工学需求分析xz.pptx

第第3章章 需求分析需求分析n需求分析概述需求分析概述 n数据流图数据流图n数据字典数据字典n加工逻辑描述工具加工逻辑描述工具n结构化分析方法结构化分析方法n需求规格说明书需求规格说明书n复审复审n需求分析人员需求分析人员n小结小结3.1 需求分析概述需求分析概述n需求分析的两大主要任务需求分析的两大主要任务 准确地准确地定义定义未来系统的目标，确定为了满足用未来系统的目标，确定为了满足用户的需求系统必须做什么。用户的需求系统必须做什么。用 规范的形式准确地表达用户的规范的形式准确地表达用户的需求需求。n建立分析模型建立分析模型 n编写需求规格说明书编写需求规格说明书 需求分析的任务和步骤需求分析的任务和步骤n需求分析的步骤需求分析的步骤n需求获取需求获取 n需求提炼需求提炼 n需求描述需求描述 n需求验证需求验证 涉及与思考的几个问题涉及与思考的几个问题如何定义系统需求？如何定义系统需求？v如何识别、获取需求如何识别、获取需求?你能够采取何种手段与用户进行交流沟通你能够采取何种手段与用户进行交流沟通?v何为需求建模何为需求建模?你如何理解模型与建模你如何理解模型与建模?需求工程概述需求工程概述 需求工程是指应用已证实有效的技术、方法进需求工程是指应用已证实有效的技术、方法进行需求分析，确定客户需求，帮助分析人员理行需求分析，确定客户需求，帮助分析人员理解问题并定义目标系统的所有外部特征的一门解问题并定义目标系统的所有外部特征的一门学科。学科。需求工程的活动：需求工程的活动：需求获取需求获取需求建模需求建模形成需求规格（规约）形成需求规格（规约）需求验证需求验证需求管理需求管理需求工程的层次分解示意图需求工程的层次分解示意图 需求工程 需求工程 需求管理 问题获取分析编写规格说明 验证 在需求分析阶段，系统在需求分析阶段，系统分析员的主要分析员的主要焦点焦点是是 “做做什么（什么（whatwhat）”，不是，不是 “怎样做（怎样做（howhow）”需求获取需求获取 需求获取的目的需求获取的目的 清楚地理解所要解决的问题清楚地理解所要解决的问题 完整地获取用户需求完整地获取用户需求需求获取面临的挑战需求获取面临的挑战L 问题的复杂性和对问题空间问题的复杂性和对问题空间 理解的不完备性与不一致性理解的不完备性与不一致性L 交流障碍交流障碍L 需求易变性需求易变性理解依赖于个人经验理解依赖于个人经验源自德国源自德国SchwankSchwank教授教授需求获取的常用方法需求获取的常用方法n联合分析小组联合分析小组 n用户代表、领域专家和系统分析员用户代表、领域专家和系统分析员n客户访谈客户访谈 n充分准备，寻找共同语言充分准备，寻找共同语言 n循序渐进、逐步逼近循序渐进、逐步逼近 n问题分析与确认问题分析与确认 n多个来回多个来回 分析建模分析建模n结构化分析模型结构化分析模型n分析模型描述工具分析模型描述工具nDFD、DD和和PSPEC nCFD、CSPEC和和STD nE-R图图 需求分析的过程需求分析的过程(1)通过对现实环境的调查，通过对现实环境的调查，获得当前系统的物理模型获得当前系统的物理模型 学学生生学学生生购购书书申申请请购购书书单单发发票票领领书书单单书书北北107107张张教务科教务科北北206206王王会计室会计室北北206206李李出纳员出纳员(二实南二实南)赵赵教材科教材科学生购买教材的实际处理流程学生购买教材的实际处理流程当前系统物理模型当前系统物理模型(2)去掉具体模型中的非本质因素，去掉具体模型中的非本质因素，抽取现实系统的实质，抽象出当前系统抽取现实系统的实质，抽象出当前系统 的逻辑模型。的逻辑模型。