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第一部分 绪论3

第1章 需求工程导论3

1.1　软件生产中的需求问题3

1.1.1　软件的发展3

1.1.2　20世纪90年代的软件评估4

1.1.3　软件的模拟特性6

1.1.4　需求问题具体原因分析9

1.2　需求工程13

1.2.1　需求工程简介13

1.2.2　需求工程与系统工程15

1.2.3　需求工程的重要性16

1.2.4　需求工程的复杂性17

1.2.5　需求工程师需要具备的知识和技能18

引用文献21

第2章 需求基础23

2.1　需求的定义23

2.2　需求概念的内涵23

2.2.1　问题域与解系统23

2.2.2　共享现象24

2.2.3　需求与规格说明25

2.2.4　问题域特性27

2.2.5　从问题域、需求和规格说明的关系看需求工程27

2.3　需求概念的外延28

2.3.1　需求的分类28

2.3.2　功能需求29

2.3.3　性能需求31

2.3.4　质量属性32

2.3.5　对外接口35

2.3.6　约束35

2.4　从需求的概念看需求工程36

2.5　优秀需求的特性37

2.6　常见的需求定义错误38

引用文献40

第3章 需求工程过程42

3.1　概述42

3.2　需求工程活动44

3.2.1　需求获取44

3.2.2　需求分析46

3.2.3　需求规格说明48

3.2.4　需求验证48

3.2.5　需求管理49

3.3　需求开发过程的迭代特性50

3.4　实践方法的应用52

3.4.1　细节知识的实践性52

3.4.2　重要的实践方法53

引用文献56

第二部分　需求获取59

第4章 需求获取概述59

4.1　引言59

4.2　需求获取中的常见困难59

4.2.1　用户和开发人员的背景不同，立场不同59

4.2.2　普通用户缺乏概括性、综合性的表述能力60

4.2.3　用户存在认知困境60

4.2.4　用户越俎代庖61

4.2.5　缺乏用户参与62

4.3　需求获取活动63

4.4　获取信息的内容65

4.5　获取信息的来源65

4.6　获取信息的方法66

4.7　获取信息的过程67

4.7.1　注意事项67

4.7.2　防止遗漏需求68

4.7.3　结束获取68

4.8　获取信息的成果69

4.9　实践中的需求获取69

4.9.1 项目目标69

4.9.2　项目范围70

4.9.3　用户参与71

4.9.4　交流问题73

4.9.5　获取方法的使用75

引用文献77

第5章 确定项目的前景与范围79

5.1 引言79

5.2 问题分析81

5.2.1 明确问题81

5.2.2 发现业务需求82

5.2.3 定义解决方案及系统特性83

5.3 系统边界86

5.4 前景与范围文档87

5.4.1 业务需求87

5.4.2 项目前景89

5.4.3 项目范围90

5.4.4 项目环境91

引用文献92

第6章 涉众分析与硬数据采样93

6.1　涉众93

6.2　涉众分析95

6.2.1　寻找涉众95

6.2.2　理解涉众97

6.2.3　任务、过程与结果98

6.3　涉众分析过程99

6.3.1　涉众识别99

6.3.2　涉众描述100

6.3.3　涉众评估102

6.3.4　涉众选择105

6.4　用户参与108

6.5　硬数据109

6.6　硬数据采样110

引用文献111

第7章 需求获取方法之面谈113

7.1　概述113

7.2　面谈中的问题114

7.2.1　两种基本的问题类型114

7.2.2　问题的组织——面谈结构116

7.2.3　其他重要的问题类型118

7.3　准备面谈119

7.4　主持面谈120

7.4.1　面谈开始阶段120

7.4.2　面谈主体阶段121

7.4.3　面谈结束阶段122

7.4.4　记录面谈123

7.5　面谈的后续工作124

7.6　面谈的类别125

7.7　面谈的优点和局限性126

7.8　群体面谈127

7.8.1　概述127

7.8.2　计划面谈128

7.8.3　主持面谈129

7.8.4　分析结果130

7.9　和面谈相关的其他需求获取方法130

7.9.1　调查问卷130

7.9.2　头脑风暴131

引用文献133

第8章 需求获取方法之原型134

8.1　引言134

