第3章-需求分析

需求分析第3章本章要點理解需求分析的任務(wù)；熟悉需求分析的步驟；理解結(jié)構(gòu)化需求分析的基本思想；掌握數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)詞典的用法。需求分析第3章項目任務(wù)使用瑞天圖書管理系統(tǒng)，完成書籍借出、歸還、預(yù)借和續(xù)借等操作；使用瑞天圖書管理系統(tǒng)，完成圖書過期歸還、遺失或損壞等罰款操作和圖書資料盤點操作

；分析瑞天圖書管理系統(tǒng)中圖書借出、歸還、預(yù)借和續(xù)借功能的操作界面，分析其數(shù)據(jù)存儲與處理過程，為進(jìn)一步分析、設(shè)計并開發(fā)新的圖書管理系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)

；運(yùn)用結(jié)構(gòu)化需求分析方法完成圖書管理系統(tǒng)需求分析；編寫圖書管理系統(tǒng)軟件需求說明書。3.1需求分析的任務(wù)第3章需求分析的任務(wù)是要準(zhǔn)確地定義新系統(tǒng)的目標(biāo)，準(zhǔn)確回答“系統(tǒng)必須做什么”的問題，并用需求規(guī)格說明書規(guī)范的形式準(zhǔn)確地表達(dá)用戶的需求。需求分析是理解、分析和表達(dá)“系統(tǒng)必須做什么”的過程。雖然在可行性研究階段，對用戶需求有了初步了解，但對需求的了解是概括的、粗略的，許多細(xì)節(jié)被忽略了?？尚行匝芯渴菦Q定“做還是不做”，而不是對需求進(jìn)行定義。而需求分析階段則需要充分理解用戶需求，通過分析得出對新系統(tǒng)完整、準(zhǔn)確、清晰、具體的要求。需求分析的結(jié)果是否正確，關(guān)系到軟件開發(fā)的成敗和軟件產(chǎn)品的質(zhì)量，正確的需求分析是整個系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)。3.2需求獲取的方法第3章在需求分析過程中，需求獲取階段是開發(fā)人員和用戶交往最多的階段。一般情況下，用戶并不熟悉計算機(jī)的相關(guān)知識，更不懂得需求分析方法，所以他們不知道如何全面而又準(zhǔn)確無誤地表達(dá)自己的需求。而軟件開發(fā)人員對相關(guān)的業(yè)務(wù)領(lǐng)域也不甚了解，用戶與開發(fā)人員之間對同一問題理解的差異和習(xí)慣用語的不同往往會給需求分析帶來很大困難。所以，開發(fā)人員與用戶之間要進(jìn)行充分和有效的溝通，需要采取科學(xué)的需求獲取方法與技巧，恰當(dāng)?shù)貑l(fā)引導(dǎo)用戶表達(dá)自己的需求，以減少后期重復(fù)修改需求的次數(shù)。3.2需求獲取的方法第3章1．深入淺出需求獲取要盡可能全面、細(xì)致。調(diào)研獲取的需求是個全集，而目標(biāo)系統(tǒng)真正實現(xiàn)的是個子集。分析時的調(diào)研內(nèi)容并不一定都要納入到新系統(tǒng)中，但全面、細(xì)致的調(diào)研既有利于弄清系統(tǒng)全局，又有利于以后的擴(kuò)充。2．以流程為主線在與用戶交流的過程中，應(yīng)該用流程將所有的內(nèi)容串起來，如單據(jù)、信息、組織結(jié)構(gòu)和處理規(guī)則等，這樣便于交流溝通。流程的描述既要有宏觀描述，也要有微觀描述。3.2.1需求獲取的基本原則3.2需求獲取的方法第3章1.問卷調(diào)查2.訪談和會議3.市場調(diào)查4.實地操作5.建立原型3.2.2需求獲取的途徑和方法3.2需求獲取的方法第3章要獲取用戶需求，就需要深入企業(yè)現(xiàn)場調(diào)研，需求調(diào)研的步驟如下：（1）調(diào)研用戶領(lǐng)域的組織結(jié)構(gòu)、崗位設(shè)置和職責(zé)定義，從功能上區(qū)分有多少個子系統(tǒng)，劃分系統(tǒng)的大致范圍，明確系統(tǒng)的目標(biāo)。（2）調(diào)研每個子系統(tǒng)所需的工作流程、功能與處理規(guī)則，收集單據(jù)、報表和賬本等原始資料，分析物流、資金流和信息流三者的關(guān)系，以及如何用數(shù)據(jù)流來表示這三者的關(guān)系。（3）對調(diào)研的內(nèi)容事先準(zhǔn)備，針對不同管理層次的用戶詢問不同的問題，列出問題清單。將操作層、管理層和決策層的需求既聯(lián)系又區(qū)分開來，形成一個金字塔，使下層滿足上層的需求。