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第四章 软件工程需求分析基础,第四章 需求分析基础,需求分析的任务与原则（重点）需求分析的任务需求分析的过程软件需求分析的原则初步需求获取技术需求建模（重点）问题抽象、问题分解与多视点分析支持需求分析的快速原型技术需求规格说明书,软件需求：用户对目标软件系统在功能、行为、性能、设计约束等方面的期望,4.1 需求分析的任务与原则,软件需求析：对应用问题及环境的理解和分析，为问题涉及的信息、功能及系统行为建立模型。将用户需求精确化、完全化，最终形成需求规格说明书需求分析的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。,需求分析的任务,通常软件开发项目是要实现目标系统的物理模型目标系统的具体物理模型是由它的逻辑模型经实例化，即具体到某个业务领域而得到的需求分析研究的对象是软件项目的用户要求准确地表达被接受的用户要求确定被开发软件系统的系统元素将功能和信息结构分配到这些系统元素中需求分析的任务深入描述软件的功能和性能确定软件设计的约束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,需求分析的具体任务,需求分析阶段的具体任务：确定对系统的综合要求系统功能要求系统性能要求运行要求将来可能提出的要求分析系统的数据要求（需求分析的本质就是对数据和加工进行分析，如用数据流程图、ER图）导出系统的逻辑模型修正系统开发计划开发原型系统编写软件需求规格说明书,需求分析标准和过程,需求的四项基本标准明确（clear）完整（complete）一致（consistent）可测试（testable）需求分析的过程：对问题的识别、需求描述（分析与综合）、制定规格说明和需求评审。问题识别从系统的角度来理解软件并评审软件范围是否恰当确定对目标系统的综合要求，即软件的需求提出这些需求实现条件，以及需求应达到的标准,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需求资源使用需求成本消耗需求开发进度需求预先估计以后系统可能达到的目标,需求分析的过程,问题识别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。软件的需求包括：,需求分析的过程,分析与综合从信息流和信息结构出发，逐步细化所有的软件功能，找出系统各元素之间的关联、接口特性和设计上的约束，分析它们是否满足功能要求，是否合理。剔除其不合理的部分，增加其需要部分。最终综合成系统的解决方案，给出目标系统的详细逻辑模型。常用的分析方法面向数据流的结构化分析方法(SA)面向数据结构的Jackson方法(JSD)面向数据结构的结构化数据系统开发方法(DSSD)面向对象的分析方法(OOA)等,需求分析的过程,编制需求分析阶段的文档软件需求说明书数据要求说明书初步的用户手册修改、完善与确定软件开发实施计划需求分析评审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经描述;,需求分析的过程,需求分析评审被开发项目的数据流与数据结构是否足够，确定;所有图表是否清楚，在不补充说明时能否理解;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;设计的约束条件或限制条件是否符合实际;开发的技术风险是什么;是否考虑过软件需求的其它方案;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，它们能否对系统定义是否成功进行确认;,需求分析流程,软件需求分析的原则,1、需要能够表达和理解问题的信息域和功能域信息域应包括：信息流：数据和控制通过一个系统时的变化方式。