《软件工程与实践》 |（三）软件需求分析 知识梳理

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本章重难点：

• 理解软件需求分析的概念和特点、目的和原则。
• 熟悉软件系统需求分析的任务及步骤
• 掌握软件需求分析方法及描述工具，学会编写“软件需求说明书”。

3.1 需求分析概述

3.1.1 软件需求分析的概念

软件需求分析的概念

“需求”就是 用户的需要 ，包括用户要解决的问题、达到的目标、以及实现这些目标所需要的条件，它是一个程序或系统开发工作的说明，表现形式一般为 文档 形式。

软件需求分为三个层次： 业务需求、用户需求、功能需求 ，此外还包括某些类别的非功能需求。

软件需求分析的重要作用

软件需求分析是软件项目立项决定开发后的 首要工作

软件需求分析的特点

3.1.2  软件需求分析的目的和原则

软件需求分析的目的及重点

软件需求分析主要目的是 获取用户及项目的具体需求 ，通过对实际需求的 获取、分析、文档化和验证 等需求分析过程, 为软件的进一步设计和实现提供依据：

软件需求分析的原则

3.2 软件需求分析的任务及过程

3.2.1 软件需求分析的任务

需求分析的基本任务是通过软件开发人员与用户的交流和讨论，准确地分析理解原系统，定义新系统的基本功能、性能、开发时间、投资情况人员安排等，并获得需求规格说明书。

需求分析的具体任务 包括：

1． 确定目标系统的具体要求

在可行性研究的基础上，确定对问题的综合需求，包括： 功能需求、性能需求、环境需求和用户界面需求；另外还有系统的可靠性、安全性、可移植性和可维护性等方面的需求。

(1)确定功能需求 ， 画出功能结构图，完成新系统的功能点列表，即功能模型 。有时将性能模型、界面模型和接口模型的内容都合并其中，功能模型可用Use Case矩阵/图表示。

(2) 获取性能需求

性能需求是为了保证软件功能的实现和正确运行，对软件所规定的效率、可靠性、安全性等规约

(3) 明确处理关系，列出接口列表

(4) 确定系统运行环境及界面

2． 建立目标系统的逻辑模型

软件系统的逻辑模型分为： 数据模型、功能模型和行为模型 。

数据模型 采用 E-R图 描述；

功能模型 常用 数据流图 来描述；

行为模型 常用 状态转换图 来描绘系统的各种行为模式（状态）和不同状态间的转换；

数据字典 用来描述 软件使用或产生的所有数据对象 。

3． 编写需求文档 ，验证确认需求

3.2.2  软件需求分析的过程

软件需求分析的过程 也称为 需求开发 ，可分为 需求获取、综合与描述、需求验证和编写文档 等步骤，是一个不断深入与完善的 迭代过程 ，需求分析应有用户参加，随时进行沟通交流，并最终征得用户认可。

3.3 软件需求分析方法

3.3.1 软件需求分析方法的种类

目前常用的需求分析方法分为4种： 功能分解法、结构化分析法、信息建模法和面向对象的分析方法 。

3.3.2 需求分析方法对比

3.3.3 需求分析技巧

3.4 结构化分析方法

结构化开发方法（Structured Developing Method）是软件开发方法中最成熟、应用最广泛的方法。

主要特点 ： 快速、自然和便捷 。

主要缺点：

不太适应规模大的复杂项目，难以解决软件重用问题，较难适应需求变化，难以彻底解决维护问题

结构化开发方法 由 结构化分析方法（SA法）、结构化设计方法（SD法）及结构化程序设计方法（SP法）构成 。

3.4.1 结构化分析方法的基本思想

结构化分析（Structured Analysis，SA）方法是 面向数据流 的需求分析方法，SA方法根据软件内部的数据传递、变换关系，自顶向下、逐层分解，绘出满足功能要求的模型。

结构化方法总的 指导思想 是“ 自顶向下、逐步求精 ”，其 基本原则 是 抽象与分解 。

3.4.2  结构化分析步骤

3.4.3 结构化分析的流程

结构化分析导出的分析模型包括 数据模型､功能模型和行为模型 ，这些模型 以“ 数据字典 ”为核心

实体关系图(E-R图 Entity Relationship Diagram)作为 数据建模 的基础；

数据流图 (DFD，Data Flow Diagram)作为 功能建模 的基础；

状态转换图 (STD，State Transition Diagram)作为 行为建模 的基础｡

3.5 结构化分析建模工具

3.5.1 实体-关系图

实体关系图（Entity Relationship Diagram，E-R图）是目前 最常用 的数据建模方法。主要用于 在需求分析阶段 清晰地表达目标系统中 数据之间的联系及其组织方式 ，建立系统的实体 数据模型 （E-R模型）。

实体模型由 实体、联系和属性 三个 基本成分 组成。

E-R图由矩形框、菱形框、椭圆或圆角矩形及连线组成。

其中， 矩形框表示实体，菱形框表示关系，椭圆或圆角矩形表示实体（或关系）的属性 。

3.5.2 数据流图

数据流图的概念和作用

数据流图（Data Flow Diagram，DFD）运用图形方式描述系统内部的数据流程，表达系统的 各处理环节之间的数据联系 ，是 结构化系统分析方法 的主要表达工具

基本图形符号

数据流图的附加符号

有时有两个以上的数据流进入或流出同一个加工，这样，多个数据流之间往往存在一定的关系

DFD绘制方法

注意事项

3.5.3 数据字典

数据词典（Data Dictionary，DD）是指 存储数据源定义和属性 （描述说明）文档

DD以一种准确无二义性的说明方式，为软件分析、设计及维护提供了有关数据元素一致的定义和详细描述。

数据字典 要求 ： 完整性、一致性和可用性 。

数据字典有 4类条目 ： 数据流、数据项、文件及基本加工 。

（1）数据流条目。给出了DFD中数据流的定义，通常对数据流的简单描述为列出该数据流的各组成数据项。主要包括：数据流名称、别名及简述、数据流来源和去处、数据流组成、流通量。

（2）文件条目。给出某个文件的定义，文件的定义通常是列出文件记录的组成数据流，还可指出文件的组织方式。

（3）数据项条目。给出某个数据单项的定义，通常是该数据项的值类型、允许值等。

（4）加工条目。是对DFD的补充，实际是“加工小说明”。由于“加工”是DFD的重要组成部分，一般应单独进行说明。因此，数据字典是对DFD中所包含各种元素定义(数据项、结构、特征、加工、流向等)的集合。对 4 类条目描述：数据流、数据项、文件及基本加工。

3.5.4 处理过程描述

结构化语言

判定树

判定表

例如：

3.5.5  状态转换图

在对系统进行需求分析时，除建立系统的数据模型和功能模型外，有时还需要 建立系统的行为模型

3.6 软件需求分析文档

3.6.1 软件需求文档概述

软件需求分析文档主要包括：

系统（子系统）需求规格说明(SSS) （对整个系统或子系统需求分析的说明性文档）、软件需求规格说明(SRS)、接口需求规格说明(IRS)、数据需求说明(DRD)，软件需求相关说明书的评审记录表、需求变更管理表等。

3.6.2 软件需求文档编写

3.7本章小结