1、documentclass11pt,a4paper,onesidearticleusepackageamsmathusepackagegraphicxusepackageCJKbegindocumentbeginCJK*GBgbsntitle浅谈软件需求author柴其栋，李俊德，李明哲，胡宇鹏，杨硕，严海威，王慧民，李克宁,朱鲁青 maketitlebeginabstract软件需求是(1)用户解决问题或达到目标所需的条件或权能(Capability)。 (2)系统或系统部件要满足合同、标准、规范或其它正式规定文档所需具有的条件或权能。 (3)一种反映上面(1)或(2)所描述的条件或权能的文
2、档说明。endabstractvspace1mm noindenttextbfKeywords:MVC,Struts2,Spring,Hibernate,SSH,JAVA EEsection内容摘要本篇论文的内容主要有软件需求的定义，软件需求的发展，软件需求的层次，软件需求的过程，软件需求的方法，以及软件需求说明书的格式。vspace1mm noindenttextbfKeywords:MVC,Struts2,Spring,Hibernate,SSH,JAVA EEsection软件需求的发展需 求 工 程 是 随 着 计 算 机 的 发 展 而 发 展 的 ， 在 计 算 机 发 展 的 初
3、 期 ， 软 件 规模 不 大 ， 软 件 开 发 所 关 注 的 是 代 码 编 写 ， 需 求 分 析 很 少 受 到 重 视 。 后 来 软件 开 发 引 入 了 生 命 周 期 的 概 念 ， 需 求 分 析 成 为 其 第 一 阶 段 。 随 着 软 件 系 统规 模 的 扩 大 ， 需 求 分 析 与 定 义 在 整 个 软 件 开 发 与 维 护 过 程 中 越 来 越 重 要 ， 直接 关 系 到 软 件 的 成 功 与 否 。 人 们 逐 渐 认 识 到 需 求 分 析 活 动 不 再 仅 限 于 软 件 开发 的 最 初 阶 段 ， 它 贯 穿 于 系 统 开 发 的 整
4、个 生 命 周 期 。 80 年 代 中 期 ， 形 成 了软 件 工 程 的 子 领 域 需 求 工 程 (requirement engineering, RE)。 进 入90 年 代 以 来 ， 需 求 工 程 成 为 研 究 的 热 点 之 一 。 从 1993 年 起 每 两 年 举 办 一次 需 求 工 程 国 际 研 讨 会 (ISRE)， 自 1994 年 起 每 两 年 举 办 一 次 需 求 工 程 国 际会 议 (ICRE)， 在 1996 年 Springer-Verlag 发 行 了 一 新 的 刊 物 Requirements Engineering 。 一 些 关
5、 于 需 求 工 程 的 工 作 小 组 也 相 继 成 立 ，如 欧 洲 的 RENOIR(Requirements Engineering Network of International Cooperating Research Groups )， 并 开 始 开 展 工 作 。beginfiguretcenteringincludegraphicsheight=2.5in,width=3.5inimages/20imageCon.epsvspace-2mmcaptionConfusion matrix for DataSet2. Brightness indicates the pur
6、ity of the learned categories. The ideal is bright along the diagonal. labelfig2endfiguresection软件需求的层次软 件 需 求 包 括 三 个 不 同 的 层 次 业 务 需 求 、 用 户 需 求 和 功 能 需 求 也包 括 非 功 能 需 求 。1.业 务 需 求 ( business requirement)反 映 了 组 织 机 构 或 客 户 对 系 统 、产 品 高 层 次 的 目 标 要 求 ， 它 们 在 项 目 视 图 与 范 围 文 档 中 予 以 说 明 。2.用 户 需 求
7、(user requirement) 文 档 描 述 了 用 户 使 用 产 品 必 须 要 完 成的 任 务 ， 这 在 使 用 实 例 (use case)文 档 或 方 案 脚 本 (scenario)说 明 中 予 以说 明 。3.功 能 需 求 (functional requirement)定 义 了 开 发 人 员 必 须 实 现 的 软 件功 能 ， 使 得 用 户 能 完 成 他 们 的 任 务 ， 从 而 满 足 了 业 务 需 求 。 所 谓 特 性(feature)是 指 逻 辑 上 相 关 的 功 能 需 求 的 集 合 ， 给 用 户 提 供 处 理 能 力 并 满