两个功能之间的数据/控制传递就确定了功能间的接口。信息内容：单个数据或控制对象，它们构成了某个更大的由软件变换生成的信息的集合。信息结构：各种数据和控制项的内部组织。2、以层次化的方式对问题进行分解和不断细化软件的功能域和信息域都能做进一步的分解。这种分解可以是同一层次上的，称为横向分解；也可以是多层次的纵向分解。,软件需求分析的原则,3、要给出系统的逻辑视图和物理视图软件需求的逻辑视图给出的是软件要达到的功能和要处理的数据之间的关系，而不是实现的细节。软件需求的逻辑描述是软件设计的基础。软件需求的物理视图给出的是处理功能和数据结构的实际表现形式，这往往是由设备本身决定的。,软件需求规格说明的原则,从现实中分离功能，即描述要“做什么”而不是“怎样实现”要求使用面向处理的规格说明语言（或称系统定义语言）如果被开发软件只是一个大系统中的一个元素，那么整个大系统也包括在规格说明的描述之中规格说明必须包括系统运行环境规格说明必须是一个认识模型规格说明必须是可操作的规格说明必须容许不完备性并允许扩充规格说明必须局部化和松散耦合,软件需求方法,需求分析方法由对软件问题的信息域和功能域的系统分析过程及其表示方法组成大多数的需求分析方法是由信息驱动的信息域具有三种属性:信息流、信息内容和信息结构。,4.2 需求获取技术,需求获取技术包括两方面的工作建立获取用户要求的方法的框架；支持和监控需求获取的过程的机制。获取用户需求的主要方法是调查研究需求调查的内容：组织概况、组织的业务活动、组织的业务状态、业务的详细内容、输入输出信息（信息流向、信息种类、利用的目的、信息的使用者和制造者、输入和输出地点、输入和输出信息量）、存在问题、约束条件、未来要求了解系统的需求 软件开发是系统开发的一部分,仔细分析研究系统的需求规格说明,对软件的需求获取是很有必要的,需求调查对象 对组织的高层管理者，进行组织管理目标或经营方针等组织战略问题的调查 对中层的管理者，进行全部业务流的调查 对业务工作人员，进行详细业务信息的调查市场调查 了解市场对待开发软件有什么样的要求；了解市场上有无与待开发软件类似的系统考察现场 了解用户实际的操作环境、操作过程和操作要求。对照用户提交的问题陈述，对用户需求可以有更全面、更细致的认识。观察用户工作流程用户和开发人员共同组成联合小组,调查研究方式发调查表；召开调查会；向用户领域的专家咨询；实地考察，跟踪现场业务流程；查阅有关的资料；使用各种调查工具等。需求调查策略调查必须按计划进行，即制订调查进度计划掌握调查顺序。自顶向下顺序适于业务层次性较强、功能划分比较明确的系统；自底向上顺序适于业务相对分散且层次性不很强、功能划分不十分明确的系统。在调查过程中要注意数量概念，要收集足够的数字供定量分析之用在调查中要适时地对收集的资料进行研究分析在调查过程中掌握正确的调查态度,4.3 需求建模,使用业务流程图建立需求模型需求模型不涉及软件实现和 实现细节，是框架性的模型系统流程图是描绘物理系统的传统工具。它表示所描述部件的信息流图，而不表示信息加工的控制过程。系统流程图在可行性研究阶段也可以使用系统流程图可用图形符号来表示系统中的各个元素。例如，人工处理、数据处理、数据库、文件等。画系统流程图时，要搞清业务处理过程即处理中的各个元素，同时要理解系统的流程图各个符号的含义。,系统流程图的符号,系统流程图的符号,挂号,患者,终端,诊断系统,知识库药库,病例,处方,交款,处方收讫,取药,某工厂的库房存放该厂生产需要的物品，库房中的各种物品的数量及各种物品库存量临界值等数据记录在库存文件上，当库房中物品数量有变化时，应更新库存文件。若某种物品的库存量少于库存临界值，则报告采购部门以便其订货，每天向采购部门送一份采购报告。