软件需求工程_计算机科学

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总序

软件是人类在对客观世界认识所形成的知识和经验基础上，通过思维创造和工程化活动产出的兼具艺术性、科学性的工程制品。软件是面向未来的，软件使用场景设计虽先于软件实现

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前言

信息化软件是推动信息密集型企业发展生产力的关键要素。在企业需求多元化、基于IT的业务模式创新日益频繁的环境中，信息密集型企业面临的竞争已经发生了明显的变化。通过

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1　需求工程引言

软件需求工程是软件工程领域的一个重要分支，是进行软件整体建模的第一个重要的阶段性工作。在实际的软件项目中，需求建模质量的好坏会对整个软件项目的成败产生直接影响。

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1.1　从报告说起

世界上软件项目的失败率其实一直是存在的，在导致项目失败的原因中需求问题占比一直比较大。我们通过案例来具体分析一下由于需求问题导致软件项目失败在所有失败原因中所占

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1.1.1　CHAOS Report 2015

美国的第三方机构Standish Group自从1994年起每年都会对软件项目实践的现状进行分析和统计，对软件产业在当前年度的发展给出概括总结。根据2015年发

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1.1.2　“黄金圆环”

从1.1.1节可知，软件项目的成功需要着重注意的因素中有4个与人有直接关系（高层支持、用户的参与、拥有专业技能的人员、项目管理技能），由此可见人在软件项目中的重

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1.2　什么是需求工程

我们在1.1节中分析了需求的成功要素以及“人”之后，对需求在软件研发过程中所起到作用也有了初步了解，接下来我们就来探讨下需求工程的定义以及其相关的特征，也对如何

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1.2.1　需求工程的定义

要给一个名词下定义，是一件很严肃和严谨的事情，因此，要给出需求工程准确的定义是不太现实的。因为从不同角度，不同的维度，会有不同的定义和不同的看法。本书从方法论推

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1.2.2　需求工程的特征

依据需求工程的定义，结合需求工程的主要任务可以得出，需求工程是通过软件需求活动的不断深入从而形成的由过程、工具、方法、技术等构成的一套体系。因此，在需求工程实施

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1.2.3　方法论说明

在讨论和了解了需求工程的定义和特征等知识后，在正式开始进入方法论的学习之前，我们先给出一些学习和使用上的建议。有多年项目经验的资深需求分析人员都明白一个基本道理

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1.3　需求工程的目标

在1.2节充分了解需求工程基本信息的前提下，我们也有了统一的背景领域知识，然而古语云“凡事预则立，不预则废”，告诉我们做什么事情都要有计划，都要有的放矢，都要有

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1.4　如何评价

正所谓“真金不怕火炼”，方法论在应用中的好坏，是否能够真正地解决业务建模的实际问题，是否真实有效地为需求调研提供一种解决方案，需要一套客观的评价机制做出判定。本

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1.5　小　结

本章从国际公司关于软件项目执行的报告谈起，引出软件项目的失败原因中需求所占的比重最大，接着使用了“黄金圆环”规则解释说明了软件需求中所遇到的问题，以及大家在工作

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2　建模准备

进行需求工程的建模之前，必须对建模过程中经常用到的概念和主要元素，以及它们在建模过程方法论中的特殊应用有初步的认识。本章从普及基础概念的角度将需求工程中隐含的、

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2.1　如何进行分析

如何进行需求分析，方法论在需求分析过程中采取了哪些方法，它们的概念及应用方式，本章节就为大家娓娓道来。(https://www.daowen.com)

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2.1.1　5W2H 分析

5W2H分析法是一种简单、方便、易于理解和使用、富有启发意义、对于事务执行和决策非常有帮助的技术分析判定方法。这种分析方法不仅能有效地将问题表述清楚，而且能够通

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2.1.2　面向对象分析

面向对象（Object Oriented，简称OO）方法将世界看成一个个相互独立的对象，相互之间并无因果关系。对象之间的交互必须有某种条件的约束或触发才会按照一

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2.1.3　面向过程分析

我们一直在说面向对象的优势，那么是不是就意味着面向过程就一无是处，答案是否定的，要不然面向过程也不可能在软件行业叱咤风云这么多年，只是面对行业和应用环境的不断变

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2.1.4　快速而不完美的建模

快速而不完美的建模在我们的方法论中作为一种贯彻思想，通过快速为过程建模来理解当前的工作，并与客户达成一致意见。绝大多数客户很赞成并适应这种模型的动态特性，因为这

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2.2　统一建模过程与UML

在2.1节我们讨论了在方法论中要用到的各种分析方法，从宏观层面或概念层面讲述了方法论的实施需要大家首先具备的知识或理念，但在微观或执行层面还有更为具体的工具去承

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2.2.1　绕不过的RUP

要讨论UML，那么我们就不能不提RUP（Rational Unified Process，统一过程）。立交桥再宏伟，再漂亮，都是基于建筑学理论来建设的，RUP与

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2.2.2　方法论中UML元素

UML作为方法论实施建模过程用到的主要建模元素，本节将对使用到的核心元素的基本概念和使用方法进行详细介绍，对使用到的一些重要元素会进行较为深入的讨论。这些是本书

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2.2.3　方法论中的UML视图

UML核心元素讲述了方法论中需要用到的一些关键概念，在业务建模以及系统建模阶段都有所涉及。接下来本节将重点介绍在方法论中用到的两大图形：用例图和活动图（泳道图）

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2.3　小　结

本章主要从方法论建模过程中应用到的分析思想和分析方式着手，讲解了在应用过程中可以从哪些方面，使用哪些方法进行需求模型的建设。接着从方法论建模过程中使用较多的UM

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3　需求建模方法论概述

经过需求工程知识的介绍，又了解了方法论需求建模的准备工作之后，相信大家已经对如何进行需求建模有些迫不及待了，到底我们该如何使用方法论，如何从业务逐步过渡到系统呢

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3.1　案例项目说明

选取一个合适的案例还是很困难的。因为有些案例太小，比如一个论坛，无法串起更多的知识点；有点案例不够典型，比如制造执行，离散且复杂，难以体现出方法论建模的优势。在

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3.2　分析业务目标

定义和分析业务目标是为了尽快梳理清楚业务范围（业务范围与系统范围区别可参考本节案例&知识），也是对要建设的系统的展望。客户既然要立项准备开发一个软件系统，一定对

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3.3　以人为本

在了解业务目标之后，是否马上开始了解业务具体情节，进行业务建模了呢？先不要着急，既然是一个软件系统，免不了需要人参与。那么我们就从人入手，了解与列出来的目标有关

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3.4　获取业务对象

经过需求准备阶段对业务领域有了比较全面的认识之后，需求过程方法论正式进入业务建模阶段，业务建模主要就是在业务范围内反映现实业务过程执行，主要包括获取业务对象、划

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