8、 足业 务 需 求 。作 为 补 充 ， 软 件 需 求 规 格 说 明 还 应 包 括 非 功 能 需 求 ， 它 描 述 了 系 统 展 现给 用 户 的 行 为 和 执 行 的 操 作 等 。 它 包 括 产 品 必 须 遵 从 的 标 准 、 规 范 和 合 约 ；外 部 界 面 的 具 体 细 节 ； 性 能 要 求 ； 设 计 或 实 现 的 约 束 条 件 及 质 量 属 性 。 所 谓约 束 是 指 对 开 发 人 员 在 软 件 产 品 设 计 和 构 造 上 的 限 制 。 质 量 属 性 是 通 过 多 种角 度 对 产 品 的 特 点 进 行 描 述 ， 从 而 反 映
9、 产 品 功 能 。 多 角 度 描 述 产 品 对 用 户 和开 发 人 员 都 极 为 重 要 。 值 得 注 意 的 一 点 是 ， 需 求 并 未 包 括 设 计 细 节 、 实 现细 节 、 项 目 计 划 信 息 或 测 试 信 息 。 需 求 与 这 些 没 有 关 系 ， 它 关 注 的 是 充 分 说明 你 究 竟 想 开 发 什 么 。beginfiguretcenteringincludegraphicsheight=2.5in,width=3.5inimages/20imageCon.epsvspace-2mmcaptionConfusion matrix for Da
10、taSet2. Brightness indicates the purity of the learned categories. The ideal is bright along the diagonal. labelfig2endfiguresection软件需求过程软 件 需 求 工 程 主 要 包 括 两 个 方 面 ： 需 求 开 发 和 需 求 管 理 。需 求 开 发 可 进 一 步 分 为 ： 需 求 获 取 、 需 求 分 析 、 编 写 需 求 规 格 和 需 求 验证 四 个 阶 段 。 各 阶 段 说 明 如 下 ：1 需 求 获 取 ： 这 一 阶 段 的 核 心
11、 任 务 就 是 确 定 三 个 层 次 的 需 求 ， 对 于 业务 层 要 强 调 明 确 业 务 总 目 标 及 使 用 范 围 ， 对 于 用 户 层 ， 要 强 调 明 晰 用 户 工作 流 程 ， 对 于 功 能 层 还 要 收 集 系 统 运 行 环 境 的 限 制 等 非 功 能 性 需 求 。 不 同 的时 间 、 不 同 的 用 户 会 由 于 不 同 的 业 务 目 标 及 使 用 范 围 而 提 出 不 尽 相 同 的 需 求 ，同 时 由 于 没 有 约 定 提 出 方 式 也 会 有 各 不 相 同 的 表 现 形 式 。 针 对 上 述 问 题 ， 首先 要 确
12、定 用 户 代 表 并 对 其 在 需 求 中 的 主 次 地 位 于 以 划 分 ； 其 次 要 确 定 需 求 的整 个 开 发 过 程 ， 最 后 还 要 明 确 不 同 层 次 的 需 求 要 以 约 定 的 形 式 出 具 文 档 ， 以备 双 方 的 交 流 及 问 题 检 查 。2 需 求 分 析 ： 这 一 阶 段 的 核 心 任 务 就 是 确 定 并 完 善 需 求 。 初 期 阶 段 所获 得 的 大 量 需 求 往 往 是 不 系 统 、 不 完 整 甚 至 个 别 需 求 是 错 误 的 、 不 必 要 的 ，只 有 通 过 提 炼 、 分 析 和 仔 细 审 查 需
13、 求 ， 彼 此 沟 通 ， 采 用 适 当 的 表 现 形 式 ， 比如 绘 制 业 务 目 标 关 联 图 、 绘 制 功 能 结 构 示 意 图 、 编 制 数 据 字 典 、 编 写 用 户 实例 等 ， 明 白 需 求 含 义 并 找 出 其 中 的 错 误 、 遗 漏 或 不 足 的 地 方 ， 尤 其 是 应 采 用特 定 符 号 标 识 需 求 优 先 级 。3 这 一 阶 段 的 任 务 强 调 将 已 收 集 并 做 分 析 处 理 的 需 求 经 编 制 整 理 形 成 规范 化 的 可 视 文 档 ， 即 软 件 需 求 规 格 说 明 书 。4 本 阶 段 是 需 求