8.1.1　原型的概念134

8.1.2　利用原型的原因134

8.2　原型的类别135

8.2.1　原型的使用方式136

8.2.2　原型的开发方法137

8.2.3　原型的构建技术138

8.2.4　原型的介质139

8.2.5　原型的表现141

8.3　原型方法142

8.3.1　过程142

8.3.2　确定原型需求143

8.3.3　原型开发144

8.3.4　原型评估144

8.3.5　原型修正145

8.4　原型方法的风险145

引用文献146

第9章 需求获取方法之观察与文档审查148

9.1　观察148

9.1.1　概述148

9.1.2　观察方法的适用情况148

9.1.3　采样观察151

9.1.4　民族志152

9.2　文档审查156

9.2.1　需求重用156

9.2.2　文档分析157

9.2.3　需求剥离158

引用文献159

第10章 需求的组织——需求获取中的模型驱动方法160

10.1　引言160

10.2　模型驱动方法的作用161

10.3　面向目标的方法162

10.3.1 面向目标方法的出现162

10.3.2 目标模型163

10.3.3　面向目标方法的处理过程166

10.4　基于场景的方法169

10.4.1　基于场景的需求工程169

10.4.2　场景方法的分类框架170

10.4.3　场景方法在需求工程中的应用174

10.5　基于用例的方法177

10.5.1　用例驱动方法177

10.5.2　用例178

10.5.3　用例描述179

10.5.4　用例模型180

10.5.5　用例文档182

引用文献183

第三部分 需求分析189

第11章 需求分析概述189

11.1　需求分析的根本任务189

11.1.1　建立分析模型190

11.1.2　创建解决方案196

11.2　需求分析技术198

11.2.1　模型、表示法、技术、方法和工具198

11.2.2　常用的需求分析技术199

11.2.3　需求分析技术的综合运用202

11.3　需求分析方法210

11.3.1　传统分析210

11.3.2　结构化分析211

11.3.3　信息工程212

11.3.4　面向对象分析212

11.4　前期需求阶段的建模与分析214

11.4.1　前期需求阶段和后期需求阶段214

11.4.2　面向问题域的分析215

11.4.3　领域分析217

11.4.4　企业建模218

11.5　需求分析的活动219

11.5.1　需求分析阶段的重要活动219

11.5.2　需求细化220

11.5.3　确定需求优先级221

11.5.4　需求协商223

11.6　实践中的需求分析226

11.6.1　需求分析技术的使用226

11.6.2　非功能需求的建模227

11.6.3　确定需求优先级227

11.6.4　新技术方法的需要227

引用文献228

第12章　过程建模231

12.1　概述231

12.2　数据流图232

12.2.1　基本元素232

12.2.2　规则235

12.2.3　分层结构237

12.2.4　层次结构的建立239

12.3　逻辑说明——微规格说明244

12.3.1　结构化英语245

12.3.2　行为图246

12.3.3　决策表247

12.3.4　决策树248

12.3.5　决策描述技术的选择248

12.4　数据说明——数据字典249

12.5　DFD的验证251

12.6　DFD创建实例251

12.7　模块结构图258

12.7.1　功能分解图258

12.7.2　过程依赖图259

12.8　逻辑DFD、物理DFD与传统的DFD建模方法260

第13章　数据建模265

13.1　概述265

13.2　实体联系图266

13.2.1　实体267

13.2.2　属性269

13.2.3　关系271

13.3　ERD的创建273

13.3.1 依据充分描述信息的ERD创建273

13.3.2　依据硬数据表单的ERD创建277

13.3.3　复杂情况下的ERD创建280

13.4　ERD与过程模型的联系281

第14章 面向对象建模283

14.1　概述283

14.2　对象模型284

14.2.1　对象284

14.2.2　对象之间的关系286

14.2.3　类287

14.2.4　类之间的关系289

14.2.5　继承290