,库存管理模块,订货信息,变更生产模块,库存,订货报告,输入变更记录,4.4 问题抽象、问题分解与多视点分析,问题抽象问题分解多视点分析,4.5 支持需求分析的快速原型技术,快速生成简单需求格式说明检查、修订、评审使用软件工具生成原型系统提交用户评估修改需求原型，重复上述过程,4.6 需求规格说明与评审,需求格式说明书的目标用户、分析人员和设计人员交流目标系统的确认控制系统化过程需求格式说明书的内容需求评审正确性无歧义性完全性一致性可验证性可理解性可修改性可追踪性,需求规格说明书提纲,1、引言 1.1 目的 1.2 背景 1.3 定义 1.4 参考资料2、项目概述 2.1 产品描述 2.2 产品功能 2.3 用户特点 2.4 一般约束 2.5 假设与依据,3、具体需求 3.1 功能需求 3.1.1 规格说明 3.1.1.1 引言 3.1.1.2 输入 3.1.1.3 输出 3.1.1.4 加工 3.1.2 外部接口 3.1.2.1 用户接口 3.1.2.2 硬件接口 3.1.2.3 软件接口 3.1.2.4 通讯接口,3.2 性能需求 3.2.1 数据精度 3.2.2 时间特性 3.2.3 适应性3.3 设计约束3.4 属性需求 3.4.1 安全性 3.4.2 可维护性 3.4.3 保密性 附录索引,预习内容：第五章1-3节作业：P110-111 4.3、4.4、4.5、4.7课堂讨论：根据学籍管理手册，通过预习第四章内容，如果你到学生处、教务处进行需求分析，拟定调查提纲,教务管理系统调查分析过程1、认真学习教务管理方面的知识，重点掌握其中的名词和术语2、收集目前教务管理方面资料和软件，了解其特点，重点了解国家或商品化通用软件情况3、写出调查计划、设计调查工作底稿4、走访教务处、学生处领导和核心管理人员，了解组织机构、管理模式及内容、主要业务、国家标准、主要管理、业务文件及管理制度、存在问题，重点了解业务量大和问题多的业务。收集相关管理业务文件、国家标准样本 方式：座谈会5、写出主要业务分布图、整理调查底稿和调查方案，与教务处、学生处领导和核心管理人员交流，修改业务分布图、整理调查底稿，用户签字认可。,6、根据业务分布图，与教务处、学生处负责报表处理的业务人员进行访问，进行输出数据流调查。了解主要报表及其数据的来源、组成、计算公式、审核公式、勾稽关系。收集报表样本（空表和带数据的真实报表），了解报表软件的情况和上下级部门十分需要的统计数据（手工统计十分困难）。方式：个别调查7、写出报表组成结构图，与相关业务人员交流，反复修改，让用户签字认可。8、根据业务分布图，与教务处、学生处各个业务部门的负责基础数据组织的业务人员进行访问，进行输入数据流调查。了解其基础数据来源（收集原始样本，特别是有时效性数据）、去向（和输出报表关系）、组成（数据元素及属性、数据结构、关系调查，收集带数据的原始样本）、处理情况（数据量、峰值、峰值日期、时间及数据流动中的时序关系），特别了解有规律性、需进行积累的历史数据、有变化的基础数据。方式：个别调查（须逐一进行，耗时较多）,9、画出业务流程图、HIPO图、数据流程图、数据流动时序图及ER图，写出数据字典10、将业务流程图、HIPO图、数据流程图、数据流动时序图及ER图、数据字典与相应业务人员进行交流后反复修改，让用户签字认可。11、进行系统内部信息编码及来源于外系统的信息编码分析12、画出正式的数据流程图及ER图，写出数据字典13、根据ER图，进行数据库初步设计，使之尽量满足3NF15、写出需求分析说明书16、进行需求分析评审,学生管理学生处、各系学办1、新生入学 新生报到记录入学后复查（三个月内按照招生规定进行）新生转系、转班的申请，经教务处批准后，变动后的新生名单表返回给班主任和学办各一份。新生填写基本信息卡、学籍卡一式两份，分别给学生处进行存档备案以及学办进行录入登记，转入在校生基本信息卡中。学籍卡片是新生复查合格后，取得学校学籍以后，才进行填写的。,2、学生学籍处理业务每学期开学时，各学办进行注册管理，注册信息记录在在校生信息卡中。学生转专业由本人向所在系提出申请，教务处审批。