学生购买教材的逻辑模型学生购买教材的逻辑模型学学生生学学生生购购书书申申请请购购书书单单发发票票领领书书单单书书审查审查有效性有效性开发票开发票开领开领书单书单发书发书需求分析的过程需求分析的过程需求分析的过程需求分析的过程(3)分析当前系统与目标系统的差别，分析当前系统与目标系统的差别，建立目标系统的逻辑模型建立目标系统的逻辑模型 计算机教材管理系统的逻辑模型计算机教材管理系统的逻辑模型学学生生购书单购书单发票发票领书单领书单审查并审查并开发票开发票开领开领书单书单无效书单无效书单学学生生需求分析过程示意需求分析过程示意(4)对目标系统的逻辑模型进行改进与优化对目标系统的逻辑模型进行改进与优化(5)需求分析的验证需求分析的验证 需求分析的步骤需求分析的步骤当前当前系统系统目标目标系统系统物理物理模型模型逻辑逻辑模型模型逻辑逻辑模型模型物理物理模型模型模型化模型化抽象化抽象化具体化具体化实例化实例化怎怎么么做做做做什什么么当前当前系统系统目标目标系统系统需需求求定定义义结构化分析模型结构化分析模型加工说明数据对象说明CFD,STD图DFD图E-R图DD控制说明分析模型描述工具分析模型描述工具n结构化分析工具结构化分析工具nDFD、DD和和PSPEC nCFD、CSPEC和和STD nE-R图图 3.2数据流图数据流图DFD(Data Flow Diagram)n描述系统逻辑模型描述系统逻辑模型n信息在系统中的流动和处理信息在系统中的流动和处理n用途用途n交流信息的工具交流信息的工具n结构化分析和设计的工具结构化分析和设计的工具数据流图数据流图DFDn组成符号组成符号n圆框代表加工圆框代表加工n箭头代表数据流向箭头代表数据流向n方框代表源点和终点方框代表源点和终点n双杠表示数据文件或数据库双杠表示数据文件或数据库n分层分层n从高层到低层从高层到低层n分解前后的数据流必须一致分解前后的数据流必须一致n命名命名n数据流数据流n处理处理领书单 进书通知 购书单 缺书单 DFD练习练习售售书系统书系统学生教材购销系统书 库保 管员领书单进书通知 进书通知 购书单缺书单 DFD练习练习售售书系统书系统1销售2采购书库保管员学生F1教材存量表 F2缺书登记表 3.3数据字典数据字典DD(Data(Data Dictionary)Dictionary)DD是对所有与系统相关的数据元素是对所有与系统相关的数据元素的一个有组织的列表的一个有组织的列表,以及精确的、以及精确的、严格的定义，使得用户和系统分析严格的定义，使得用户和系统分析员对于输入、输出、存储成分和中员对于输入、输出、存储成分和中间计算有共同的理解间计算有共同的理解 数据字典数据字典DD(Data Dictionary)(Data Dictionary)nDFD中所有元素的定义的集合中所有元素的定义的集合n内容内容n数据流数据流n数据流分量数据流分量n数据存储（数据文件或数据库）数据存储（数据文件或数据库）n处理（一般不用处理（一般不用DD描述）描述）数据字典数据字典DDn定义数据的方法定义数据的方法n自顶向下分解数据自顶向下分解数据n数据元素的组合方式数据元素的组合方式n顺序：顺序：A+Bn选择：选择：A|Bn重复：重复：1A5n可选可选：（A）定义式中使用的符号定义式中使用的符号 操作符操作符 含义描述含义描述 定义为定义为 与与(顺序结构顺序结构).重复重复(循环结构循环结构).或或(选择结构选择结构).,.,.(.)(.)