如何進行軟件需求分析

1．概念
需求的定義包括從用戶角度（系統的外部行為），以及從開發者角度（一些內部特性）來闡述需求。
關鍵的問題是一定要編寫需求文檔。我曾經目睹過一個項目中途更換了所有的開發者，客戶被迫與新的需求分析者坐到一起。系統的分析人員說：“我們想與你談談你的需求?！笨蛻舻牡谝环磻闶牵骸拔乙呀泴⑽业囊蠖几嬖V你們前任了，現在我要的就是給我編一個系統”。而實際上，需求并未編寫成文檔，因此新的分析人員不得不從頭做起。所以如果只有一堆郵件、會談記錄或一些零碎的未整理的對話，你就確信你已明白用戶的需求，那完全是自欺欺人。
需求的另外一種定義認為需求是“用戶所需要的并能觸發一個程序或系統開發工作的說明”。有些需求分析專家拓展了這個概念：“從系統外部能發現系統所具有的滿足于用戶的特點、功能及屬性等”。這些定義強調的是產品是什么樣的，而并非產品是怎樣設計、構造的。而下面的定義則從用戶需要進一步轉移到了系統特性：
需求是指明必須實現什么的規格說明。它描述了系統的行為、特性或屬性，是在開發過程中對系統的約束。
從上面這些不同形式的定義不難發現：并沒有一個清晰、毫無二義性的“需求”術語存在，真正的“需求”實際上在人們的腦海中，這個人們主要是指客戶，但一般情況下，用戶并不能描述自己的需要，只就需要系統分析人員根據用戶的自己語言的描述整理出相關的需要再進一步和客戶核對。系統分析員和客戶需要確保所有項目風險承擔者在描述需求的那些名詞的理解上務必達成共識。
任何文檔形式的需求（例如如下將要描述的需求規格說明書）僅是一個模型，一種描述。

2．需求分析的任務
開發軟件系統最為困難的部分就是準確說明開發什么。最為困難的概念性工作便是編寫出詳細技術需求，這包括所有面向用戶、面向機器和其它軟件系統的接口。同時這也是一旦做錯，將最終會給系統帶來極大損害的部分，并且以后再對它進行修改也極為困難。
目前，國內產品的龐雜，一家企業可能有幾個系統并立運行，它們之間接口是系統開發人員最頭痛的問題。
對于商業最終用戶應用程序，企業信息系統和軟件作為一個大系統的一部分的產品是顯而易見的。但是對于我們開發人員來說，并沒有編寫出客戶認可的需求文檔，我們如何知道項目于何時結束？而如果我們不知道什么對客戶來說是重要的，那我們又如何能使客戶感到滿意呢？
然而，即便并非出于商業目的的軟件需求也是必須的。例如庫、組件和工具這些供開發小組內部使用的軟件。當然你可能偶爾勿需文檔說明就能與其他人意見較為一致，但更常見的是出現重復返工這種不可避免的后果，而重新編制代碼的代價遠遠超過重寫一份需求文檔的代價，這些血的教訓正在國內的軟件開發者身上發生。
近來，我遇到一個開發小組開發包括代碼編輯器在內的一套內部使用的計算機輔助軟件。不幸的是，當他們開發完這個工具后，發現這個工具不能打印出源代碼文件，使用者當然希望有這個功能。結果這個小組只好手工抄寫源代碼文檔以供代碼檢查。這說明那怕需求明確無誤并構思準確，如果我們沒有編寫文檔，軟件達不到期望目標也只能是咎由自取了。
相反的情況，我曾見一個要集成到“錯誤跟蹤系統”中的簡單界面寫了一頁需求說明。而操作系統系統管理員在為處理腳本時發現簡單的一張需求清單竟是如此有用。他們依據需求對系統進行測試時，此系統不僅非常清晰地實現了所有必需功能，而且未發現任何錯誤。
事實上，需求文檔在開發過程中一直起指導作用。

3．需求分析過程
可把整個軟件需求工程研究領域劃分為需求開發和需求管理兩部分更合適，如圖4-1所示：  

 


圖4-1 需求工程域的層次分解示意圖
需求開發可進一步分為：問題獲取、分析、編寫規格說明和驗證四個階段。這些子項包括軟件類產品中需求收集、評價、編寫文檔等所有活動。需求開發活動包括以下幾個方面：
確定產品所期望的用戶類別。
獲取每個用戶類的需求。
了解實際用戶任務和目標以及這些任務所支持的業務需求。
分析源于用戶的信息以區別用戶任務需求、功能需求、業務規則、質量屬性、建議解決方法和附加信息。
將系統級的需求分為幾個子系統，并將需求中的一部份分配給軟件組件。
了解相關質量屬性的重要性。
商討實施優先級的劃分。
將所收集的用戶需求編寫成文檔和模型。
評審需求規格說明，確保對用戶需求達到共同的理解與認識，并在整個開發小組接受說明之前將問題都弄清楚。
需求管理需要“建立并維護在軟件工程中同客戶達成的合同” 。這種合同都包含在編寫的需求文檔與模型中?？蛻舻慕邮軆H是需求成功的一半，開發人員也必須能夠接受他們，并真正把需求應用到產品中。通常的需求管理活動包括：
定義需求基線（迅速制定需求文檔的主體）。
評審提出的需求變更、評估每項變更的可能影響從而決定是否實施它。
以一種可控制的方式將需求變更融入到項目中。
使當前的項目計劃與需求一致。
估計變更需求所產生影響并在此基礎上協商新的承諾，這種承諾具體體現在項目解決方案上。
讓每項需求都能與其對應的設計、源代碼和測試用例聯系起來以實現跟蹤。
在整個項目過程中跟蹤需求狀態及其變更情況。
以上幾點說明是我總結了成功實施項目后系統分析人員的經驗，同時也根據國內外的其他系統實施的相關成功經驗，進行了總結。

