場(chǎng)景與視點(diǎn)結(jié)合的需求獲取方法及應(yīng)用分析

摘要：需求獲取是軟件開發(fā)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。文章對(duì)現(xiàn)有的幾種主流的需求獲取方法進(jìn)行了歸納分析，提出了一種將場(chǎng)景和視點(diǎn)結(jié)合的需求獲取方法。利用該方法能夠采集到系統(tǒng)的需求并將其描述清晰。通過一個(gè)實(shí)例驗(yàn)證了該方法的有效性。

關(guān)鍵詞：場(chǎng)景；視點(diǎn)；需求獲取；應(yīng)用分析

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8228(2011)09-39-02

0 引言

需求獲取，屬于軟件工程中的重要內(nèi)容，包括需求來(lái)源和獲取需求的技術(shù)。需求獲取是軟件設(shè)計(jì)的第一階段，其本質(zhì)涉及軟件設(shè)計(jì)人員如何與客戶建立有效的溝通。在實(shí)際的軟件開發(fā)過程中，軟件開發(fā)者與領(lǐng)域用戶之間的知識(shí)差異使得需求的獲取變得困難。一方面，軟件開發(fā)者由于不了解應(yīng)用領(lǐng)域，只能被動(dòng)地等待領(lǐng)域用戶提供信息，并且難免對(duì)領(lǐng)域用戶的描述產(chǎn)生錯(cuò)誤的理解，因而得出不適當(dāng)?shù)男枨竽Ｐ停瑢?dǎo)致軟件開發(fā)半途而廢；另一方面，領(lǐng)域用戶通常不知道如何按軟件工程的要求去描述他們的需求，而且，他們一開始常對(duì)自己的需求僅有一個(gè)模糊的認(rèn)識(shí)，如果沒有任何提示和引導(dǎo)，不可能給出正確而且完整的需求描述。針對(duì)需求獲取較為困難這一問題，本文首先介紹了幾種主流的需求采集方法及目前國(guó)內(nèi)的研究者根據(jù)實(shí)際遇到的問題而提出的解決方案，然后介紹一種將場(chǎng)景與視點(diǎn)相結(jié)合的需求獲取方法。

1 常見的需求獲取方法簡(jiǎn)介及研究現(xiàn)狀

需求獲取是通過對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的觀察以及業(yè)務(wù)進(jìn)行分析，全面準(zhǔn)確地理解并把握用戶所要解決的問題和期望。現(xiàn)有需求獲取方法主要是通過分析員與用戶之間的交互，由分析員引導(dǎo)用戶表達(dá)需求。根據(jù)引導(dǎo)的角度和方式等不同，可以分為面向目標(biāo)、基于場(chǎng)景、面向視點(diǎn)和基于知識(shí)等幾種不同的方法。

1.1面向目標(biāo)的方法

面向目標(biāo)的方法是一種通過對(duì)系統(tǒng)目標(biāo)進(jìn)行分解從而挖掘需求的方法。面向目標(biāo)的方法是自上而下的，從總目標(biāo)入手，然后對(duì)目標(biāo)進(jìn)行逐層分解，直至分解到最細(xì)粒度的目標(biāo)，以目標(biāo)數(shù)的方式來(lái)表達(dá)需求體系。

面向目標(biāo)的需求獲取方法關(guān)鍵在于目標(biāo)的分解和精化，其結(jié)果通常是一個(gè)目標(biāo)分析樹。目標(biāo)是指所期望達(dá)到的目的，是對(duì)現(xiàn)有或未來(lái)系統(tǒng)的意圖作總體陛的陳述。目標(biāo)具有層次性，可以分為戰(zhàn)略性的、較為粗糙的高層目標(biāo)和技術(shù)性的、較為精細(xì)的低層目標(biāo)。高層目標(biāo)需要分解、精化為低層目標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)需求的逐步精化，并通過需求對(duì)高層目標(biāo)的可追溯性建立起軟件需求與業(yè)務(wù)目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，形成一個(gè)形式化的、用AND-OR結(jié)構(gòu)圖表現(xiàn)的目標(biāo)與子目標(biāo)的關(guān)系圖(樹)，以及一個(gè)關(guān)于目標(biāo)與子目標(biāo)鏈接類型的多視圖。

1.2基于場(chǎng)景的方法

基于場(chǎng)景的需求獲取方法，又稱情景實(shí)例的分析方法，是基于對(duì)應(yīng)用環(huán)境的某—特定情景的描述來(lái)闡述用戶的需求。

