第二讲需求的基础理论课件.ppt
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1、第二讲需求的基础理论优选第二讲需求的基础理论泛指由计算机技术支持的互相联系着的一组人类活动组成的系统与物理设备相关与人类社会的活动相关软件加强型系统比如:游戏软件与物理设备、用户ERP系统与组织运作过程1.需求的涵义对象1.需求的涵义需求的定义(1)用户为了解决问题或达到某些目标所需要的条件或能力;(2)系统或系统部件为了满足合同、标准、规范或其它正式文档所规定的要求而需要具备的条件或能力;(3)对(1)或(2)中的一个条件或一种能力的一种文档化表述。1.需求的涵义问题域与解系统(1)软件系统与外部环境1.需求的涵义问题域与解系统当现实的状况与人们期望的状况产生差距时,就产生了问题。要解决问题
2、,就需要改变现实当中某些实体的状态或改变实体状态变化的演进顺序,使其达到期望的状态或演进顺序。这些实体和状态构成了问题解决的基本范围,称为该问题的问题域(Problem Domain)软件系统通过影响问题域,能够帮助人们解决问题,称为解系统 1.需求的涵义共享现象软件系统能够与问题域进行交互和相互影响的原因在于,软件系统中的某些部分对问题域中的某些部分的具有模拟特性。换句话说,软件系统当中含有问题域某些部分的模型(或模拟),常见的模型包括数据模型、对象模型、处理模型等。问题域中的某些信息能够和模型中的信息建立映射关系 这些通过映射建立的共同知识,就是问题域和解系统之间的共享现象 1.需求的涵义
3、需求需求是用户对问题域当中的实体状态或事件的期望描述 一旦书籍被借出,则在归还之前,它不能被再次借阅。在归还的书超过30天的归还期限时,归还后应该进行超期处罚。直接需求间接需求1.需求的涵义规格说明规格说明是解系统为满足用户需求而提供的解决方案,规定了解系统的行为特征主要包括两个部分(如图23(b))(1)对共享现象(模型)的描述;(2)系统对共享现象所施加的操作的描述。也可以看作是一种需求完全针对系统行为发出的期望一种理想的、完全不需要进行任何额外努力即可以转换为系统行为的需求。1.需求的涵义问题域特性 问题域自治的规律性称为问题域特性包括结构特性和行为特性等 问题域特性的重要性要想解决问题
4、,它就需要了解问题域特性,将解决方案和问题域特性结合起来 要防止解系统的引入在问题域当中引发未预见的连锁反应 需要关注的问题域特性间接特性 约束和假设(2)系统对共享现象所施加的操作的描述。Robert19901 真实的现实系统中,在决定系统的成功或失败的因素中,满足非功能属性往往被满足功能性需求更为重要。质量属性大都是和功能需求联系在一起的,因此需要对照软件的质量属性检查每一项功能需求,尽力去判断质量属性存在的可能性利用专门的人机交互设计文档记录操作成功,返回人员管理界面;用户对系统行为的期望,一系列的系统行为联系在一起可以帮助用户完成任务,满足业务需求实时性(TimeCritical),严
5、格的实时要求,例如。请说出下列需求的类型,是否存在问题?请说出下列需求的类型,是否存在问题?(1)用户为了解决问题或达到某些目标所需要的条件或能力;该类问题是最难以解决的问题,只能靠需求工程师的经验来加以避免能够简单的进行多语言版本改造。用户执行软件操作和控制软件操作需要花费的精力执行功能时使用资源的数量和时间投标人须提供详细的培训计划。操作成功,返回人员管理界面;1.需求的涵义从问题域、需求和规格说明的关系看需求工程 描述明确的问题域特性E;定义良好的系统行为S;预期的需求R需求工程的目的就是根据E,构建S,使得 需求工程的困难之处(1)不存在描述明确的E;(2)不存在确定的针对S的评估标准
6、R;(3)是一个创造性的过程。需求工程的主要工作 需求开发,确定 R 研究问题背景,描述问题域特性E 构建解系统,描述解系统行为S,使得 RSE,RSE,SRE,主要内容需求的涵义需求的类型分类方式功能需求性能需求质量属性对外接口约束需求工程的路线优秀需求的特性常见的需求错误2.1 需求的分类方式(1)功能需求(Functional Requirement)和系统主要工作相关的需求,即在不考虑物理约束的情况下,用户希望系统所能够执行的活动,这些活动可以帮助用户完成任务。功能需求主要表现为系统和环境之间的行为交互。性能需求(Performance Requirement)系统整体或系统组成部分应