4．需求的類型
下面這些定義是需求工程領域中常見術語的定義。
軟件需求包括三個不同的層次：業務需求、用戶需求和功能需求（也包括非功能需求）。
1．業務需求（business requirement）反映了組織機構或客戶對系統、產品高層次的目標要求，它們在項目視圖與范圍文檔中予以說明。
2．用戶需求(user requirement) 文檔描述了用戶使用產品必須要完成的任務，這在使用實例（use case）文檔或方案腳本說明中予以說明。
3．功能需求(functional requirement)定義了開發人員必須實現的軟件功能，使得用戶能完成他們的任務，從而滿足了業務需求。
在軟件需求規格說明書 （SRS）中說明的功能需求充分描述了軟件系統所應具有的外部行為。軟件需求規格說明在開發、測試、質量保證、項目管理以及相關項目功能中都起了重要的作用。對一個大型系統來說，軟件功能需求也許只是系統需求的一個子集，因為另外一些可能屬于子系統（或軟件部件）。
作為功能需求的補充，軟件需求規格說明還應包括非功能需求，它描述了系統展現給用戶的行為和執行的操作等。它包括產品必須遵從的標準、規范和合約；外部界面的具體細節；性能要求；設計或實現的約束條件及質量屬性。所謂約束是指對開發人員在軟件產品設計和構造上的限制。質量屬性是通過多種角度對產品的特點進行描述，從而反映產品功能。多角度描述產品對用戶和開發人員都極為重要。
下面以一個字處理程序為例來說明需求的不同種類。業務需求可能是：“用戶能有效地糾正文檔中的拼寫錯誤”，該產品的包裝盒封面上可能會標明這是個滿足業務需求的拼寫檢查器。而對應的用戶需求可能是“找出文檔中的拼寫錯誤并通過一個提供的替換項列表來供選擇替換拼錯的詞”。同時，該拼寫檢查器還有許多功能需求，如找到并高亮度提示錯詞的操作；顯示提供替換詞的對話框以及實現整個文檔范圍的替換。
從以上定義可以發現，需求并未包括設計細節、實現細節、項目計劃信息或測試信息。需求與這些沒有關系，它關注的是充分說明你究竟想開發什么。項目也有其它方面的需求，如開發環境需求或發布產品及移植到支撐環境的需求。盡管這些需求對項目成功也至關重要，但它們并非本書所要討論的。

5．需求分析的原則
不重視需求過程的項目隊伍將自食其果。需求工程中的缺陷將給項目成功帶來極大風險，這里的“成功”是指推出的產品能以合理的價格、及時地在功能、質量上完全滿足用戶的期望。下面將討論一些需求風險。
不適當的需求過程所引起的一些風險:
1. 無足夠用戶參與
客戶經常不明白為什么收集需求和確保需求質量需花費那么多功夫，開發人員可能也不重視用戶的參與。究其原因：一是因為開發人員感覺與用戶合作不如編寫代碼有意思；二是因為開發人員覺得已經明白用戶的需求了。在某些情況下，與實際使用產品的用戶直接接觸很困難，而客戶也不太明白自己的真正需求。但還是應讓具有代表性的用戶在項目早期直接參與到開發隊伍中，并一同經歷整個開發過程。
系統人員在實踐過程中，也有些感覺，在實施一家公司的項目時，若無足夠的用戶參與，系統人員獲得的需求是片面的，不完整的，這樣系統在需求之初就埋下風險。
2. 用戶需求的不斷增加
在開發中若不斷地補充需求，項目就越變越龐大以致超過其計劃及預算范圍。計劃并不總是與項目需求規模與復雜性、風險、開發生產率及需求變更實際情況相一致，這使得問題更難解決。實際上，問題根源在于用戶需求的改變和開發者對新需求所作的修改。
要想把需求變更范圍控制到最小，必須一開始就對項目視圖、范圍、目標、約束限制和成功標準給予明確說明，并將此說明作為評價需求變更和新特性的參照框架。說明中包括了對每種變更進行變更影響因素分析的變更控制過程，有助于所有風險承擔者明白業務決策的合理性，即為何進行某些變更，相應消耗的時間、資源或特性上的折中。
產品開發中不斷延續的變更會使其整體結構日漸紊亂，補丁代碼也使得整個程序難以理解和維護。插入補丁代碼使模塊違背強內聚、松耦合的設計原則，特別是如果項目配置管理工作不完善的話，收回變更和刪除特性會帶來問題。如果你盡早地區別這些可能帶來變更的特性，你就能開發一個更為健壯的結構，并能更好地適應它。這樣設計階段需求變更不會直接導致補丁代碼，同時也有利于減少因變更導致質量的下降。

原文轉自：http://www.anti-gravitydesign.com