（4）對與用戶溝通的情況及時總結(jié)歸納，整理調(diào)研結(jié)果，找出新的疑點，初步構(gòu)成需求基線。（5）若需求基線符合要求，則需求分析完畢；反之返回到前面某一步。如此循環(huán)多次，直到需求分析使雙方滿意為止。3.2.3需求調(diào)研的步驟3.3需求獲取的步驟第3章3.3需求獲取的步驟第3章此階段的工作是需求獲取、問題識別，即收集并明確用戶需求的過程。首先，系統(tǒng)分析員要研究可行性研究報告和軟件項目實施計劃。主要是從系統(tǒng)的角度來理解軟件，確定對目標(biāo)系統(tǒng)的綜合要求，即軟件的需求。還要提出這些需求實現(xiàn)的條件，以及需求應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。也就是解決待開發(fā)系統(tǒng)需要“做什么”，“做到什么程度”的問題。這些需求包括：（1）功能需求：（2）性能需求：（3）環(huán)境需求：（4）可靠性需求：（5）安全保密性需求：（6）用戶界面需求：（7）資源使用需求：（8）軟件成本消耗與開發(fā)進(jìn)度需求：（9）預(yù)計系統(tǒng)可達(dá)到的目標(biāo)：3.3.1需求獲取3.3需求獲取的步驟第3章獲取到需求后，要把來自用戶的信息加以分析，通過“抽象”建立待開發(fā)的系統(tǒng)邏輯模型。模型是為了理解事物而對事物做出的一種抽象，通常由一組符號和組織這些符號的規(guī)則組成。為待開發(fā)系統(tǒng)建立模型，有助于人們更好地理解問題，常用的建模方法有數(shù)據(jù)流圖、實體聯(lián)系圖（E-R圖）、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、用例圖、類圖、對象圖等。系統(tǒng)分析員根據(jù)目標(biāo)系統(tǒng)的模型，從信息流和信息結(jié)構(gòu)出發(fā)，逐步細(xì)化所有的軟件功能，找出系統(tǒng)各元素之間的聯(lián)系、接口特性和對設(shè)計的限制，剔除需求中不合理的成分，增加需要的部分，最終把各項需求組織起來，提交目標(biāo)系統(tǒng)的詳細(xì)邏輯模型。3.3.2分析建模3.3需求獲取的步驟第3章需求描述就是指編制需求分析階段的文檔。即將已經(jīng)過分析的需求清晰、全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確地描述成正式的文檔——軟件需求規(guī)格說明書。軟件需求規(guī)格說明書以開發(fā)人員的角度，對開發(fā)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)模型、功能模型、數(shù)據(jù)模型等內(nèi)容進(jìn)行描述，明確地表達(dá)了用戶與系統(tǒng)分析員對軟件系統(tǒng)的共同理解，將作為概要設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計的基線。對于復(fù)雜的軟件系統(tǒng)，此階段除產(chǎn)生軟件需求規(guī)格說明書（稱軟件需求文檔，主要描述軟件部分的需求）外，還要產(chǎn)生系統(tǒng)定義文檔（即用戶需求報告）和系統(tǒng)需求文檔（即系統(tǒng)需求規(guī)格說明書）。3.3.3需求描述3.3需求獲取的步驟第3章需求驗證就是驗證（復(fù)查）需求分析的成果，也稱綜合評審。需求驗證就是對需求的正確性進(jìn)行嚴(yán)格的驗證，確保需求的一致性、完整性、清晰性、現(xiàn)實性和有效性，確保設(shè)計與實現(xiàn)過程中的需求可回溯性，并進(jìn)行需求變更管理。一般情況下，需求驗證以用戶、系統(tǒng)分析員、系統(tǒng)設(shè)計人員和管理人員共同參與的會議形式進(jìn)行，最后由評審負(fù)責(zé)人簽字。3.3.4需求驗證3.4結(jié)構(gòu)化需求分析方法第3章1.分析策略結(jié)構(gòu)化分析（StructuredAnalysis，簡稱SA）方法是20世紀(jì)70年代由E·Yourdon等人提出的一種面向數(shù)據(jù)流的分析方法，適用于大型的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。由于利用圖形來表達(dá)需求會使文檔清晰、簡明、易于學(xué)習(xí)和掌握，所以軟件分析人員仍在廣泛使用這種傳統(tǒng)的分析方法。