7、该拥有的性能特征,例如CPU使用率、内存使用率等。质量属性(Quality Attribute)系统完成工作的质量,即系统需要在一个“好的程度”上实现功能需求,例如可靠性程度、可维护性程度等。对外接口(External Interface)系统和环境中其他系统之间需要建立的接口,包括硬件接口、软件接口、数据库接口等等。约束 进行系统构造时需要遵守的约束,例如编程语言、硬件设施等 2.1 需求的分类方式(2)系统需求(System Requirement)硬件需求(Hardware Requirement)软件需求(Software Requirement)其他需求 2.1三类问题和三种需求变化
8、方式S类型程序(可说明的)问题能够被形式地和完全地陈述出来接受按照这个规格说明,这个程序是正确的吗?这种软件不会进化对规格说明的改变定义一个新的问题,因而是新的程序P类型程序(问题求解)现实世界问题的不精确陈述接受对这个问题来说,这个程序是一个可接受的解决方案吗?这种软件很可能要连续地进化因为这个方案是决不会完美的,并且是能够被改进的因为现实世界要变化,所以这个程序也要变化E类型程序(被嵌入的)一个变成它建模的世界的一部分的系统接受完全依赖于观点和判断这个软件是固有的进化的软件和世界的变化相互影响2.1三类问题和三种需求变化方式Robert19901 真实的现实系统中,在决定系统的成功或失败的
9、因素中,满足非功能属性往往被满足功能性需求更为重要。53在实现之后,系统的调度算法应该允许被扩展。传输过程中的精度小数点后保留5 位有效数字。领导审批查看公文的基本信息,原文内容。确定获取的主题和内容这个软件是固有的进化的ERP系统与组织运作过程硬件需求(Hardware Requirement)因软件缺陷而导致的故障频率程度实例分析(系统B需求规格说明)无意中写出模糊和歧义的需求定义往往是因为选词造句不当每一个需求的描述都应该包含开发人员设计和实现这项功能需要的所有信息投标人须提供详细的培训计划。系统建立的战略出发点,表现为高层次的目标(Objective),它描述了组织为什么要开发系统实例
10、分析(系统A招标书)(1)用户为了解决问题或达到某些目标所需要的条件或能力;明显的信息遗漏,其主要原因在于项目的范围定义不当实例分析(系统B需求规格说明)研究对象软件加强型系统中的软件2.2 功能需求层次性2.2 功能需求业务需求系统建立的战略出发点,表现为高层次的目标(Objective),它描述了组织为什么要开发系统 为了满足用户的业务需求,需求工程师需要描述系统高层次的解决方案,定义系统应该具备的特性(Feature)参与各方必须要对高层次的解决方案达成一致,以建立一个共同的前景(Vision)特性说明了系统为用户提供的各项功能,它限定了系统的范围(Scope)2.2 功能需求用户需求执
11、行实际工作的用户对系统所能完成的具体任务的期望,描述了系统能够帮助用户做些什么直接用户间接用户 对所有的用户需求,都应该有充分的问题域知识作为背景支持 特性模糊、不清晰 多特性混杂 多逻辑混杂 2.2 功能需求系统需求用户对系统行为的期望,一系列的系统行为联系在一起可以帮助用户完成任务,满足业务需求 系统需求可以直接映射为系统行为,定义了系统中需要实现的功能,描述了开发人员需要实现什么 将用户需求转化为系统需求的过程是一个复杂的过程首先需要分析问题领域及其特性,从中发现问题域和计算机系统的共享知识,建立系统的知识模型;然后将用户需求部署到系统模型当中,即定义系列的系统行为,让它们联合起来实现用
12、户需求,每一个系统行为即为一个系统需求。该过程就是需求工程当中最为重要的需求分析活动,又称建模与分析活动。2.2 功能需求从功能需求的层次性看需求开发业务需求指导需求获取业务需求用户需求转化用户需求为系统需求系统需求图25、不同抽象层次需求之间的联系2.3 性能需求 速度(Speed),系统的响应时间,例如。所有的用户查询都必须在10秒内完成。容量(Capacity),系统所能存储的数据量,例如。系统应该能够存储至少10万条销售记录。吞吐量(Throughput),系统在连续的时间内完成的事务数量,例如。解释器每分钟应该至少解析5000条没有错误的语句。负载(Load),系统可以承载的并发工作
