介紹

軟件需求知識(shí)領(lǐng)域(KA)涉及軟件需求的獲取、分析、規(guī)范和驗(yàn)證，以及軟件產(chǎn)品整個(gè)生命周期的需求管理。研究人員和行業(yè)從業(yè)者普遍認(rèn)為，當(dāng)需求相關(guān)的活動(dòng)執(zhí)行得不好時(shí)，軟件項(xiàng)目是非常脆弱的。

軟件需求表達(dá)了軟件產(chǎn)品上的需求和約束，這些需求和約束有助于解決一些現(xiàn)實(shí)世界的問(wèn)題。

術(shù)語(yǔ)“需求工程”在該領(lǐng)域中被廣泛使用，以表示對(duì)需求的系統(tǒng)處理。出于一致性的原因，除了軟件工程本身之外，術(shù)語(yǔ)“工程”將不會(huì)在這個(gè)知識(shí)領(lǐng)域中使用。

出于同樣的原因，在一些文獻(xiàn)中出現(xiàn)的術(shù)語(yǔ)“需求工程師”也不會(huì)被使用。相反，術(shù)語(yǔ)“軟件工程師”或者，在某些特定的情況下，“需求專家”將被使用，后者所涉及的角色通常是由個(gè)人而不是軟件工程師來(lái)執(zhí)行的。然而，這并不意味著軟件工程師不能執(zhí)行該功能。

擬議故障的內(nèi)在風(fēng)險(xiǎn)是，可能會(huì)推斷出類似瀑布的過(guò)程。為了防止這種情況發(fā)生，主題2，需求過(guò)程，被設(shè)計(jì)為通過(guò)列出過(guò)程運(yùn)行和配置它的資源和約束來(lái)提供一個(gè)高層次的需求過(guò)程概述。

可選的分解可以使用基于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)(系統(tǒng)需求、軟件需求、原型、用例，等等)。基于過(guò)程的分解反映了這樣一個(gè)事實(shí)，即需求過(guò)程如果要成功，就必須被看作是一個(gè)包含復(fù)雜的緊密耦合活動(dòng)(包括順序的和并發(fā)的)的過(guò)程，而不是在軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目開(kāi)始時(shí)執(zhí)行的離散的、一次性的活動(dòng)。

軟件需求知識(shí)領(lǐng)域與軟件設(shè)計(jì)、軟件測(cè)試、軟件維護(hù)、軟件配置管理、軟件工程管理、軟件工程過(guò)程、軟件工程模型和方法、軟件質(zhì)量知識(shí)領(lǐng)域密切相關(guān)。

1.軟件需求基本面

1.1軟件需求的定義

從最基本的意義上說(shuō)，軟件需求是為了解決現(xiàn)實(shí)世界中的某些問(wèn)題而必須表現(xiàn)出來(lái)的一種屬性。它的目標(biāo)可能是自動(dòng)化某個(gè)人的部分任務(wù)，以支持組織的業(yè)務(wù)過(guò)程，糾正現(xiàn)有軟件的缺陷，或控制設(shè)備——這只是軟件解決方案可能解決的眾多問(wèn)題中的一小部分。用戶、業(yè)務(wù)過(guò)程和設(shè)備的運(yùn)作方式通常是復(fù)雜的。因此，通過(guò)擴(kuò)展，對(duì)特定軟件的需求通常是來(lái)自組織不同級(jí)別的各種人員的復(fù)雜組合，這些人員以某種方式涉及到或與軟件將在其中運(yùn)行的環(huán)境中的此特性有關(guān)。

所有軟件需求的一個(gè)基本屬性是，它們可以作為功能需求的單個(gè)特性進(jìn)行驗(yàn)證，或者在系統(tǒng)層面上作為非功能需求進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證某些軟件需求可能是困難的或昂貴的。例如，驗(yàn)證呼叫中心的吞吐量需求可能需要開(kāi)發(fā)仿真軟件。軟件需求、軟件測(cè)試和質(zhì)量人員必須確保在可用的資源限制范圍內(nèi)驗(yàn)證需求。

除了行為屬性之外，需求還有其他屬性。常見(jiàn)的例子包括在資源有限的情況下使用優(yōu)先級(jí)評(píng)級(jí)來(lái)進(jìn)行權(quán)衡，以及使用狀態(tài)值來(lái)監(jiān)控項(xiàng)目進(jìn)度。通常，軟件需求是唯一確定的，這樣它們就可以在整個(gè)軟件特性和軟件的生命周期中接受軟件配置管理。