14、 开 发 工 作 的 最 后 阶 段 ， 要 确 定 在 第 三 阶 段 所 编 制 的 需 求文 档 是 否 与 预 期 结 果 一 致 ， 是 否 符 合 高 质 量 需 求 的 评 价 标 准 。 这 项 工 作 可 以通 过 评 审 来 完 成 。 评 审 可 以 根 据 用 户 代 表 的 个 人 偏 好 、 习 惯 予 以 审 查 需 求 ，也 可 以 遵 循 行 业 质 量 控 制 办 法 制 定 严 格 的 步 骤 进 行 审 查 ， 这 主 要 取 决 于 项 目的 大 小 、 需 求 及 各 个 部 分 的 重 要 程 度 。beginfiguretcenteringinc
15、ludegraphicsheight=2.5in,width=3.5inimages/20imageCon.epsvspace-2mmcaptionConfusion matrix for DataSet2. Brightness indicates the purity of the learned categories. The ideal is bright along the diagonal. labelfig2endfiguresection软件需求方法软 件 需 求 分 析 方 法 大 体 分 为 如 下 四 类 ： 传 统 分 析 ， 结 构 化 分 析 ， 信 息 工 程 ，
16、面 向 对 象 分 析 。1.传 统 分 析 就 是 毫 无 章 法 的 进 行 需 求 分 析 。2.结 构 化 分 析 是 一 种 单 纯 的 由 顶 向 下 逐 步 求 精 的 功 能 分 解 方 法 。 分 析 员首 先 用 上 下 文 图 表 (称 为 数 据 流 图 DFD)表 示 系 统 的 所 有 输 入 输 出 ， 然 后 反复 地 对 系 统 求 精 ， 每 次 求 精 都 表 示 成 一 更 详 细 的 DFD 从 而 建 立 关 于 系 统 的一 个 DFD 层 次 。 为 保 存 DFD 中 的 这 些 信 息 ， 使 用 数 据 字 典 来 存 取 相 关 的 定
17、义 、结 构 及 目 的 。 SA 方 法 是 目 前 实 际 应 用 效 力 广 泛 的 需 求 工 程 技 术 。 它 具 有 较 好的 分 别 、 抽 象 能 力 ， 为 开 发 小 组 找 到 了 一 种 中 间 语 言 ， 易 于 软 件 人 员 所 掌 握 。但 它 离 应 用 领 域 尚 有 一 定 的 距 离 ， 难 以 直 接 应 用 领 域 术 民 与 软 件 设 计 也 有 一段 不 小 的 距 离 因 而 为 开 发 小 组 的 思 想 交 流 带 来 了 一 定 的 困 难 。3.信 息 工 程 采 纳 了 结 构 化 方 法 的 各 种 技 术 ， 并 根 据 信
18、息 系 统 开 发 特 点 进行 更 为 严 格 ， 全 面 的 改 进 ， 改 进 策 略 规 划 ， 数 据 建 模 和 自 动 化 工 具 。 从 信 息角 度 开 发 系 统 ， 客 观 世 界 被 描 述 为 数 据 和 数 据 属 性 及 其 相 互 关 系 。4.面 向 对 象 分 析 把 分 析 建 立 在 系 统 对 象 以 及 对 象 间 交 互 的 基 础 之 上 ， 使得 我 们 能 以 3 个 最 基 本 的 方 法 框 架 对 象 及 其 属 性 、 分 类 结 构 和 集 合 结构 来 定 义 和 沟 通 需 求 。 面 向 对 象 的 问 题 分 析 模 型 从
19、 3 个 侧 面 进 行 描 述 ， 即对 象 模 型 (对 象 的 静 态 结 构 )、 动 态 模 型 (对 象 相 互 作 用 的 顺 序 )和 功 能 模 型(数 据 变 换 及 功 能 依 存 关 系 )。 需 求 工 程 的 抽 象 原 则 、 层 次 原 则 和 分 割 原 则 同样 适 用 于 面 向 对 象 方 法 ， 即 对 象 抽 象 与 功 能 抽 象 原 则 是 一 样 的 ， 也 是 从 高 级到 低 级 、 从 逻 辑 到 物 理 ， 逐 级 细 分 每 一 级 抽 象 都 重 复 对 象 建 模 (对 象 识 别 )一动 态 建 模 (事 件 识 别 )一 功
20、能 建 模 (操 作 识 别 )的 过 程 ， 直 到 每 一 个 对 象 实 例在 物 理 (程 序 编 码 )上 全 部 实 现 为 止 。beginfiguretcenteringincludegraphicsheight=2.5in,width=3.5inimages/20imageCon.epsvspace-2mmcaptionConfusion matrix for DataSet2. Brightness indicates the purity of the learned categories. The ideal is bright along the diagonal.
