需求指定系统必须提供的服务。通过需求分析应这方面的需求指定系统必须提供的服务。通过需求分析应该该划分出系统必须完成的所有功能划分出系统必须完成的所有功能。2.2.性能需求性能需求 性能需求指定系统必须满足的定时约束或容量约束，性能需求指定系统必须满足的定时约束或容量约束，通常通常包括速度包括速度(响应时间响应时间)、信息量速率、主存容量、磁盘容量、等、信
20、息量速率、主存容量、磁盘容量、等方面的需求。方面的需求。3.3.可靠性、可用性、安全性、保密性等需求可靠性、可用性、安全性、保密性等需求 要求要求定量地定量地指定系统的可靠性、可用性、安全性、保密性指定系统的可靠性、可用性、安全性、保密性等。等。青岛科技大学信息学院思考题例：思考题例：A A银行长年开放银行长年开放100100台台ATMATM机，机，10001000台用于台用于商场酒店的商场酒店的POSPOS机，机，B B银行没有银行没有ATMATM和和POSPOS机只机只有有1010个每天个每天8 8点上班点上班1717点下班的储蓄所。点下班的储蓄所。请问：请问：A A、B B银行的可靠性可
21、用性各应如何设置？银行的可靠性可用性各应如何设置？4.4.出错处理需求出错处理需求 在某些情况下，在某些情况下，“出错处理出错处理”指的是当应用系统发现它自指的是当应用系统发现它自己己犯下一个错误时所采取的行动。犯下一个错误时所采取的行动。但是，应该有选择地提出这类但是，应该有选择地提出这类出错处理需求。出错处理需求。对应用系统本身错误的检测应该仅限于系统的关对应用系统本身错误的检测应该仅限于系统的关键部分，键部分，而且应该尽可能少而且应该尽可能少青岛科技大学信息学院5.5.接口需求接口需求 接口需求描述应用系统与它的环境通信的格式。常见的接口需求描述应用系统与它的环境通信的格式。常见的接口需
22、求有：接口需求有：用户接口需求；硬件接口需求；软件接口需求；用户接口需求；硬件接口需求；软件接口需求；通信接口需求。通信接口需求。6.6.约束约束 常见的约束有：常见的约束有：精度；工具和语言约束；设计约束；应精度；工具和语言约束；设计约束；应该使用的标准；应该使用的硬件平台。该使用的标准；应该使用的硬件平台。7 7、用户界面需求、用户界面需求,系统环境系统环境-多少台机器、多少台机器、机型等接口；机型等接口；8 8、系统可移植性、可维护性、系统可移植性、可维护性等方面的需求等方面的需求。9.9.将来可能提出的要求将来可能提出的要求青岛科技大学信息学院 这是软件需求分析的一个重要任务。这是软件
23、需求分析的一个重要任务。通常采用建立数据通常采用建立数据流图、流图、数据字典数据字典和数据模型的方法和数据模型的方法。常用的图形工具有层次方框图常用的图形工具有层次方框图HIPOHIPO和和WarnierWarnier图图，在本，在本章第章第3.73.7节中将简要地介绍这两种图形工具。节中将简要地介绍这两种图形工具。软件系统经常使用各种长期保存的信息，为减少数据冗软件系统经常使用各种长期保存的信息，为减少数据冗余，避免出现插入异常或删除异常，简化修改数据的过程，余，避免出现插入异常或删除异常，简化修改数据的过程，通常需要把数据结构规范化通常需要把数据结构规范化(见见3.53.5节节)。3.1.
24、3 导出系统的逻辑模型导出系统的逻辑模型 在分析综合中逐步细化软件功能在分析综合中逐步细化软件功能划分各子功能划分各子功能，对系，对系统统数据域进行分析数据域进行分析，建立新系统的，建立新系统的逻辑模型逻辑模型(系统图系统图.数据流数据流图图.数据字典数据字典.E-R.E-R图、图、UMLUML模型图表示模型图表示)。常用方法是，面对结构化分析方法（常用方法是，面对结构化分析方法（SASA）面向数据结）面向数据结构（构（JSPJSP）方法，面向对象）方法，面向对象OOAOOA方法。方法。3.1.2 分析系统的数据要求分析系统的数据要求3.1.4 修正系统开发计划修正系统开发计划青岛科技大学信息
25、学院3.1.4 修正系统开发计划修正系统开发计划 根据在分析过程中获得的对系统的更深入更具体的了解，根据在分析过程中获得的对系统的更深入更具体的了解，可以比较准确地估计系统的成本和进度，可以比较准确地估计系统的成本和进度，修正以前制定的开发修正以前制定的开发计划。计划。3.2 与用户沟通获取需求的方法与用户沟通获取需求的方法需求获取的困难需求获取的困难 用户用户通常通常并不真正知道并不真正知道自己希望计算机系统做什么自己希望计算机系统做什么 用户通常使用业务语言表达需求，用户通常使用业务语言表达需求，开发人员缺乏开发人员缺乏相关的领域知相关的领域知识和经验，难以准确理解这些需求识和经验，难以准
26、确理解这些需求 不同的用户提出不同的需求不同的用户提出不同的需求，可能存在矛盾和冲突，可能存在矛盾和冲突 管理者可能出于增加影响力的原因而提出特别的需求管理者可能出于增加影响力的原因而提出特别的需求-由于经济和业务环境的动态性，由于经济和业务环境的动态性，需求经常发生变更需求经常发生变更补充：与用户沟通获取需求的方法补充：与用户沟通获取需求的方法青岛科技大学信息学院3.2 与用户沟通获取需求的方法与用户沟通获取需求的方法 需求获取的关键在于通过与用户的沟通和交流，收集需求获取的关键在于通过与用户的沟通和交流，收集和理解用户的各项要求。和理解用户的各项要求。3.2.(1)访谈访谈-访问用户和用户
27、领域的专家访问用户和用户领域的专家 (2)需求讨论会需求讨论会 (3)问卷调查问卷调查 (4)现场考察现场考察 3.2.(5)快速建立软件原型快速建立软件原型-原型化方法原型化方法 (6)基于用例的方法基于用例的方法单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式1.1.用户面谈用户面谈 用户面谈用户面谈 一种理解商业功能和商业规则的最有效方法一种理解商业功能和商业规则的最有效方法 面谈过程需要认真的计划和准备面谈过程需要认真的计划和准备 面谈之前面谈之前 确立面谈目的确立面谈目的 确定要包括的相关用户确定要包括的相关用户 确定参加会议的项目
28、小组成员确定参加会议的项目小组成员 建立要讨论的问题和要点列表建立要讨论的问题和要点列表 复查有关文档和资料复查有关文档和资料 确立时间和地点确立时间和地点 通知所有参加者有关会议的目的、时间和地点通知所有参加者有关会议的目的、时间和地点 52 单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式单击此处编辑母版副标题样式1.用户面谈 面谈过程需要认真的计划和准备（续）面谈过程需要认真的计划和准备（续）-进行面谈进行面谈 衣着得体，准时到达衣着得体，准时到达 寻找异常和错误情况寻找异常和错误情况 深入调查细节深入调查细节 详细记录详细记录 指出和记录下未回答条目和未解决问题指出和记录下未回答条目和未解决问题 -面谈之后面谈之后 复查笔记的准确性、完整性和可理解性复查笔记的准确性、完整性和可理解性 把所收集的信息转化为适当的模型和文档把所收集的信息转化为适当的模型和文档 确定需要进一步澄清的问题域确定需要进一步澄清的问题域 适当的时候向参加会议的每一个人发一封感谢信适当的时候向参加会议的每一个人发一封感谢信53