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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 需求问题是当前软件开发面临的主要问题3

1.1.2 软件的模拟特性6

1.1.3 需求问题具体原因分析9

1.2 需求工程11

1.2.1 需求工程简介12

1.2.2 需求工程与系统工程13

1.2.3 需求工程的重要性14

1.2.4 需求工程的复杂性16

1.3 需求工程师17

引用文献20

第2章 需求基础23

2.1 需求的定义23

2.2 满足需求就是解决问题23

2.2.1 问题与需求23

2.2.2 问题解决的两个方面——问题域与解系统24

2.2.3 问题解决的基础——模拟与共享现象26

2.2.4 问题解决的方法——直接与间接27

2.2.5 问题解决方案——需求规格说明28

2.2.6 问题解决的困难性28

2.3 需求和问题都有层次性28

2.3.1 战略问题与业务需求29

2.3.2 任务问题与用户需求30

2.3.3 系统行为问题与系统级需求31

2.3.4 需求开发要遵从层次性33

2.4 需求的分类与表述33

2.4.1 需求的分类33

2.4.2 功能需求35

2.4.3 性能需求36

2.4.4 质量属性36

2.4.5 对外接口41

2.4.6 约束43

2.4.7 其他需求44

2.5 优秀需求的特性44

引用文献49

第3章 需求工程过程52

3.1 概述52

3.2 需求工程活动54

3.2.1 需求获取54

3.2.2 需求分析56

3.2.2 需求规格说明58

3.2.4 需求验证58

3.2.5 需求管理59

3.3 需求开发过程是迭代和并发的60

3.4 实践方法的应用62

3.4.1 细节知识的实践性62

3.4.2 重要的实践方法63

3.5 需求开发过程实例65

3.6 需求开发过程与软件工程过程的相互影响70

引用文献71

第二部分 需求获75

第4章 需求获取概述75

4.1 引言75

4.2 需求获取中的常见困难75

4.2.1 用户和开发人员的背景不同，立场不同75

4.2.2 普通用户缺乏概括性、综合性的表述能力76

4.2.3 用户存在认知困境76

4.2.4 用户越俎代庖77

4.2.5 缺乏用户参与78

4.3 需求获取活动79

4.4 获取信息的内容80

4.5 获取信息的来源81

4.6 获取信息的方法81

4.7 获取信息的过程82

4.7.1 注意事项82

4.7.2 防止遗漏需求83

4.7.3 结束获取83

4.8 获取信息的成果84

4.9 实践中的需求获取84

4.9.1 项目目标84

4.9.2 项目范围85

4.9.3 用户参与86

4.9.4 交流问题89

4.9.5 获取方法的使用90

引用文献92

第5章 确定项目的前景与范围95

5.1 引言95

5.2 问题分析96

5.2.1 获取问题96

5.2.2 明确问题97

5.2.3 发现业务需求99

5.2.4 定义问题解决方案及系统特性100

5.3 目标分析105

5.3.1 “目标”概念——面向目标的需求工程方法105

5.3.2 目标模型106

5.3.3 目标分析过程113

5.4 非功能需求分析118

5.4.1 为什么需要非功能需求分析118

5.4.2 非功能需求分析的困难118

5.4.3 使用面向目标的方法分析非功能需求119

5.5 业务过程分析121

5.5.1 活动图122

5.5.2 使用活动图进行业务过程分析132

5.6 定义系统边界134

5.7 前景与范围文档135

5.7.1 业务需求136

5.7.2 项目前景137

5.7.3 项目范围139

5.7.4 项目环境140

引用文献142

第6章 涉众分析与硬数据采样145

6.1 什么是涉众145

6.2 涉众分析145

6.2.1 如何进行涉众分析145

6.2.2 涉众分析过程147

6.3 涉众识别148

6.3.1 发现所有的关键涉众类别148

6.3.2 识别涉众的方法150

6.4 涉众描述152

6.4.1 描述哪些内容152

6.4.2 描述示例154

6.5 涉众评估156

6.5.1 优先级评估156

6.5.2 风险评估158

6.5.3 共赢分析158

6.6 涉众代表选择160

6.6.1 涉众采样160

6.6.2 用户替代源161

6.7 涉众参与策略制定162

6.7.1 制定涉众参与的基本策略162

6.7.2 敏捷方法——用户参与163

6.8 使用目标模型进行涉众分析164

6.8.1 使用主体依赖模型描述涉众互动164

6.8.2 基于目标模型描述及评估涉众165

6.9 硬数据及硬数据采样166

6.9.1 硬数据166

6.9.2 硬数据采样167

引用文献168

第7章 基于用例／场景模型展开用户需求获取171

7.1 用户需求获取活动的展开171

7.1.1 展开用户需求获取活动时的注意事项171

7.1.2 用户需求获取活动的主线索——用例／场景模型172

7.2 用例／场景172

7.2.1 什么是用例／场景172

7.2.2 用例／场景的组织特点174

7.2.3 用例／场景的层次性177

7.2.4 基于用例／场景进行软件开发179

7.3 用例／场景模型180

7.3.1 场景的定位180

7.3.2 用例的定位185

7.3.3 用例图186

7.4 以用例／场景模型为主线索开展用户需求获取189

7.4.1 依据系统用例图、目标模型建立初始用例／场景模型190

7.4.2 根据用例／场景模型指导需求获取，完善层次结构190

7.4.3 使用用例／场景组织获取内容190

7.4.4 用新组织或修正的用例／场景完善用例／场景模型192

7.4.5 依据用例／场景模型组织需求分析模型192

7.4.6 分析用例／场景发现仍需获取的需求内容193

7.5 用例文档194