21、labelfig2endfiguresection软件需求说明书软 件 需 求 说 明 书 的 编 制 是 为 了 使 用 户 和 软 件 开 发 者 双 方 对 该 软 件 的 初 始 规 定有 一 个 共 同 的 理 解 ， 使 之 成 为 整 个 开 发 工 作 的 基 础 。 编 制 软 件 需 求 说 明 书的 内 容 要 求 如 下 ： 引 言1 1 编 写 目 的 说 明 编 写 这 份 软 件 需 求 说 明 书 的 目 的 ， 指 出 预 期 的 读 者 。 1 2 背 景 说 明 ： a 待 开 发 的 软 件 系 统 的 名 称 ； b 本 项 目 的 任 务 提 出 者
22、 、 开 发 者 、 用 户 及 实 现 该 软 件 的 计 算 中 心 或 计算 机 网 络 ； C 该 软 件 系 统 同 其 他 系 统 或 其 他 机 构 的 基 本 的 相 互 来 往 关 系 。 1 3 定 义 列 出 本 文 的 原 词 组 。 1 4 参 考 资 料 列 出 用 得 着 的 参 考 资 料 ， 如 ： a 本 项 目 的 经 核 准 的 计 划 任 务 书 或 合同 、 上 级 机 关 的 批 文 ； b 属 于 本 项 目 的 其 他 已 发 表 的 文 件 ； c 本 文件 中 各 处 引 用 的 文 件 、 资 料 、 包 括 所 要 用 到 的 软 件
23、开 发 标 准 。 列 出 这 些 文件 资 料 的 标 题 、 文 件 编 号 、 发 表 日 期 和 出 版 单 位 ， 说 明 能 够 得 到 这 些 文 件 资料 的 来 源 。 任 务 概 述2 1 目 标 叙 述 该 项 软 件 开 发 的 意 图 、 应 用 目 标 、 作 用 范 围 以 及 其 他 应 向 读 者 说 明的 有 关 该 软 件 开 发 的 背 景 材 料 。 解 释 被 开 发 软 件 与 其 他 有 关 软 件 之 间 的 关 系 。如 果 本 软 件 产 品 是 一 项 独 立 的 软 件 ， 而 且 全 部 内 容 自 含 ， 则 说 明 这 一 点 。
24、 如果 所 定 义 的 产 品 是 一 个 更 大 的 系 统 的 一 个 组 成 部 分 ， 则 应 说 明 本 产 品 与 该 系统 中 其 他 各 组 成 部 分 之 间 的 关 系 ， 为 此 可 使 用 一 张 方 框 图 来 说 明 该 系 统 的 组成 和 本 产 品 同 其 他 各 部 分 的 联 系 和 接 口 。 2 2 用 户 的 特 点 列 出 本 软 件 的 最 终 用 户 的 特 点 ， 充 分 说 明 操 作 人 员 、 维 护 人 员 的 教 育 水平 和 技 术 专 长 ， 以 及 本 软 件 的 预 期 使 甩 频 度 。 这 些 是 软 件 设 计 工 作
25、 的 重 要 约束 2 3 假 定 和 约 束 列 出 进 行 本 软 件 开 发 工 作 的 假 定 和 约 束 ， 例 如 经 费 限 制 、 开 发 期 限 等 。 需 求 规 定3 1 对 功 能 的 规 定 用 列 表 的 方 式 （ 例 如 IPO 表 即 输 入 、 处 理 、 输 出 表 的 形 式 ） ， 逐 项 定 量和 定 性 地 叙 述 对 软 件 所 提 出 的 功 能 要 求 ， 说 明 输 入 什 么 量 、 经 怎 样 的 处 理 、得 到 什 么 输 出 ， 说 明 软 件 应 支 持 的 终 端 数 和 应 支 持 的 并 行 操 作 的 用 户 数 。 3
26、 2 对 性 能 的 规 定 3 2 1 精 度 说 明 对 该 软 件 的 输 入 、 输 出 数 据 精 度 的 要 求 ， 可 能 包 括 传 输 过 程 中 的 精度 。 3 2 2 时 间 特 性 要 求 说 明 对 于 该 软 件 的 时 间 特 性 要 求 ， 如 对 ： a 响 应 时 间 ； b 更 新处 理 时 间 ； c 数 据 的 转 换 和 传 送 时 间 ； d 解 题 时 间 ； 等 的 要 求 。 3 2 3 灵 活 性 说 明 对 该 软 件 的 灵 活 性 的 要 求 ， 即 当 需 求 发 生 某 些 变 化 时 ， 该 软 件 对 这些 变 化 的 适