1.2產(chǎn)品和過(guò)程要求

產(chǎn)品需求是對(duì)要開(kāi)發(fā)的軟件的需求或約束(例如，“在學(xué)生注冊(cè)一門(mén)課程之前，軟件應(yīng)該驗(yàn)證他或她滿足了所有的先決條件”)。過(guò)程需求本質(zhì)上是軟件開(kāi)發(fā)的約束(例如，“軟件應(yīng)該使用RUP過(guò)程開(kāi)發(fā)”)。

一些軟件需求生成隱式過(guò)程需求。選擇驗(yàn)證技術(shù)就是一個(gè)例子。另一種可能是使用特別嚴(yán)格的分析技術(shù)(例如形式規(guī)范方法)來(lái)減少可能導(dǎo)致不充分可靠性的錯(cuò)誤。過(guò)程需求也可能由開(kāi)發(fā)組織、他們的客戶或第三方(如安全監(jiān)管者)直接施加。

1.3功能性和非功能性需求

功能需求描述軟件要執(zhí)行的功能;例如，格式化一些文本或調(diào)制一個(gè)信號(hào)。它們有時(shí)被稱為功能或特性。功能性需求也可以被描述為可以為其編寫(xiě)有限的測(cè)試步驟集來(lái)驗(yàn)證其行為的需求。

非功能性需求是用來(lái)約束解決方案的需求。非功能性需求有時(shí)被稱為約束或質(zhì)量需求。根據(jù)它們是性能需求、可維護(hù)性需求、安全性需求、可靠性需求、安全性需求、互操作性需求還是許多其他類型的軟件需求之一，它們可以被進(jìn)一步分類(參見(jiàn)軟件質(zhì)量知識(shí)領(lǐng)域中的模型和質(zhì)量特征)。

1.4突現(xiàn)屬性

有些需求代表了軟件的突現(xiàn)特性——也就是說(shuō)，這些需求不能由單個(gè)組件解決，而是依賴于所有軟件組件如何互操作。例如，呼叫中心的吞吐量需求取決于電話系統(tǒng)、信息系統(tǒng)和操作員在實(shí)際操作條件下如何相互作用。突現(xiàn)屬性非常依賴于系統(tǒng)架構(gòu)。

1.5可量化的需求

軟件需求應(yīng)該盡可能清晰和明確地表述，如果合適的話，還應(yīng)該定量地表述。重要的是要避免模糊和無(wú)法驗(yàn)證的需求，這些需求依賴于主觀判斷的解釋(“軟件應(yīng)該是可靠的”;“本軟件應(yīng)易于使用”)。這對(duì)于非功能性需求尤其重要。量化需求的兩個(gè)例子如下:呼叫中心的軟件必須將該中心的吞吐量提高20%;和一個(gè)系統(tǒng)都有一個(gè)概率生成一個(gè)致命錯(cuò)誤在任何小于1 * 10-8小時(shí)的運(yùn)行。吞吐量需求處于非常高的水平，將需要用于派生許多詳細(xì)的需求。可靠性要求將嚴(yán)格限制系統(tǒng)的架構(gòu)。

1.6系統(tǒng)需求和軟件需求

在本主題中，“系統(tǒng)”指的是實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)的要素相互作用的組合。這些包括硬件、軟件、固件、人員、信息、技術(shù)、設(shè)施、服務(wù)和其他支持元素，根據(jù)國(guó)際軟件和系統(tǒng)工程委員會(huì)(INCOSE)的定義。

系統(tǒng)需求是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的需求。在一個(gè)包含軟件組件的系統(tǒng)中，軟件需求是從系統(tǒng)需求派生出來(lái)的。

這個(gè)知識(shí)領(lǐng)域以一種受限的方式定義了“用戶需求”，即系統(tǒng)的客戶或最終用戶的需求。相比之下，系統(tǒng)需求包含用戶需求、其他利益攸關(guān)方的需求(比如監(jiān)管部門(mén))，以及沒(méi)有可識(shí)別的人力資源的需求。

責(zé)任編輯：PSY

原文標(biāo)題：軟件需求基本面

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