介紹

軟件需求知識領(lǐng)域(KA)涉及軟件需求的獲取、分析、規(guī)范和驗證，以及軟件產(chǎn)品整個生命周期的需求管理。研究人員和行業(yè)從業(yè)者普遍認(rèn)為，當(dāng)需求相關(guān)的活動執(zhí)行得不好時，軟件項目是非常脆弱的。

軟件需求表達了軟件產(chǎn)品上的需求和約束，這些需求和約束有助于解決一些現(xiàn)實世界的問題。

術(shù)語“需求工程”在該領(lǐng)域中被廣泛使用，以表示對需求的系統(tǒng)處理。出于一致性的原因，除了軟件工程本身之外，術(shù)語“工程”將不會在這個知識領(lǐng)域中使用。

出于同樣的原因，在一些文獻中出現(xiàn)的術(shù)語“需求工程師”也不會被使用。相反，術(shù)語“軟件工程師”或者，在某些特定的情況下，“需求專家”將被使用，后者所涉及的角色通常是由個人而不是軟件工程師來執(zhí)行的。然而，這并不意味著軟件工程師不能執(zhí)行該功能。

擬議故障的內(nèi)在風(fēng)險是，可能會推斷出類似瀑布的過程。為了防止這種情況發(fā)生，主題2，需求過程，被設(shè)計為通過列出過程運行和配置它的資源和約束來提供一個高層次的需求過程概述。

可選的分解可以使用基于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)(系統(tǒng)需求、軟件需求、原型、用例，等等)。基于過程的分解反映了這樣一個事實，即需求過程如果要成功，就必須被看作是一個包含復(fù)雜的緊密耦合活動(包括順序的和并發(fā)的)的過程，而不是在軟件開發(fā)項目開始時執(zhí)行的離散的、一次性的活動。

軟件需求知識領(lǐng)域與軟件設(shè)計、軟件測試、軟件維護、軟件配置管理、軟件工程管理、軟件工程過程、軟件工程模型和方法、軟件質(zhì)量知識領(lǐng)域密切相關(guān)。

1.軟件需求基本面

1.1軟件需求的定義

從最基本的意義上說，軟件需求是為了解決現(xiàn)實世界中的某些問題而必須表現(xiàn)出來的一種屬性。它的目標(biāo)可能是自動化某個人的部分任務(wù)，以支持組織的業(yè)務(wù)過程，糾正現(xiàn)有軟件的缺陷，或控制設(shè)備——這只是軟件解決方案可能解決的眾多問題中的一小部分。用戶、業(yè)務(wù)過程和設(shè)備的運作方式通常是復(fù)雜的。因此，通過擴展，對特定軟件的需求通常是來自組織不同級別的各種人員的復(fù)雜組合，這些人員以某種方式涉及到或與軟件將在其中運行的環(huán)境中的此特性有關(guān)。

所有軟件需求的一個基本屬性是，它們可以作為功能需求的單個特性進行驗證，或者在系統(tǒng)層面上作為非功能需求進行驗證。驗證某些軟件需求可能是困難的或昂貴的。例如，驗證呼叫中心的吞吐量需求可能需要開發(fā)仿真軟件。軟件需求、軟件測試和質(zhì)量人員必須確保在可用的資源限制范圍內(nèi)驗證需求。

除了行為屬性之外，需求還有其他屬性。常見的例子包括在資源有限的情況下使用優(yōu)先級評級來進行權(quán)衡，以及使用狀態(tài)值來監(jiān)控項目進度。通常，軟件需求是唯一確定的，這樣它們就可以在整個軟件特性和軟件的生命周期中接受軟件配置管理。

1.2產(chǎn)品和過程要求

產(chǎn)品需求是對要開發(fā)的軟件的需求或約束(例如，“在學(xué)生注冊一門課程之前，軟件應(yīng)該驗證他或她滿足了所有的先決條件”)。過程需求本質(zhì)上是軟件開發(fā)的約束(例如，“軟件應(yīng)該使用RUP過程開發(fā)”)。

一些軟件需求生成隱式過程需求。選擇驗證技術(shù)就是一個例子。另一種可能是使用特別嚴(yán)格的分析技術(shù)(例如形式規(guī)范方法)來減少可能導(dǎo)致不充分可靠性的錯誤。過程需求也可能由開發(fā)組織、他們的客戶或第三方(如安全監(jiān)管者)直接施加。

1.3功能性和非功能性需求

功能需求描述軟件要執(zhí)行的功能;例如，格式化一些文本或調(diào)制一個信號。它們有時被稱為功能或特性。功能性需求也可以被描述為可以為其編寫有限的測試步驟集來驗證其行為的需求。

非功能性需求是用來約束解決方案的需求。非功能性需求有時被稱為約束或質(zhì)量需求。根據(jù)它們是性能需求、可維護性需求、安全性需求、可靠性需求、安全性需求、互操作性需求還是許多其他類型的軟件需求之一，它們可以被進一步分類(參見軟件質(zhì)量知識領(lǐng)域中的模型和質(zhì)量特征)。

1.4突現(xiàn)屬性

有些需求代表了軟件的突現(xiàn)特性——也就是說，這些需求不能由單個組件解決，而是依賴于所有軟件組件如何互操作。例如，呼叫中心的吞吐量需求取決于電話系統(tǒng)、信息系統(tǒng)和操作員在實際操作條件下如何相互作用。突現(xiàn)屬性非常依賴于系統(tǒng)架構(gòu)。

1.5可量化的需求

軟件需求應(yīng)該盡可能清晰和明確地表述，如果合適的話，還應(yīng)該定量地表述。重要的是要避免模糊和無法驗證的需求，這些需求依賴于主觀判斷的解釋(“軟件應(yīng)該是可靠的”;“本軟件應(yīng)易于使用”)。這對于非功能性需求尤其重要。量化需求的兩個例子如下:呼叫中心的軟件必須將該中心的吞吐量提高20%;和一個系統(tǒng)都有一個概率生成一個致命錯誤在任何小于1 * 10-8小時的運行。吞吐量需求處于非常高的水平，將需要用于派生許多詳細(xì)的需求。可靠性要求將嚴(yán)格限制系統(tǒng)的架構(gòu)。

1.6系統(tǒng)需求和軟件需求

在本主題中，“系統(tǒng)”指的是實現(xiàn)既定目標(biāo)的要素相互作用的組合。這些包括硬件、軟件、固件、人員、信息、技術(shù)、設(shè)施、服務(wù)和其他支持元素，根據(jù)國際軟件和系統(tǒng)工程委員會(INCOSE)的定義。

系統(tǒng)需求是對整個系統(tǒng)的需求。在一個包含軟件組件的系統(tǒng)中，軟件需求是從系統(tǒng)需求派生出來的。

這個知識領(lǐng)域以一種受限的方式定義了“用戶需求”，即系統(tǒng)的客戶或最終用戶的需求。相比之下，系統(tǒng)需求包含用戶需求、其他利益攸關(guān)方的需求(比如監(jiān)管部門)，以及沒有可識別的人力資源的需求。

責(zé)任編輯：PSY

原文標(biāo)題：軟件需求基本面

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