需求分析.docx

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需求分析

第二章需求分析

一、需求分析定义

IEEE的定义：

（1）用户解决问题或达到目标所需的条件或能力（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备的条件或能力；

（3）一种反映

（1）或

（2）所描述的条件或能力的文档说明.

二、需求分析的任务

需求分析所要做的工作是深入描述软件的功能和性能，确定软件设计的限制和软件同其它系统元素的接口细节，定义软件的其它有效性需求。

需求分析阶段所涉及的人员包括：

分析人员、用户；

分析人员通过需求分析，逐步细化对软件的要求，描述软件要处理的数据域，并给软件开发提供一种可以转化为数据设计、结构设计和过程设计的数据与功能表示。

软件开发项是要实现目标系统的物理模型。

需求分析任务就是借助于当前系统的逻辑模型导出目标系统的逻辑模型，解决目标系统的“做什么”的问题。

步骤：

（1）获得当前系统的物理模型；

（2）抽象出当前系统的逻辑模型；

（3）建立目标系统的逻辑模型；

（4）对得到的逻辑模型做一些补充；

三、需求分析的过程

需求分析阶段的工作，可分成以下四个方面：

（1）问题识别

确定对目标系统的综合要求，并提出这些需求实现条件，以及需求应达到标准，包括：

●功能需求

●性能需求

●环境需求

●可靠性需求

●安全保密要求

●用户界面要求

●资源使用要求

●软件成本消耗与开发进度要求

●预先估计以后系统可能达到的目标

需求分析的另一项工作是建立分析所需要的通信途径，以保证能顺利地对问题进行分析。

（2）分析与综合

分析人员从数据流和数据结构出发，逐步细化所有的软件功能，找出系统各元素之间的联系、接口特性和设计上的限制、分析它们是否满足功能要求，是否合理。

常用的分析方法有面向数据流的结构化分析方法、面向数据结构的方法、面向对象的分析方法，以及用于建立动态模型的状态迁移图和Petri网等。

（3）编制需求分析的文档

对已经确定的需求应当得到清晰准确的描述，得到描述需求的软件需求规格说明书。

为确切表达用户对软件的输入输出要求，还需要制定数据要求说明书及编写初步的用户手册。

（4）需求分析评审

对功能的正确性、完整性和清晰性，以及其它需求给予评价。

评审的主要内容是：

●系统定义的目标是否与用户的要求一致；

●系统需求分析阶段提供的文档资料是否齐全；

●文档中的所有描述是否完整、清晰、准确反映用户要求；

●与所有其它系统成分的重要接口是否都已描述；

●所开发项目的数据流与数据结构是否足够；

●所有图表是否足够清楚；

●主要功能是否已包括在规定的软件范围之内，是否都已充分说明；

●设计的约束条件和限制条件是否符合实际；

●开发的技术风险是什么；

●是否考虑过软件需示的其它方案；

●是否考虑过将来可能会提出的软件需求；

●是否详细制定了检验标准，它们能否对系统定是否成功进行确认；

●有没有遗漏、重复或不一致的地方；

●用户是否审查了初步的用户手册；

●软件开发计划中的估算是否受到了影响；

四、需求分析原则

基本原则：

（1）必须能够表达和理解问题的数据域和功能域；

所有软件定义与开发工作最终是为了解决数据处理问题，就是将一种形式的数据转换为另一种形式的数据。

其转换过程必定经历输入、加工数据和产生结果数据等的步骤；

数据域包括数据流、数据内容和数据结构。

●数据流是数据通过一个系统时的变化方式；

●数据内容即数据项；

●数据结构即各种数据项的逻辑组织；

（2）必须按自顶向下、逐层分解的方式对问题进行分解和不断细化

需求分分阶段，软件的功能域和信息域都能进一步分解。

这种分解可以是同一层次上的或多层次上的分解。

（3）要给出系统的逻辑视图和物理视图

逻辑视图给出软件要达到的功能和要处理数据之间的关系，而不是实现的细节；

物理视图给出处理功能和数据结构的实际表示形式。

五、需求分析方法

需求分析方法由软件对数据域和功能域的系统分析过程及其表示方法组成，它定义表示系统逻辑视图和物理视图的方式。

数据域具有三种属性：

数据流、数据内容和数据结构。

需求分析方法的共性：

（1）支持数据域分析机制；

数据流特征是用将输入转换成输出的变换过程来描述；

数据内容可能用数据字典机制明确表示，或通过捞描述数据或数据对象的层次结构隐含表示；

（2）功能表示的方法；

功能说明可以用自然语言文本表达，也可以用形式化的规格说明语言来表达。

（3）接口的定义

接口的说明通常是数据表示和功能表示的直接产物。

其个具体功能的流进和流出数据流应是其它相关功能的流出或流入数据流。

通过数据流分析可以确定功能间的接口。

（4）问题分解的机制以及对抽象的支持

问题分解和抽象主要依靠分析人员在不同抽象层次上表示数据域和功能域，以逐层细化的手段建立分层结构来实现的。

（5）逻辑视图和物理视图

（6）系统抽象模型

