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第三章 軟件需求分析
地位：關係到軟件開發成敗的關鍵步驟
基本任務：明確“系統必須做什麼”
主要目的：分析用戶需求，構建抽象到具體的邏輯模型，寫軟件需求規格說明書
實質工作：調查研究、分析綜合、抽象思維、邏輯推理
用戶需求分類：功能需求、非功能需求
3.1 需求分析的任務
主要任務：通過軟件開發人員與用戶的交流和討論，準確地獲取用戶對系統的具體要求。
在正確理解用戶需求的前提下，軟件開發人員還需要將這些需求準確地以文檔的形式表達出來，作爲設計階段的依據。
輸出：軟件需求規格說明書
需求分析的主要任務：
（1）確定系統的綜合需求
①功能需求
②性能需求
③可靠性需求
④接口需求
⑤環境需求
⑥安全性需求
⑦資源需求
⑧成本和進度需求
⑨將來可能提出的要求
（2）分析系統的數據需求
（3）導出系統的邏輯模型
（4）編制需求階段文檔
3.2 需求分析的步驟
（1）通過調查研究，獲取用戶需求
方式：問卷調查、訪談、實地考察、建立原型、研究資料
（2）去除非本質因素，確定系統的真正需求
（3）描述需求，建立系統的邏輯模型
常用模型：數據流圖，E-R圖，用例圖，狀態轉換圖
（4）書寫需求規格說明書，進行需求複審
3.3 需求分析方法和原則
3.3.1 軟件需求分析理論
數學方法描述軟件需求分析：
將應用軟件定義爲 S，功能域爲 D₁，D₂，D₃…,則：
S = { D₁，D₂，D₃…}
每個功能域D，都存在若干個子功能P₁，P₂，P₃…，則：
D = {P₁，P₂，P₃…}
每個子功能 P 有若干個行爲F₁，F₂，F₃…，則：
P = {F₁，F₂，F₃…}
3.3.2 有效性軟件需求分析三步法
第一階段：訪談式
實現手段：訪談、調查表格
輸出成果：調查報告、業務流程報告
第二階段：誘導式
實現手段：拜訪（誘導）、原型演示
輸出成果：調研分析報告、原型反饋報告、業務流程報告
第三階段：確認式
實現手段：拜訪（回顧、確認）
輸出成果：需求分析報告
3.3.3 常用的需求分析方法
（1）結構化分析方法 （SA，Structured Analysis）
類型：面向數據流 需求分析法
基本思想：“抽象”和“分解”，採用“自頂向下、逐層分解”的分析思路，即先把軟件系統視爲一個抽象的系統，然後自頂向下、分支分層、逐步分解、逐步細化、逐步求精，最後落實到具體加工、基本加工、簡單加工，即直到每一個子功能足夠簡單，能夠清楚地被理解和表達爲止。
（2）面向對象的分析方法
基本思想：基於面向對象的思想，以用例模型爲基礎。
（3）原型化分析方法
基本思想：初步獲取需求後，快速的開發一個原型系統，進行模擬操作，來對需求進行分析。
3.3.4 需求分析原則
（1）能夠表達和理解問題的信息域和功能域
（2）能夠對問題進行分解和不斷細化，建立問題的層次結構
（3）能夠給出系統的邏輯表示和物理表示
3.4 需求分析的 case 工具
3.4.1 層次方框圖 （主要）
樹形結構，描述複雜數據的層次結構
3.4.2 Warnier圖
樹形結構表示，描述數據層次結構
3.4.3 IPO圖
輸入/處理/輸出 圖的簡稱
3.4.4 E-R圖
實體-聯繫圖
3.4.5 狀態遷移圖
3.4.6 Petri圖
對系統進行需求規格說明
3.5 軟件需求驗證
3.5.1 軟件需求規格說明的主要內容
① 引言
②項目概述
③具體需求
3.5.2 軟件需求的驗證
（1）有效性驗證
（2）一致性驗證
（3）完整性驗證
（4）可行性驗證
（5）可驗證性驗證
（6）可跟蹤性驗證
（7）可調節性驗證
（8）其他方面驗證