任选任选 m.n m.n 界域界域 .,.,注释符注释符限制重复次数举例限制重复次数举例:3 35 5 或或5 53 3 表示允许重复表示允许重复3-53-5次次 3 33 3 或或3 33 3 表示恰好重复表示恰好重复 3 3 次次 1 1表示至少出现表示至少出现 1 1 次次表示允许重复表示允许重复0 0至任意至任意次次数据字典数据字典DDnDD的用途的用途n分析阶段的交流工具分析阶段的交流工具n包含控制信息包含控制信息n数据库设计的基础数据库设计的基础n例子例子nP40例例3-3，3-43.4 加工逻辑描述工具加工逻辑描述工具n加工说明加工说明PSPECn说明说明DFD中的每个加工中的每个加工n描述工具描述工具n结构化语言结构化语言n判定表判定表n判定树判定树加工说明加工说明例子例子n结构化语言结构化语言nP41-42,例例3-5n判定表判定表nP41,表表3-1n判定树判定树nP42,例例3-6CFD和和CSPECn适合实时系统的分析适合实时系统的分析n与与DFD和和PSPEC类似类似n和和DFD与与PSPEC配合使用配合使用n表示控制流和控制加工表示控制流和控制加工CFD和和DFD的关系的关系数据条件控制输入加工激活信号控制输出输入数据加工模型PSPEC控制模型CSPEC输出数据控制输入CFD的符号表示的符号表示控制信息或事件引用控制说明DFD和和CFD例子例子-DFD信号半分钟数据光电管采集计数传送工控机处理实时数据显示班数据处理半小时数据班数据DFD和和CFD例子例子-CFD翻屏人工驱动信息时钟半小时半分钟某型号累加物品经过信号半分钟数据光电管采集计数传送工控机处理实时数据显示班数据处理半小时数据班数据STDn描述软件状态变迁描述软件状态变迁n符号表示符号表示n矩形矩形-系统状态系统状态n箭头箭头-状态转变方向状态转变方向n规则表达式规则表达式-事件事件/触发行为触发行为状态1状态2事件/触发行为STD例子例子20秒到/翻屏生成最新数据/翻屏半小时到/工控处理半分钟到/传送空闲/采集物品经过/计数采集PLC计数传送工控处理实时翻屏E-R图图n用于对复杂数据的用作数据分析和建模用于对复杂数据的用作数据分析和建模n实体、属性和关系实体、属性和关系n组成符号组成符号0：11：10：m1:mE-R图例子图例子电话机生产厂商经销商用户生产购买使用经销3.5 结构化分析方法结构化分析方法n基本步骤基本步骤n自顶向下，功能分解自顶向下，功能分解n分层分层DFDn由后向前，定义数据和加工由后向前，定义数据和加工nDD,PSPECn根据需要，分析复杂数据和动态模型根据需要，分析复杂数据和动态模型nE-R图，图，CFD,CSPEC,STDn编写编写SRSDFD的复审的复审n父图和子图不平衡父图和子图不平衡n未区分局部文件和局部外部项未区分局部文件和局部外部项n分解的速度太快分解的速度太快n不遵守加工编号规则不遵守加工编号规则3.6 软件需求说明（软件需求说明（SRS）n引言引言n信息描述信息描述n功能描述功能描述n行为描述行为描述n质量保证质量保证n接口描述接口描述n其它其它业务需求用户需求功能需求 软件需求三个不同的层次 需求获取的内容需求获取的内容 1.用户需求分类用户需求分类(1)功能性需求功能性需求:定义了系统做什么（描述系统必须支持定义了系统做什么（描述系统必须支持 的功能和过程）的功能和过程）(2)非功能性需求（技术需求）非功能性需求（技术需求）:定义了系统工作时的特性定义了系统工作时的特性 （描述操作环境和性能目标）（描述操作环境和性能目标）2.2.两类需求包括的内容两类需求包括的内容(1)功能功能(2)性能性能(3)环境环境(4)界面界面(5)用户或人的因素用户或人的因素(6)文档文档(7)数据数据(8)资源资源(9)安全保密安全保密(10)软件成本消耗与开发进度软件成本消耗与开发进度(11)质量保证质量保证(1)(1)功能需求功能需求 系统做什么？系统做什么？系统何时做什么？系统何时做什么？系统何时及如何修改或升系统何时及如何修改或升 级？级？