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目錄

2.1　需求分析

考點1　需求分析的概念與意義

考點2　需求獲取的方法

考點3　需求分析過程

2.2　需求分析方法

考點1　需求分析方法概述

考點2　DFD需求建模方法

考點3　其他需求建模方法

考點4　DFD與IDEFO比較

每文一語

2.1　需求分析

考點1　需求分析的概念與意義

（1）概念

需求分析工作是通過對需求的調查、了解、觀察和分析，采用已證實是有效的技術、方法或工具，對原始資料進行加工整理，得到有關目標系統需要實現的功能及其相互關系等一系列活動的集合。

（2）意義

需求分析的目標是以使用者和開發人員都容易理解的文檔形式提供一個關于目標系統所完成的全部功能及性能等需求的完整描述，以保證目標系統后續階段工作的順利完成，為最終開發出一個滿意度高的系統打下基礎。

（3）難度

①軟件功能復雜

用戶難以在項目初期就詳盡地表述清楚目標系統的全部功能。

②需求的可變性

用戶在項目初期往往對項目的完整需求不明確。

③軟件產品的不可見性

不可見性是指軟件的功能性能指標是在一定的硬件環境中通過操作運行體現，因此用戶通常只能在軟件產品的投入使用過程中才能進一步發現還需要實現某種功能。

（4）任務

①分析當前系統的業務流程，包括系統的體系結構，各職能部門完成的主要任務，各職能部門之間的關系及其交流的信息。

②分析現行系統存在的問題，包括亟待解決的問題。

③在對現行系統充分分析的基礎上確定待開發系統的目標、實現的功能及接口、待開發系統對性能和安全性等方面的要求。

（5）結果表示

①通常以模型形式表示，并把描述系統功能的這類模型稱為功能模型。

②需要編寫需求規格說明書對待開發系統的目標、功能、約束、開發技術和數據庫管理系統的選型等給出書面詳盡的說明。

（6）要求

需求描述要準確、清楚、一致，不存在任何不完全、含混或者二義性的描述。

（7）參與者

通常需求分析工作是在系統分析人員與用戶不斷交互的過程中完成的。

考點2　需求獲取的方法

（1）面談

面談是獲取需求最基本的方法。系統分析員需要在面談前準備好相關問題，然后深入到部門，找到相關的業務人員面談，獲取業務流程、各流程之間的關系和用戶對系統的期望及要求等細節信息。

（2）實地觀察

在實際觀察過程中，分析人員要注意考慮到處理效率的問題，分析和考察原有業務流程和操作過程的合理性。

（3）問卷調查

建模人員把需要了解和調查的內容編制成表格交給用戶填寫，從用戶返回的結果中獲取對提出的問題較為準確且詳細的回答。但是問卷形式缺乏交互性，對調查表的問題和格式的設計要求較高。

（4）查閱資料

建模人員需要注意收集和查閱相關的文獻資料。

考點3　需求分析過程

（1）標識問題

①定義

標識問題是指通過對問題的識別和標識獲得對所求解問題及其運行環境進行全面細致的分析和理解。

②內容

a．理解現行系統的業務流程、現行流程存在的問題及需要改進的方面。

b．確定系統的人機界面，即手工處理和計算機處理相銜接的部分。系統分析員要清楚地界定計算機不能承擔的工作，并向用戶說明理由且描述清楚計算機不能承擔部分的人機接口的實現方法。

c．在問題識別過程中對原始數據建立模型，記錄用戶需求和梳理問題，同時可以幫助系統分析員發現需求中的不一致性，排除不合理的部分。

（2）建立需求模型

借助模型或者抽象方法，把復雜的事物簡化，便于系統分析員及建模人員認識和分析復雜的事物，有利于理解需求、梳理需求。

（3）描述需求

①需求描述的類型

需求描述包括對應用信息系統或軟件項目的功能性需求和非功能性需求的描述。

a．功能性需求即常說的數據處理要求。通常，應用信息系統或軟件所有功能模塊描述的集合就是系統的功能需求。

b．非功能性需求的描述通常指信息系統或軟件項目對實際運行環境的要求。非功能性需求不僅與軟件開發周期各階段的工作有關，還與系統軟硬件環境、軟件系統的容錯性、軟件的質量和分布式應用環境下系統之間的互操作性等因素有關。