为能比较精确定义软件需求，可建立待开发软件的一个抽象的模型，用基于抽象模型的术语来描述软件系统的功能和性能，形成软件需求规格说明。

系统模型建立是对现实世界中存在的有关实体和活动的抽象和精化，建立过程：

1．分析人员和用户一起从各方面观察现实世界中的有关实体和活动，分析并建立系统模型，在该模型中应包括：

系统输入、系统输出、系统数据处理、系统控制等；

2．对系统模型进行检查。

六、结构化分析方法

结构化分析方法是面向数据流进行的需求分析方法。

使用的工具：

数据流图、数据字典、结构化英语、判定表和判定树。

1.数据流图（DFD,DataFlowDiagram）

（1）数据流图中的主要图形元素

基本图形元素：

（2）数据流与加工之间的关系

在数据流图中，若有两个以上数据流指向一个加工，或从一个加工中引出两个以上的数据流，这些数据流之间往往存在一定的关系。

（3）分层的数据流图

为了表达稍为复杂的实际问题，需要按照问题的层次结构进行逐步分解，并以分层的数据流图反映这种结构关系。

（4）数据流图的画法

包括以下步骤：

●先找系统的数据源点与汇点；

●找出全部实体的输出数据流和输入数据流；

●在图的边上画出系统的外部实体；

●从外部实体的输出数据流出发，按照系统的逻辑需要，逐步画出一系列逻辑加工，直到找到外部实体所需的输入数据流，形成数据流的封闭；

●按照下面所有的原则进行检查和修改；

●按以上步骤，再从各加工出发，画出所需要的子图；

（5）进行检查和修改的原则

●数据流图上的所有图形符号只限于前述四种基本图形元素；

●数据流图的主图必须包括前述四种基本元素；

●数据流图的主图上的数据流必须封闭在外部实体之间，外部实体可以不只一个；

●每个加个至少有一个输入流和一个输出数据流；

●在数据流图中，需按层给加工框编号

●任何一个数据流子图必须与上一层的一个加工对应，两者的输入数据流和输出数据流必须一致；

●图上每个元素都必须有名字；

●数据流图中不可夹带控制流；

●初画时可以忽略细节，集中精力于主要数据流；

2.数据字典（DdDataDictionary）

数据字典的任务是对于数据流图中的所有被命名的图形元素在数据字典中作为一个词条加以定义，使每一个图形元素都有一个确切的解释。

数据字典中所有的定义都应是严密的、精确的、没有二义性的。

（1）数据字典的定义

对在数据流图中的每一个命名的图形元素均给予定义，其内容有图形元素的名字、别名或编号、分类、描述、定义、位置等。

1）数据流词条描述

数据流是数据结构在系统内传播的路径。

一个数据流应包括的内容：

数据流名：

说明：

简要介绍作用

数据流来源：

来自何方

数据流去向：

去向何方

数据流组成：

数据结构

每个数据量流通量：

数据量，流通量

2）数据元素词条描述

每个数据结构都是由数据元素构成。

3）数据文件词条描述

包括内容：

4）加工逻辑词条描述

主要描述：

5）源点及汇（终）点词条描述

包括以下内容：

（2）数据字典的使用

●可以通过名字，方便地查阅数据的定义；

●按各种要求，方便列出各种表；

●按描述的内容查询数据的名字；

●检查数据与程序之间的一致性和完整性；

（3）数据结构的描述

1）定义式

例：

存折的定义：

存折=户名+所号+帐号+开户日+性质+（印密）+1{存取行}50

户名=2{字母}24

所号=’001’..’999’

帐号=’00000001’..’99999999’

开户日=年+月+日

性质=’1’..’6’

印密=’0’

存取行=日期+（摘要）+支出+存入+金额+余额+操作+复核

日期=年+月+日

年=’1900’..’9999’

月=’01’..’12’

日=’01’..’31’

摘要=1{字母}4

支出=金额

金额=’00000000.01’..’99999999.99’

操作=’00001’..’99999’

2）Warnier图

Warnier图是表示数据层次结构的一种图形工具，它以树形结构来描绘数据结构。

3.加工逻辑说明

对基本加工逻辑的说明，应满足如下的要求：

●对数据流图的每一个基本加工，必须有一个加工逻辑说明

●必须描述基本加工如何把输入数据流变换为输出数据流的加工规则

●必须描述实现加工的策略而不是实现加工的细节

使用的说明工具有：

结构化英语、判定表、判定树。

4.数据及数据库需求

（1）E-R方法

E-R方法即实体-联系方法。

使用E-R图可定义一个实体模型，称为“组织模式”

E-R图中，每个方框表示实体型或属性，方框之间的连结表示实体之间，或实体与属性之间的联系。

如：

（2）数据结构的规范化

1970年E.F.Codd提出数据模型，引入规范化概念，将数据的逻辑结构归结为满足一定条件的二维表形式。

⏹表格中每个信息项必须是不可再分的数据项；

⏹表格中每一列中所有信息项必须是同一类型；

⏹表格中各行互不相同，行的次序任意；

关系规范化的程序，按属性间的依赖程度来区分，并以范式（NormalForm）表达。

需求分析规格说明书