基于場(chǎng)景的方法關(guān)鍵在于場(chǎng)景的抽取和描述，從而形成需求模型。場(chǎng)景是現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)例，它可能用自然語(yǔ)言、圖表或者其他媒介來(lái)表示。對(duì)于描述最終用戶和系統(tǒng)之間某個(gè)交互類型有關(guān)的交互會(huì)話，場(chǎng)景是最終用戶用來(lái)模擬實(shí)際交互的一種情景實(shí)例。從現(xiàn)實(shí)的實(shí)例出發(fā)，歸結(jié)到形式化的表示，面向場(chǎng)景的方法最終將形成模型等需求模型。

a 面向視點(diǎn)的方法

面向視點(diǎn)的方法從涉眾的角度出發(fā)做需求的獲取，需求分析員從一組涉眾獲取各局部需求并將其進(jìn)行整合。

從視點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行需求挖掘，關(guān)鍵在于視點(diǎn)的標(biāo)注和從視點(diǎn)需要解決的問題中挖掘需求。視點(diǎn)是來(lái)源于特殊角度的系統(tǒng)需求信息的封裝。系統(tǒng)的最終用戶、管理者、組織內(nèi)工作受到系統(tǒng)簡(jiǎn)介影響的其他人和購(gòu)買系統(tǒng)的客戶，都是系統(tǒng)需求的潛在來(lái)源，他們對(duì)系統(tǒng)應(yīng)該提供的服務(wù)和提供服務(wù)的方式都有自己的視點(diǎn)。視點(diǎn)可能包含著一組需求，也包含視點(diǎn)視角的定義，需求源以及抽取需求的理由。

b 基于知識(shí)的方法

基于知識(shí)的需求獲取方法試圖利用歷史項(xiàng)目中積累的經(jīng)驗(yàn)或領(lǐng)域分析的結(jié)果，來(lái)幫助人們理解業(yè)務(wù)和獲取需求。到目前為止，面向知識(shí)的方法仍未形成系統(tǒng)性的研究成果。比較典型的基于知識(shí)的方法包括：

(1)基于類比推理的領(lǐng)域模型重用；

(2)KAOS方法中的元模型驅(qū)動(dòng)的需求獲取；

(3)基于本體的需求自動(dòng)獲取方法。

基于知識(shí)的方法有助于通過歷史經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)涉眾進(jìn)行啟發(fā)，并通過各種基于知識(shí)的機(jī)制對(duì)這種啟發(fā)的效果和效率提供保障。

例如文獻(xiàn)以企業(yè)信息系統(tǒng)為研究對(duì)象，提出一種基于場(chǎng)景的協(xié)同式需求獲取方法；文獻(xiàn)則提出支持MDA的交互式需求獲取方法及輔助工具，便于需求采集。本文則將主流需求獲取方法中的場(chǎng)景法與視點(diǎn)法結(jié)合起來(lái)，用于較復(fù)雜信息系統(tǒng)中的需求獲取。

2 場(chǎng)景與視點(diǎn)結(jié)合的需求獲取方法介紹

如前所述，需求分析方法是指組織并指導(dǎo)需求階段獲取與分析需求過程的一系列方法、技術(shù)和規(guī)范，這是軟件開發(fā)者長(zhǎng)年失敗和成功經(jīng)驗(yàn)的理論性總結(jié)，從軟件重用的思路來(lái)說，需求分析方法總結(jié)與重用的價(jià)值遠(yuǎn)比某些程序組件重用的價(jià)值高。因此，在開發(fā)軟件系統(tǒng)之前，根據(jù)軟件應(yīng)用領(lǐng)域與目標(biāo)系統(tǒng)的特點(diǎn)，有針對(duì)l生地選擇需求分析方法則顯得尤為重要。但是，沒有任何一個(gè)放之四海皆可用的需求方法，現(xiàn)在開發(fā)復(fù)雜信息系統(tǒng)在需求階段常出現(xiàn)的問題是：在沒有分析本領(lǐng)域軟件應(yīng)用與開發(fā)特點(diǎn)、沒有深入方法細(xì)節(jié)討論就照搬現(xiàn)有的需求方法，導(dǎo)致在需求階段常常出現(xiàn)獲取方法不確定、描述方法不穩(wěn)定、得到的需求規(guī)格說明質(zhì)量不高等問題；也有很多軟件開發(fā)組織在長(zhǎng)期項(xiàng)目開發(fā)實(shí)踐中，意識(shí)到需求分析方法的重要性，但卻沒有進(jìn)行總結(jié)、抽象和提高，導(dǎo)致以往出現(xiàn)的問題反復(fù)重現(xiàn)。結(jié)合已有的需求采集方法，我們使用了基于場(chǎng)景和視點(diǎn)相結(jié)合的需求采集方法。即在描述場(chǎng)景時(shí)，將牽涉到的對(duì)象分門別類描述，從中抽象出不同的視點(diǎn)。具體的操作方式為：