在本系内转专业，由学生所在系考核同意，报教务处审批；在学校范围内转专业（跨系），由学生所在系推荐，拟转入系考核同意，报教务处审批。转专业手续应在每学年开学前办理。,3、学生日常管理业务学生日常管理信息是处分信息和奖励信息的依据，记录了学生日常生活、工作、学习的基本情况，来源于学生会各部。生活部对学生寝室进行定期检查和不定期抽查，得出的卫生检查信息可进行相关的奖惩。文明寝室加分。学习部进行学生早自习、课堂考勤等。体育部记录早操的出勤情况编辑部记录学生投稿发表信息文体部和学生会团总支记录学生参加文娱、体育、演讲方面的竞赛以及相关活动的获奖情况。学生科协要记录学生参加科研竞赛的获奖情况以及科研相关活动的参与情况，学生科研学分的统计。学办要对学生会各部所掌握的学生情况，进行查询统计，形成加减分的依据。,4、学生会工作管理业务,5、成绩管理业务 教研室制定教学计划，先经系办，再交学办每学期课程考核结束后，各任课教师须分班填写学生成绩登记表（一式三份），经教研室主任审核签字后交学生所在系学生所在系教学秘书复核后盖章，一份送教务科，另两份视本系教师和外系教师授课而定。如是本系教师授课，则交给系办和学生所在班非本系教师授课，两份都交给学生所在系系办，系办进行再分配。学生查卷，应首先提交申请，经系主任审批合格后，再交给教务处审批。审批通过后，由教研室主任负责把查卷结果交到教务处，教务处通知学生查卷结果。,6、贫困生管理业务 学生申请困难补助须由本人提出申请，经系同意，填写学生困难补助申请表，再由班主任或辅导员调查核实，系主管领导签章后，报学生处审批。学生处将核准名单返回各系，各系凭该名单到财务处领取困难补助费，并将学生领款签名表返回财务处。每学期办理一次，各系需在开学后四周内将学生的申请及申请表报学生处审批。因特殊情况产生的临时困难补助，由学生本人提出申请，填写学生临时困难补助申请表，经所在系上报学院审批给予一次性临时困难补助。贫困生变动信息申请指的是贫困生如今已不在贫困，向系上申请终止贫困生名额，学办进行审核后，修改贫困生基本信息。,7、奖惩处理业务,8、奖学金子管理业务,9、学生课外科研活动管理业务学生课外科研活动还包括挑战杯竞赛、数学建模竞赛、电子设计大赛和电脑知识竞赛等学生填写科研立项申请，经学生科协初步审核后，交学办再审，若通过，则上交院科研处终审。终审通过，即获得科研立项的资格。一般科研立项的期限为一年。到期需要写科研立项结题申请。同样，经科研处终审通过后，才获得科研立项结题资金。开拓杯的审核流程类似于科研立项，不同的是，团委要组织专家对参加开拓杯预选合格的同学进行答辩，在此基础上，评定开拓杯的获奖名单。科研学分的统计包括论文发表情况、科研活动获奖情况、科研立项结题情况以及听报告和讲座的情况（必修满2个科研学分）。,10、党建工作管理业务 学生交入党申请书入党积极分子培养党校学习要发展预备党员时，首先需要发外调函通知，外调函由学生父母工作单位提供。然后，经系学生党支部讨论通过后，向全院征求意见，如果没有反对意见，再由系党总支审核批准，并上报院党委组织部审核备案。,11、用查询户需求提供多种学生情况查询。例如，该系某省的总人数有多少，有多少定向生，男女生的比例等。查询注册情况。学生处据各系注册情况进行统计查询到每个学生的日常表现，并据此进行加减分能据成绩信息进行计算，得出综合测评的成绩。能查询每个学生每期的成绩，各班各期的总体成绩信息。学生会何时何地举行何种活动，取得效果如何及举办者，来对学生会干部进行评估。能够查询现行学生会干部的有关信息和已毕业的原学生会成员的现行情况。能查询某个贫困生的贫困信息，包括得到困难补助的情况。申请临时困难补助的学生的情况以及发放情况。可进行各班贫困生的统计，得出贫困生的比例，并能查询到贫困生的在校表现情况。查询到某学生详细获奖信息，包括何时何地因何原因而获奖。能查询到某学生受处分的时间、处分形式和处分原因以及某班一段时间内受到处分的人次和人名查询学生的立项、结题、开拓杯获奖和其他科研竞赛情况，听讲座、报告的次数。