27、应 能 力 ， 如 ： a 操 作 方 式 上 的 变 化 ； b 运 行 环 境 的 变 化 ； c 同 其 他 软 件 的 接口 的 变 化 ； d 精 度 和 有 效 时 限 的 变 化 ； e 计 划 的 变 化 或 改 进 。 对 于为 了 提 供 这 些 灵 活 性 而 进 行 的 专 门 设 计 的 部 分 应 该 加 以 标 明 。 3 3 输 人 输 出 要 求 解 释 各 输 入 输 出 数 据 类 型 ， 并 逐 项 说 明 其 媒 体 、 格 式 、 数 值 范 围 、 精 度等 。 对 软 件 的 数 据 输 出 及 必 须 标 明 的 控 制 输 出 量 进 行 解
28、 释 并 举 例 ， 包 括 对 硬拷 贝 报 告 （ 正 常 结 果 输 出 、 状 态 输 出 及 异 常 输 出 ） 以 及 图 形 或 显 示 报 告 的 描述 。 3 4 数 据 管 理 能 力 要 求 说 明 需 要 管 理 的 文 卷 和 记 录 的 个 数 、 表 和 文 卷 的 大 小 规 模 ， 要 按 可 预 见的 增 长 对 数 据 及 其 分 量 的 存 储 要 求 作 出 估 算 。 3 5 故 障 处 理 要 求 列 出 可 能 的 软 件 、 硬 件 故 障 以 及 对 各 项 性 能 而 言 所 产 生 的 后 果 和 对 故 障处 理 的 要 求 。 3 6
29、 其 他 专 门 要 求 如 用 户 单 位 对 安 全 保 密 的 要 求 ， 对 使 用 方 便 的 要 求 ， 对 可 维 护 性 、 可 补充 性 、 易 读 性 、 可 靠 性 、 运 行 环 境 可 转 换 性 的 特 殊 要 求 等 。 运 行 环 境 规 定4 1 设 备 列 出 运 行 该 软 件 所 需 要 的 硬 设 备 。 说 明 其 中 的 新 型 设 备 及 其 专 门 功 能 ，包 括 ： a 处 理 器 型 号 及 内 存 容 量 ； b 外 存 容 量 、 联 机 或 脱 机 、 媒 体及 其 存 储 格 式 ， 设 备 的 型 号 及 数 量 ； c 输 入
30、 及 输 出 设 备 的 型 号 和 数 量 ，联 机 或 脱 机 ； d 数 据 通 信 设 备 的 型 号 和 数 量 ； e 功 能 键 及 其 他 专 用 硬件 4 2 支 持 软 件 列 出 支 持 软 件 ,包 括 要 用 到 的 操 作 系 统 、 编 译 （ 或 汇 编 ） 程 序 、 测 试 支持 软 件 等 。 4 3 接 口 说 明 该 软 件 同 其 他 软 件 之 间 的 接 口 、 数 据 通 信 协 议 等 。 4 4 控 制 说 明 控 制 该 软 件 的 运 行 的 方 法 和 控 制 信 号 ， 并 说 明 这 些 控 制 信 号 的 来 源 。begint
31、hebibliography8bibitemmvc刘伟琴.newblock 软件需求（第 2版）.bibitemstruts_01金芝.newblock软件需求工程：原理和方法.bibitemstruts_hibernate陆丽娜.newblock 软件需求.bibitemweb_mvc骆斌.newblock 需求工程：软件建模和分析.bibitemstruts2_02科维兹，胡辉良.newblock 使用软件需求.bibitemstruts2_03劳森，刘晓晖.newblock 软件需求.bibitemstruts_spring孙学涛.newblock 需求分析.bibitemssh索姆维拉，赵文耘.newblock 需求工程.endthebibliographyendCJK*enddocument