②定義

需求描述精確地定義和說明了系統做什么以及交付的目標產品的約束條件，為軟件生命周期中后續的活動提供了工作的依據和藍圖，是項目開發方和使用者或用戶方的一個約定，也是項目后期審核和驗收的依據。

③內容

需求描述主要由需求模型（系統功能模型）和軟件需求說明書組成。

a．系統功能模型，通常采用一些流行的建模方法如DFD等構建；

b．軟件需求說明書，側重文字說明，主要內容包括以下六個方面：

第一，需求概述

概要描述軟件項目的研發背景及意義，現行系統的運行、管理及經營的方式、特點及狀況、存在的問題和亟待解決的問題等，是對目標系統的總體描述。

第二，功能需求

詳細描述系統的總體結構及功能，系統覆蓋的功能范圍。

第三，信息需求

完整描述系統涉及的信息范圍、數據的屬性特征、數據之間的關系及約束。

第四，性能需求

對系統的性能要求。

第五，環境要求

對系統運行環境的要求。

第六，其他需求

需求描述中還應該包含對目標系統檢測或驗收方面的要求。

④需求分析要解決的問題

a．系統的主要功能；

b．需求是否為全部需求；

c．確保需求的正確性；

d．確保需求的可行性和可操作性；

e．需求是否都是客戶需要的；

f．消除重復或不完整甚至是模糊的需求。

⑤需求分析的結果

形成需求分析文檔，為軟件生命周期后續階段工作提供依據。

（4）確認需求

①目的

進一步檢查確信需求說明書中不包含任何不一致和含糊的內容，進一步證實需求說明書描述的內容是客戶所期望和需要的。

②參與人員

需求的確認和評審工作由評審組或評審委員會完成。評審委員會的成員由項目負責人聘請的專家、分析人員、相關人員及用戶組成。評審過程也將使得用戶和設計人員對需求有進一步的理解、溝通且達成一致。

③評審內容

a．功能需求

審查需求模型所描述的內容是否與需求說明書中說明的相關內容一致，需求說明中描述的對待開發系統的功能要求是否滿足使用要求，處理功能之間的關系及交換信息的方式是否合理。