結(jié)構(gòu)化分析方法總的指導(dǎo)思想是“自頂向下，逐步求精”，它的兩個基本原則是“抽象”和“分解”，即按照功能分解的原則，對系統(tǒng)進(jìn)行逐層分解，直到找到所有滿足功能要求的可實現(xiàn)軟件元素為止。3.4.1結(jié)構(gòu)化分析方法概述3.4結(jié)構(gòu)化需求分析方法第3章3.4.1結(jié)構(gòu)化分析方法概述3.4結(jié)構(gòu)化需求分析方法第3章2.描述工具結(jié)構(gòu)化分析方法利用圖形等半形式化的描述表達(dá)需求，用它們形成需求規(guī)格說明書的主要部分，主要工具有：（1）數(shù)據(jù)流圖（DFD）。描述系統(tǒng)的分解，即描述系統(tǒng)由哪幾部分組成，各部分之間有什么聯(lián)系等。（2）數(shù)據(jù)詞典（DD）。明確定義數(shù)據(jù)流圖中的數(shù)據(jù)和加工。它是數(shù)據(jù)流條目、數(shù)據(jù)存儲條目、數(shù)據(jù)項條目和基本加工條目的匯集。（3）結(jié)構(gòu)化語言、判定表和判定樹。用于詳細(xì)描述數(shù)據(jù)流圖中不能再分解的每一個基本加工的處理邏輯。3.4.1結(jié)構(gòu)化分析方法概述3.4結(jié)構(gòu)化需求分析方法第3章3.分析步驟3.4.1結(jié)構(gòu)化分析方法概述3.4結(jié)構(gòu)化需求分析方法第3章1.數(shù)據(jù)流圖的基本符號3.4.2數(shù)據(jù)流圖3.4結(jié)構(gòu)化需求分析方法第3章2.數(shù)據(jù)流圖的繪制步驟（1）畫頂層數(shù)據(jù)流圖列出系統(tǒng)的全部數(shù)據(jù)源點和終點，將系統(tǒng)加工處理過程作為一個整體，就可能得到頂層圖。具體說就是：畫一個圓，在其中寫上系統(tǒng)名稱，然后在圓的外圍畫上系統(tǒng)的輸入和輸出，這一步工作實際上是決定研究的內(nèi)容和系統(tǒng)的范圍。（2）畫各層數(shù)據(jù)流圖對系統(tǒng)處理過程自頂向下，逐步分解，畫出各層的數(shù)據(jù)流圖。（3）畫總的數(shù)據(jù)流圖這一步對了解整個系統(tǒng)很有好處，但也要根據(jù)實際情況來決定總圖的布局，不要把數(shù)據(jù)流圖畫得太復(fù)雜。3.4.2數(shù)據(jù)流圖3.4結(jié)構(gòu)化需求分析方法第3章3.數(shù)據(jù)流圖中的命名規(guī)則（1）數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流表明數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)流向，它通常由一組數(shù)據(jù)項組成。（2）加工加工是對數(shù)據(jù)的某種操作或變換。（3）文件文件起暫時保存數(shù)據(jù)的作用。（4）數(shù)據(jù)源點和終點數(shù)據(jù)源點和終點是數(shù)據(jù)的始發(fā)點和終止點，是軟件系統(tǒng)外部環(huán)境中的實體（包括人員、組織或其他軟件系統(tǒng)），統(tǒng)稱外部實體。3.4.2數(shù)據(jù)流圖3.4結(jié)構(gòu)化需求分析方法第3章4.數(shù)據(jù)流圖中分層技術(shù)對于比較復(fù)雜的實際問題，在數(shù)據(jù)流圖上常常出現(xiàn)十幾個乃至幾十個、上百個加工，這樣的數(shù)據(jù)流圖復(fù)雜而且難以理解。為了避免這種情況出現(xiàn)，可以采用數(shù)據(jù)流圖的分層技術(shù)。分層技術(shù)的基本思想是，不是在一個數(shù)據(jù)流圖中一次引入太多的細(xì)節(jié)，而是有控制地逐步增加細(xì)節(jié)，實現(xiàn)從抽象到具體的逐步過渡。3.4.2數(shù)據(jù)流圖3.4結(jié)構(gòu)化需求分析方法第3章1.數(shù)據(jù)詞典的內(nèi)容一般說來，數(shù)據(jù)詞典的每個條目中應(yīng)包括以下信息。（1）名字：數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)存儲或外部實體的名稱。（2）別名或編號：第（1）項中對象的其他名字。（3）分類：數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)項、加工、數(shù)據(jù)存儲、外部實體等。