(2)(2)性能需求性能需求 软件开发的技术性指标软件开发的技术性指标例如：例如：存储容量限制存储容量限制 执行速度、相应时间执行速度、相应时间 吞吐量吞吐量(3)(3)环境需求环境需求 硬件设备：硬件设备：机型、外设、接口、机型、外设、接口、地点、分布、温度、地点、分布、温度、湿度、磁场干扰等湿度、磁场干扰等软件：软件：操作系统操作系统 网络网络 数据库数据库(4)(4)界面需求界面需求 有来自其它系统的输入吗？有来自其它系统的输入吗？到自其它系统的输出吗？到自其它系统的输出吗？对数据格式有规定吗？对数据格式有规定吗？对数据存储介质有规定吗？对数据存储介质有规定吗？(5)(5)用户或人的因素用户或人的因素 用户类型？用户类型？各种用户熟练程度？各种用户熟练程度？需受何种训练？需受何种训练？用户理解、使用系统的难度？用户理解、使用系统的难度？用户错误操作系统的可能性？用户错误操作系统的可能性？(6)(6)文档需求文档需求 需哪些文档？需哪些文档？文档针对哪些读者文档针对哪些读者？(7)(7)数据需求数据需求 输入、输出数据的格式？输入、输出数据的格式？接收、发送数据的频率？接收、发送数据的频率？数据的准确性和精度？数据的准确性和精度？数据流量？数据流量？数据需保持的时间？数据需保持的时间？(8)(8)资源需求资源需求 软件运行时所需的数据、软件。空软件运行时所需的数据、软件。空 间等资源。间等资源。软件开发、维护所需的人力、软件开发、维护所需的人力、支撑软件、开发设备等。支撑软件、开发设备等。(9)(9)安全保密要求安全保密要求 需对访问系统或系统信息加以控需对访问系统或系统信息加以控 制吗？制吗？如何隔离用户之间的数据？如何隔离用户之间的数据？用户程序如何与其它程序和操作用户程序如何与其它程序和操作 系统隔离？系统隔离？系统备份要求？系统备份要求？(10)(10)软件成本消耗进度需求软件成本消耗进度需求开发有规定的时间表吗？开发有规定的时间表吗？软硬件投资有无限制软硬件投资有无限制？(11)(11)质量保证质量保证 系统的可靠性要求？系统的可靠性要求？系统必须监测和隔离错误吗？系统必须监测和隔离错误吗？规定系统平均出错时间？规定系统平均出错时间？出错后，重启系统允许的时间？出错后，重启系统允许的时间？系统变化如何反映到设计中？系统变化如何反映到设计中？维护是否包括对系统的改进？维护是否包括对系统的改进？系统的可移植性？系统的可移植性？3.9 小结小结n软件需求是决定软件开发的一个关键因素，包括业务需求、软件需求是决定软件开发的一个关键因素，包括业务需求、用户需求、功能需求和非功能需求等不同层次。用户需求、功能需求和非功能需求等不同层次。n需求文档在软件开发过程中起着重要的作用，需要采用适需求文档在软件开发过程中起着重要的作用，需要采用适当的方法保证其一致性、完备性和无二义性当的方法保证其一致性、完备性和无二义性n结构化分析是被广泛采用的需求建模方法之一，包括数据结构化分析是被广泛采用的需求建模方法之一，包括数据建模、功能建模和行为建模。建模、功能建模和行为建模。n实体关系图用来创建数据模型，描述了系统中所有重要的实体关系图用来创建数据模型，描述了系统中所有重要的数据对象；数据流图用来创建功能模型，描述了信息流和数据对象；数据流图用来创建功能模型，描述了信息流和数据转换；状态转换图用来创建行为模型，描述状态以及数据转换；状态转换图用来创建行为模型，描述状态以及导致状态改变的事件；数据字典定义了系统的所有数据项。导致状态改变的事件；数据字典定义了系统的所有数据项。n复审是发现需求错误的有效手段。复审是发现需求错误的有效手段。思考题n掌握数据流图以及数据字典等需求分析工具各自的作用?n如何撰写需求规格说明书？