b．數據需求

審查數據需求是否滿足需求。

c．性能

審查系統的性能是否滿足需求。

d．數據管理

根據系統存儲和管理的關系表、記錄規模和可預見的增長量，審查需求分析及相關描述是否合理，是否滿足數據存儲和管理的要求。

e．其他需求

審查安全性、可操作性，可維護性、可擴充性，以及運行環境等方面的分析、設想及軟硬件方面的選型是否合理且滿足需求。

【真題演練】

下列不屬于需求建模內容的是（??? ）。

A．分析與描述目標系統需要完成的功能????????????????????????????????????????????????√

B．分析與描述每項功能活動需要的輸入數據、業務規則和輸出數據???? √

C．分析與描述目標系統涉及的數據范圍、數據屬性及數據之間的聯系? ×

D．分析與描述目標系統的總體結構、功能活動及各活動間的聯系???????? √

【答案】C，需求分析最大的特點就是根據需求進行分析，對內部的深入不需要涉及

2.2　需求分析方法

考點1　需求分析方法概述

目前在信息系統的需求分析中廣為使用的結構化分析與功能建模方法主要有DFD、IDEFO等。

（1）結構化分析方法的基本特征

①抽象

抽象是一種手段，用抽象方法把一個個具體事物或問題的非主要方面剔除，從而把握住事物的內部規律或本質。

②分解

采用自頂向下逐步求精的方法對復雜的事物和問題進行分解，對分解后的簡單問題進行分析和求解，這些解的集合就是解空間。

（2）結構化分析及建模方法的主要優點

①不過早陷入具體的細節；

②從整體或宏觀入手分析問題，如業務系統的總體結構、系統及子系統的關系；

③通過圖形化的模型對象直觀地表示系統要做什么，完成什么功能；

④圖形化建模方法方便系統分析員理解和描述系統；

⑤模型對象不涉及太多技術術語，便于用戶理解模型。

考點2　DFD需求建模方法

（1）定義

DFD建模方法（過程建模和功能建模方法）從應用系統的數據流著手以圖形方式刻畫和表示一個具體業務系統中的數據處理過程和數據流，其核心是數據流。

（2）DFD方法的基本元素（模型對象）

①數據流（Data Flow）

數據流用一個箭頭描述數據的流向，箭頭上標注的內容可以是信息說明或數據項。

②處理（Process）

表示對數據進行的加工和變換，在圖中用矩形框表示。指向處理的數據流為該處理的輸入數據，離開處理的數據流為該處理的輸出數據。

③數據存儲

表示用數據庫形式（或文件形式）存儲的數據，對其進行的存取分別以指向或離開數據存儲的箭頭表示。（圓角矩形框）

④外部項（也稱數據源或數據終點）

描述系統數據的提供者或數據的使用者，在圖中用圓角框或平行四邊形框表示。

DFD建模方法使用的基本元素和符號如圖2-1所示。

圖2-1　DFD方法的基本元素

（3）DFD圖

DFD圖采用自頂向下逐步細化的結構化分析方法表示目標系統，以應用信息系統或軟件項目的功能為中心進行抽象和分解，以數據流的變換來分析和考察數據對企業及組織中各類業務活動的影響（層次結構如圖2-2所示）。然后，再對每個功能活動進行分解，直到每項功能活動都是具體的、可操作的、用一個程序模塊可以實現其功能為止。

圖2-2　DFD層次結構圖

（4）DFD建模過程

①明確目標，確定系統范圍

明確目標系統的功能需求，并將用戶對目標系統的功能需求完整、準確、一致地描述出來，然后確定模型要描述的問題域。

②建立頂層DFD圖

根據系統目標抽象出目標系統將要實現的主要功能，并根據抽象出的主要功能命名頂層DFD圖中的處理，然后畫出完成這些功能需求的輸入數據、產生的結果以及數據的提供者和使用者。頂層DFD圖是進一步分解的基礎。

③構建第一層DFD分解圖

根據應用系統的邏輯功能，把頂層DFD圖中的處理分解成多個更細化的處理。

④開發DFD層次結構圖

對第一層DFD分解圖中的每個處理框（矩形或圓角框）進行進一步分解，在分解圖中要列出所有的處理及其相關的信息，并要注意分解圖中的處理與信息必須包括父圖中的全部內容。

分解原則：

a．保持均勻的模型深度

可避免較高層次的變化影響較低層次，從而造成可能的重復工作。同時可較早查出錯誤及遺漏。

b．按困難程度進行選擇

標準如下：

第一，從其中最不熟悉及最不清楚的處理開始分解。

第二，選擇某一處理框分解，該處理框的分解將產生更多的關于其他處理框的信息。

c．重新分解的條件

若一個處理難以確切命名，可以考慮對它進行重新分解。

⑤檢查確認DFD圖

為保證構建的DFD模型（圖）是正確一致且滿足要求的，檢查標準如下：

a．父圖中描述過的數據流必須要在相應的子圖中出現；

b．一個處理至少有一個輸入流和一個輸出流；

c．一個存儲必定有流入的數據流和流出的數據流；

d．一個數據流至少有一端是處理框；

e．模型圖中表達和描述的信息是全面的、完整的、正確的和一致的。

【真題演練】

下列不屬于DFD方法基本元素的是（??? ）。

A．數據流

B．數據處理

C．數據存儲

D．數據結構

【答案】D

考點3　其他需求建模方法

除了DFD方法以外，還可以用IDEFO、UML的用例模型等建立系統的功能模型。

（1）IDEFO方法簡介

①產生與發展

a．IDEF是ICAM DEFinition Method的縮寫，因1981年在美國空軍公布的ICAM工程中被命名為“IDEF”而得名。

b．此方法最初由IDEFO、IDEFl和 IDEF2三部分組成，IDEFO描述系統功能及相互關系，IDEFl描述系統信息及其數據之間的聯系，IDEF2用于系統模擬，建立動態模型。