14.2.6　多态292

14.2.7　分析对象模型——领域模型292

14.3　用例模型293

14.3.1　需求、用例与用例模型293

14.3.2　基本元素294

14.4　行为模型296

14.4.1　概述296

14.4.2　交互图297

14.4.3　活动图300

14.5　状态机模型——状态图301

14.5.1　状态图的发展历程301

14.5.2　有限状态机302

14.5.3　David Harel的发展304

14.5.4　UML的状态图307

14.6　OCL309

14.6.1　概述309

14.6.2 OCL的构成310

14.6.3　OCL的应用312

14.7　面向对象的建模方法314

14.7.1　技术路线314

14.7.2　建立领域模型316

14.7.3　建立行为模型323

14.7.4　复杂情况下的面向对象建模：基于CRC卡的职责驱动方法330

引用文献333

第四部分　需求的文档化和验证337

第15章 需求规格说明337

15.1　引言337

15.2　需求规格说明文档337

15.2.1 编写需求规格说明文档的原因338

15.2.2　需求规格说明文档的类型338

15.2.3　需求规格说明文档的读者340

15.2.4　需求规格说明文档的描述手段341

15.3　模板的选择与裁剪343

15.3.1　模板的选择和使用343

15.3.2　软件需求规格说明模板345

15.4　需求规格说明文档的写作350

15.4.1　写作的指导原则350

15.4.2　常见的写作技巧352

15.5　优秀需求规格说明文档的特性355

15.6　实践中的需求规格说明357

15.6.1　需求规格说明文档的编写和使用357

15.6.2　需求规格说明文档的内容358

15.6.3　模板和示例的使用360

15.6.4　需求规格说明文档的描述语言361

引用文献362

第16章 需求验证365

16.1　引言365

16.1.1　验证与确认365

16.1.2　软件工程中的系统验证365

16.1.3　需求工程中的需求验证367

16.2　需求验证的方法367

16.2.1　需求评审367

16.2.2　原型与模拟372

16.2.3　开发测试用例372

16.2.4　用户手册编制373

16.2.5　利用跟踪关系373

16.2.6　自动化分析374

16.3　问题的修正374

16.4　实践中的需求验证375

引用文献375

第五部分　需求管理与工程管理379

第17章 需求管理379

17.1　需求管理概述379

17.2　维护需求基线380

17.2.1　需求基线380

17.2.2　需求基线的内容381

17.2.3　需求基线的维护381

17.3　实现需求跟踪383

17.3.1　需求跟踪383

17.3.2　需求跟踪的用途384

17.3.3　需求跟踪的内容385

17.3.4　需求跟踪的实现方法386

17.3.5　需求跟踪过程的建立387

17.3.6　需求依赖387

17.4　控制变更388

17.4.1　需求变化388

17.4.2　变更控制过程389

17.4.3　变更控制中的注意事项392

17.5　实践中的需求管理393

17.5.1　需求的变更394

17.5.2　需求跟踪信息394

17.5.3　需求管理工具395

引用文献395

第18章 需求工程的过程管理398

18.1　引言398

18.2　需求工程过程的环境依赖性399

18.3　需求工程过程的建立400

18.3.1　建立过程框架400

18.3.2　选择工作组件401

18.3.3　应用实践方法403

18.4　需求工程过程的改进404

18.4.1　过程的评价404

18.4.2　过程的改进405

引用文献408

第19章 需求工程中的项目管理411

19.1　引言411

19.2　资源支持412

19.3　需求工程的生命周期规划413

19.4　团队管理415

19.4.1　组建需求团队415

19.4.2　维持需求团队内部的有效沟通416

19.5　需求风险管理417

19.5.1　风险管理概述417

19.5.2　风险管理过程417

19.5.3　常见的需求风险418

引用文献420

附录423

附录一 软件需求规格说明模板423

附录二 重要的需求工程实践方法429

附录三 习题434