（4）內(nèi)容描述：描述內(nèi)容或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。（5）何處使用：哪些加工使用該條目。3.4.3數(shù)據(jù)詞典3.4結(jié)構(gòu)化需求分析方法第3章2.數(shù)據(jù)詞典中使用的符號3.4.3數(shù)據(jù)詞典3.4結(jié)構(gòu)化需求分析方法第3章3.數(shù)據(jù)詞典書寫實例3.4.3數(shù)據(jù)詞典3.4結(jié)構(gòu)化需求分析方法第3章3.數(shù)據(jù)詞典書寫實例3.4.3數(shù)據(jù)詞典3.4結(jié)構(gòu)化需求分析方法第3章3.數(shù)據(jù)詞典書寫實例3.4.3數(shù)據(jù)詞典3.4結(jié)構(gòu)化需求分析方法第3章4.數(shù)據(jù)詞典的實現(xiàn)通常，實現(xiàn)數(shù)據(jù)詞典有三種途徑：(1)人工方法：人工方法實現(xiàn)時，每一詞典條目（即每一個數(shù)據(jù)定義或每一個加工邏輯說明）寫在一張卡片上，由專人管理和維護(hù)。為了便于搜索，所有卡片按數(shù)據(jù)名稱排序。人工方法的優(yōu)點是容易實現(xiàn)。(2)自動方法：把詞典存在計算機(jī)中，用計算機(jī)對它搜索和維護(hù)。現(xiàn)有多種“詞典管理程序”，如PLS/PSA。用計算機(jī)管理詞典質(zhì)量高，搜索、維護(hù)方便。(3)人工和自動混合的方法：在人工過程中可借助正文編寫程序、報告生成程序等工具輔助完成。3.4.3數(shù)據(jù)詞典3.4結(jié)構(gòu)化需求分析方法第3章4.數(shù)據(jù)詞典的實現(xiàn)不論通過哪種途徑實現(xiàn)的數(shù)據(jù)詞典都應(yīng)盡量做到以下幾點：(1)沒有冗余：主要指數(shù)據(jù)定義不能重復(fù)。在規(guī)格說明書的其他組成部分中已出現(xiàn)的信息不能重復(fù)。(2)查閱方便：通過名字可以方便地查閱數(shù)據(jù)詞典中的每個定義。(3)定義的書寫方法簡單、方便、嚴(yán)謹(jǐn)，而且可讀性強(qiáng)。(4)建議采用卡片形式書寫。3.4.3數(shù)據(jù)詞典3.4結(jié)構(gòu)化需求分析方法第3章1.結(jié)構(gòu)化語言3.4.4加工邏輯的描述3.4結(jié)構(gòu)化需求分析方法第3章2.判定表在一些數(shù)據(jù)處理中，數(shù)據(jù)流圖的加工需要經(jīng)過多個邏輯條件組合的取值而確定，此時用自然語言或結(jié)構(gòu)化語言難以描述，而運(yùn)用判定表描述就比較清晰明了。3.4.4加工邏輯的描述3.4結(jié)構(gòu)化需求分析方法第3章3.判定樹判定樹也是用來表達(dá)加工邏輯的工具，它是判定表的變形，有時比判定表更直觀，更易于理解和使用。圖書優(yōu)惠政策的判定樹如圖3-8所示。3.4.4加工邏輯的描述3.5需求規(guī)格說明書的編寫與評審第3章1．需求規(guī)格說明書的編寫內(nèi)容需求分析階段應(yīng)交付的主要文檔是軟件需求規(guī)格說明書。它提供了用戶與開發(fā)人員對開發(fā)軟件的共同理解，其作用相當(dāng)于用戶與開發(fā)單位之間的技術(shù)合同，是后續(xù)設(shè)計和編碼的基礎(chǔ)，是測試和驗收的依據(jù)。軟件需求規(guī)格說明書的內(nèi)容框架可參閱GB/T8567-2006《計算機(jī)軟件文檔編制規(guī)范》。在編寫需求規(guī)格說明書時應(yīng)注意以下幾個問題：（1）說明書中的每一部分都非常重要，因此要慎重對待。（2）問題的描述要做到準(zhǔn)確無誤，沒有二義性。（3）說明書的書寫形式要規(guī)范。（4）允許用戶根據(jù)項目的具體情況適當(dāng)?shù)膶鴮憙?nèi)容進(jìn)行調(diào)整和篩選。3.5需求規(guī)格說明書的編寫與評審第3章2．需求分析的評審在需求分析規(guī)格說明書編寫完成后，必須進(jìn)行需求評審，以驗證需求的正確性。如果在評審過程中發(fā)現(xiàn)說明書存在錯誤或缺陷，應(yīng)及時進(jìn)行更改或彌補(bǔ)，重新進(jìn)行相應(yīng)部分的需求分析、需求建模、修改需求規(guī)格說明書，并再行評審。需求分析評審的主要內(nèi)容如下：（1）一致性。所有需求必須是一致的，任何一條需