(1)根據(jù)系統(tǒng)功能劃分與使用對(duì)象抽象出具體的使用場(chǎng)景；

(2)使用規(guī)范的自然語(yǔ)言描述每個(gè)場(chǎng)景；

(3)將自然語(yǔ)言描述的場(chǎng)景轉(zhuǎn)換為二維表格的方式描述；

(4)從二維表格中提取出不同對(duì)象的視點(diǎn)。

按照以上方法對(duì)需求進(jìn)行采集時(shí)，能夠?qū)?fù)雜的信息系統(tǒng)以業(yè)務(wù)流程為中心來(lái)獲取和描述需求；以場(chǎng)景為描述業(yè)務(wù)流程的基本單位，相關(guān)用戶更容易理解和配合需求分析人員刻畫業(yè)務(wù)流程；通過將視點(diǎn)固定，并以獲取活動(dòng)和用戶之間的關(guān)系，最后可以以帶泳道的流程描述，內(nèi)容表達(dá)清晰。而且，這種過程是迭代的和可進(jìn)化的，符合復(fù)雜的信息系統(tǒng)需求階段的特點(diǎn)，克服了結(jié)構(gòu)化需求分析方法由于功能細(xì)分所分割出的功能模塊會(huì)因人而異的缺點(diǎn)，也能夠充分調(diào)動(dòng)相關(guān)用戶在軟件開發(fā)過程中的積極性，有利于提高最終應(yīng)用系統(tǒng)的正確性。

3 實(shí)驗(yàn)及分析

下面以書店業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的需求為例加以說明本文中需求獲取方法的有效性。根據(jù)本文方法的步驟，描述如下：

a 選取權(quán)限設(shè)計(jì)場(chǎng)景；

b 使用規(guī)范的自然語(yǔ)言描述該場(chǎng)景(部分)。

在獲取不同部門角色的權(quán)限時(shí)，我們可以將書店系統(tǒng)中的部分權(quán)限操作信息提取出來(lái)：

(1)業(yè)務(wù)部門可以錄入征訂書目單、客戶報(bào)訂單，并可以查詢庫(kù)存表單；

(2)業(yè)務(wù)部門可以導(dǎo)入客戶報(bào)訂單；

供貨商能夠?qū)Ω锻藛芜M(jìn)行付退處理。

c 將自然語(yǔ)言描述的該場(chǎng)景轉(zhuǎn)換為二維表格的方式描述，如表l所示。

d 從表1中提取出不同對(duì)象的視點(diǎn)。顯然，表1中的每一列均為一類主體，每一行為一類操作對(duì)象，m行n列交叉處的值(假設(shè)為k)則表明第n類對(duì)象可以按照k方式操作m類對(duì)象，或者說對(duì)于第m類對(duì)象，第n類對(duì)象具有k操作權(quán)限。我們可以從表1中得到每個(gè)部門的操作權(quán)限及操作對(duì)象。

根據(jù)以上的方法，可以以較低的代價(jià)獲取到書店業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的準(zhǔn)確需求，并以泳道圖方式描述，易于與用戶交互，從而為軟件的設(shè)計(jì)階段提供支持。

4 本文的創(chuàng)新點(diǎn)

需求獲取在軟件開發(fā)過程中具有重要的作用，影響著軟件開發(fā)的后續(xù)環(huán)節(jié)。本文在對(duì)主流的需求獲取方法進(jìn)行介紹和分析之后，提出一種創(chuàng)新方法，將場(chǎng)景和視點(diǎn)結(jié)合的需求獲取方法，能夠采集到系統(tǒng)的正確需求且描述清晰，可使需求采集人員與用戶之間的交互變得更容易。我們進(jìn)一步的研究工作將是如何以較低代價(jià)抽取場(chǎng)景。