13、量,例如。系统应该允许200个用户同时进行正常的工作。实时性(TimeCritical),严格的实时要求,例如。监测到病人异常后,监控器必须在0.5秒内发出警报。2.4质量属性系统为了满足规定的及隐含的所有要求而需要具备的要素称为质量 质量属性是为了度量质量要素而选用的特征 质量模型就是能够为质量需求的描述和评价提供工作基础的特征集及特征之间的联系 质量属性的重要性 对设计的影响很大 对越复杂的系统越为重要 Robert19901 真实的现实系统中,在决定系统的成功或失败的因素中,满足非功能属性往往被满足功能性需求更为重要。2.4质量属性ISO/IEC 9126 所有信息保存在MySQL 数据
14、库中;不需采用额外的活动或手段就能适应不同指定环境的能力问题域中的某些信息能够和模型中的信息建立映射关系(1)用户为了解决问题或达到某些目标所需要的条件或能力;所有信息保存在MySQL 数据库中;研究对象软件加强型系统中的软件请说出下列需求的类型,是否存在问题?实例分析(系统A 招标书)2 功能需求层次性硬件需求(Hardware Requirement)对外接口(External Interface)4质量属性 ISO/IEC 9126需求的涵义需求的定义(1)对共享现象(模型)的描述;附件支持WORD、PDF、EXCEL、HTML 等文档类型格式;经过需求获取过程,可以得到获取的文档资料,
15、其中以获取笔录为主1三类问题和三种需求变化方式投标人必须提供相应的应用软件技术和系统操作等方面的培训。功能需求主要表现为系统和环境之间的行为交互。请说出下列需求的类型,是否存在问题?4质量属性 ISO/IEC 91262.4质量属性 ISO/IEC 9126特征子特征简要描述功能性精确性软件准确依照规定条款程度,规定确定了权利、协议的结果或者协议的效果依从性软件符合法定的相关标准、协定、规则或其他类似规定的程度互操作性 软件和指定系统进行交互的能力安全性软件阻止对其程序和数据进行未授权访问的能力,未授权的访问可能是有意,也可能是无意的适合性指定任务的相应功能是否存以及功能的适合程度2.4质量属
16、性 ISO/IEC 9126可靠性成熟性因软件缺陷而导致的故障频率程度容错性软件在故障或者外界违反其指定接口的情况下维持其指定性能水平的能力可恢复性软件在故障后重建其性能水平、恢复其受影响数据的能力、时间和精力依从性同上2.4质量属性 ISO/IEC 9126易用性可理解性用户认可软件的逻辑概念和其适用性需要花费的精力可学习性 用户为了学会使用软件需要花费的精力可操作性 用户执行软件操作和控制软件操作需要花费的精力吸引性软件吸引用户的能力依从性同上2.4质量属性 ISO/IEC 9126效率时间行为执行功能时的响应时间、处理时间和吞吐速度资源行为执行功能时使用资源的数量和时间依从性同上2.4质
17、量属性 ISO/IEC 9126可维护性可分析性诊断软件中的缺陷、故障的原因或者识别待修改部分需要花费的精力可改变性进行功能修改、缺陷剔除或者应付环境改变需要花费的精力稳定性因修改导致未预料结果的风险程度可测试性确认已修改软件需要花费的精力依从性同上2.4质量属性 ISO/IEC 9126可移植性适应性不需采用额外的活动或手段就能适应不同指定环境的能力可安装性在指定的环境中安装软件需要花费的精力共存性在公共环境中同分享公共资源的其他独立软件共存的能力可替换性在另一个指定软件的环境下,替换该指定软件的能力和需要花费的精力依从性同上2.4质量属性质量属性的开发用户并不能明确地提出他们对产品质量的期
18、望并不了解软件系统的开发过程,也就无从判断哪些质量属性会在怎样的程度上给设计带来多大的影响,也无法将他们对软件系统的质量要求细化成一组组的可量化的质量属性需求工程师质量属性大都是和功能需求联系在一起的,因此需要对照软件的质量属性检查每一项功能需求,尽力去判断质量属性存在的可能性 形容词和副词通常意味着质量属性的存在 对于一些不和任何功能需求相联系的全局性质量属性,需求工程师要在碰到特定的实例时意识到它们的存在 2.5对外接口 解系统和其他系统之间的软硬件接口 接口的用途接口的输入输出数据格式命令格式异常处理要求用户界面 利用专门的人机交互设计文档记录 2.6约束 总体上限制了开发人员设计和构建
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