c．該方法現已發展成為一個系列，包括IDEF3過程描述及獲取方法、IDEF4面向對象設計方法、IDEF5本體論獲取方法、IDEF6設計原理獲取方法、IDEF7信息系統審定方法、IDEF8用戶接口建模方法等。

②基本元素

組成IDEFO圖的基本元素是矩形框和箭頭，如圖2-3所示。

圖2-3　矩形框與箭頭語法和其實例

a．矩形框

矩形框代表功能活動，寫在矩形框內的動詞短語描述功能活動的名稱，活動的編號按照要求寫在矩形框右下角指定的位置。

b．箭頭

第一，輸入箭頭表示完成活動需要的數據；控制箭頭描述了影響這個活動執行的事件或約束條件；輸出箭頭說明由活動產生的結果及信息；機制箭頭表示實施該活動的物理手段或完成活動需要的資源（計算機系統、人或組織）。

第二，輸入與控制的作用是有區別的，輸入強調被活動消耗或變換的內容，而控制強調對活動的約束條件。

第三，每個箭頭所表示的數據用一個名詞短語描述，數據可以是信息或對象。

③IDEFO模型的組成

IDEFO模型由一組圖形組成，這些圖形組成了一個由父到子的層次結構圖，如圖2-4所示。它把一個復雜事物按自頂向下逐步細化的方式分解成多個簡單的事物或組成部分。

a．當一個功能活動被分解成幾個子功能活動時，用箭頭表示各子功能活動之間的接口。每個子功能活動的名字加上帶標記的接口確定了一個范圍，規定了子功能活動細節的內容。

b．子功能活動必須忠實地描述父功能活動的細節，以既不增加也不減少的方式反映各自父功能活動所包含的信息。

圖2-4　IDEFO層次結構圖

④基本思想

IDEFO的基本思想是結構化分析，強調自頂向下有控制地逐步地展開細節，精準全面地描述系統，通過建模過程與模型來理解系統。

⑤特點及應用

IDEFO方法具有模型元素單一、語義豐富、容易理解、更易于從全局角度分析考察問題等特點，因此被廣泛地應用于一些大型復雜系統的分析設計中。

（2）UML用例模型簡介

①建模思想

UML方法采用面向對象思想建模，其中的用例模型用于描述系統功能需求。

②用例模型

UML的用例模型由用例圖組成，用例圖由系統、角色和用例三種模型元素及其之間的關系構成。

【真題演練】

下列不屬于信息系統需求分析常用建模方法的是（??? ）。

A．ER

B．DEFO

C．DFD

D．LML

【答案】A

考點4　DFD與IDEFO比較

（1）共同點

DFD與IDEFO方法的基礎都是結構化分析思想，強調用自頂向下逐步求精的方法對現實世界建模，由粗到細，由表及里地逐步細化，逐步涉及問題的具體細節。

（2）不同點

①從表達含義上看，DFD圖和IDEFO圖都是用箭頭代表數據流，但是在DFD圖中箭頭強調流或者順序，IDEFO圖中箭頭強調數據約束。

②從表達形式上看，DFD圖和IDEFO圖都是用箭頭和處理來表達一個企業或組織的業務流程，但IDEFO圖中的箭頭不僅能夠表示出數據流，還可以表示出控制流和說明處理或活動實施方式的一些約束。

③從模型元素的組成上看，DFD模型由四種元素組成：外部項（數據源及終點）、數據流、數據存儲和處理，而IDEFO模型元素的組成只有兩種元素：箭頭和活動，對箭頭和活動的說明可以寫入專門的文檔而不必表示在圖中。這使得IDEFO模型結構清楚，容易理解，更適合于大型復雜系統的需求建模。

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