进行科研学分的统计。,12 用户统计查询成绩查询：可通过学号、姓名或学科查询学生成绩，并可通过系名查询、班级查询，查到系别、班级的成绩，而且按学生成绩总分排列，查询学生总学分。可查询某系、某班、某寝室贫困生所占的比例以及贫困生的来源。可以查询学生在某期或某年获得的奖励情况以及某班、某系学生在一段时间中共获得的奖励情况。查询每学期有哪些人获得综合奖学金、贫困生奖学金和定向奖学金，以及某学生在一段时间内一共获得过哪些奖学金。一段时间内，某系或某班共有哪些人得到处分，以及处分的原因。能够查询到已经毕业的原学生会成员的现在的情况，包括收入、工作岗位、工作性质等。能够查询到学生在某期的加减分的来源。既具体是怎样获得加分或减分的，要有据可依。某班学生的总积分的排名顺序，以及不同的查询条件进行排序查询。例如根据德育分的高低来进行排序等。,教务管理教务处、各系系办 教务处是学校教学管理的核心部门 组成：教务科、教研科、教学实践管理科、教材科专业计划设置（教学计划、教学大纲、实验实习教学大纲）学生学籍（基本情况、奖罚、变动）课程教学（排课、课程教学、实验教学、考试、阅卷、成绩公布、补考）教室资源管理教务数据查询、统计、分析、评估工作,1、教学计划的制定和微调业务流程教研科征集各系、部、中心主任的意见，制定出教学计划的草案，经过院教学指导委员会讨论审议通过确定为正式的教学计划，主要包括公共课教学计划和专业教学计划的制定。教学计划的微调：由专业教研室提出微调申请，教研科、教务处、主管院长审批。2、教学大纲的制定和修订教研室、专业教研室、实验室制定出教学大纲的草案，经过院教学指导委员会讨论审议通过确定为正式的教学大纲。,3、学籍处理系将学籍处理名单及意见报教务科，教务科、教务处审核并提出处理意见，经院长办公会确定学籍变动名单。教务处就学籍处理决定行文上报并通知有关单位，系通知本人，并及时组织办理有关手续。因行政纪律处分退学学生，转学生处处理。,3、考试处理考查课考试在课内进行，考试课有教务处安排出题教师填写考试出题申请表，由教研室审批后，同时出A、B两卷及标准答案。任课老师到教务科定考试时间和教室，各系安排好监考教师，并将考试日程通知各学生班级。学生期末统考周的考试，教务科统一安排考试课程，考试班级及考试地点、监考教师、教师提前十天将试卷送至教务科登记，由教务科送教材科付印，开考当天，由监考教师提前20分钟到教务科领取试卷学期结束，评阅过的试卷由课程所在系保管，考试结束三天内，任课教师将学生成绩单（一式两份）、成绩分析交学生所在系，成绩进入微机管理。,3、补考学期补考、毕业前清理积欠补考：教务科统计汇总审核各课程参加人数，（再考要出题，补考不出题）教务科编制补考日程表学生到教务科领取补考准考证，并交补考费，教务科组织评卷教师集中评阅补考试卷，补考成绩交教务科汇总统计调研、抽查部分试卷、复查成绩，教务科将成绩单返回各系，进行学籍处理。结业生补考向学校提出补考申请，制定补考日程考生持补考通知到教务处办理补考手续，按时参加考试，补考合格者换发毕业证书。免修考试：在开课前一个月，学生向系申请，系主管教学主任审核签署意见后，将申请报教务处，教务处汇总各课程免修人数，了解审查确定同意参加免修考试，并向系说明原因。根据规定确定免修学生名单，通知所在系。,4、课程教研科第11周向各系、各教研室下发教学任务书各系、教研室收到任务书后两周内具体进行任课教师的落实工作，报系同意后于第13周交教务科教务科接到各系上报的任务书后，根据具体情况，按学院有关规定进行审定、协调、院长批准后进行排课教务科于第18周将课表发到各系及教学保障部门，系负责发到教研室（实验室）和学生班级，教研室（实验室）负责通知任课老师。5、调（代）课教师向系提出书面调（代）课，并填写二联单，临时调课，经教研室主任、系主任签子同意后报教务科教务科视具体情况，办理调课手续由任课教师通知学生班级,