引用文献196

第8章 需求获取方法之面谈198

8.1 概述198

8.2 准备面谈198

8.2.1 准备工作198

8.2.2 问题类型199

8.2.3 问题准备202

8.3 主持面谈204

8.3.1 面谈开始阶段204

8.3.2 面谈主体阶段204

8.3.3 面谈结束阶段206

8.3.4 记录面谈206

8.4 整理面谈报告207

8.5 面谈的类别208

8.6 面谈的优点和局限性209

8.7 群体面谈210

8.7.1 概述210

8.7.2 计划面谈211

8.7.3 主持面谈212

8.7.4 分析结果213

8.8 和面谈相关的其他需求获取方法213

8.8.1 调查问卷213

8.8.2 头脑风暴214

引用文献216

第9章 需求获取方法之原型218

9.1 原型及原型法概述218

9.1.1 不确定性218

9.1.2 原型及原型法218

9.1.3 原型的用途219

9.1.4 软件工程对原型及原型法的应用220

9.2 使用原型法进行需求获取220

9.2.1 基本过程220

9.2.2 确定原型需求221

9.2.3 原型开发222

9.2.4 原型评估222

9.2.5 原型修正223

9.3 抛弃需求原型224

9.3.1 抛弃式原型与演化式原型224

9.3.2 坚决抛弃抛弃式原型225

9.4 控制原型成本225

9.4.1 依据抛弃式特征控制原型成本225

9.4.2 控制水平原型的成本226

9.4.3 使用尽量简单的介质降低原型成本227

9.5 善用故事板原型228

9.5.1 原型的表现228

9.5.2 故事板原型229

9.5.3 故事板原型构建231

9.6 原型方法的风险231

引用文献232

第10章 需求获取方法之观察与文档审查234

10.1 观察234

10.1.1 概述234

10.1.2 观察方法的适用情况235

10.1.3 采样观察237

10.1.4 民族志239

10.2 文档审查242

10.2.1 需求重用242

10.2.2 文档分析243

10.2.3 需求剥离244

引用文献245

第三部分 需求分析249

第11章 需求分析概述249

11.1 需求分析的根本任务249

11.1.1 建立分析模型250

11.1.2 创建解决方案256

11.2 需求分析技术259

11.2.1 模型、表示法、技术、方法和工具259

11.2.2 常用的需求分析技术260

11.2.3 需求分析技术的综合运用262

11.3 需求分析方法270

11.3.1 传统分析270

11.3.2 结构化分析271

11.3.3 信息工程272

11.3.4 面向对象分析273

11.4 前期需求阶段的建模与分析274

11.4.1 前期需求阶段和后期需求阶段274

11.4.2 面向问题域的分析275

11.4.3 领域分析277

11.4.4 企业建模278

11.5 需求分析的活动279

11.5.1 需求分析阶段的重要活动279

11.5.2 需求细化280

11.5.3 确定需求优先级283

11.5.4 需求协商285

11.6 实践中的需求分析286

11.6.1 需求分析技术的使用286

11.6.2 非功能需求的建模287

11.6.3 确定需求优先级287

11.6.4 新技术方法的需要288

引用文献288

第12章 过程建模292

12.1 概述292

12.2 数据流图293

12.2.1 基本元素293

12.2.2 规则296

12.2.3 分层结构298

12.2.4 层次结构的建立300

12.3 逻辑说明——微规格说明304

12.4 数据说明——数据字典309

12.5 数据流图的验证311

12.6 数据流图创建实例311

12.7 模块结构图318

12.7.1 功能分解图318

12.7.2 过程依赖图320

第13章 数据建模321

13.1 概述321

13.2 实体关系图322

13.2.1 实体323

13.2.2 属性325

13.2.3 关系327

13.3 实体关系图的创建329

13.3.1 依据充分描述信息的实体关系图创建329

13.3.2 依据硬数据表单的实体关系图创建332

13.3.3 复杂情况下的实体关系图创建335

13.4 实体关系图与过程模型的联系337

第14章 面向对象建模338

14.1 概述338

14.2 UML与面向对象分析338

14.2.1 UML的需求分析模型338

14.2.2 基于UML的面向对象建模思路339

14.3 对象模型341

14.3.1 对象341

14.3.2 对象之间的关系343

14.3.3 类343

14.3.4 类之间的关系345

14.3.5 分析对象模型——领域模型348

14.4 建立领域模型349

14.4.1 识别候选对象与类350

14.4.2 确定概念类353

14.4.3 建立类之间的关联356

14.4.4 添加类的重要属性357

14.4.5 领域模型的分析作用358

14.5 行为模型——交互图359

14.5.1 概述359

14.5.2 顺序图359

14.5.3 通信图362

14.5.4 系统顺序图363

14.6 建立交互图364

14.6.1 建立典型场景的系统顺序图364

14.6.2 建立用例（多场景）系统顺序图365

14.6.3 建立详细顺序图366

14.6.4 交互图的分析作用368

14.7 行为模型——状态图368

14.7.1 状态图的发展历程368

14.7.2 有限状态机368

14.7.3 David Harel的发展371

14.7.4 UML的状态图374

14.8 建立状态图376

14.8.1 基于状态转移矩阵建立状态图376

14.8.2 状态图的分析作用378

14.9 对象约束语言378

14.9.1 概述378

14.9.2 对象约束语言的构成379

14.9.3 对象约束语言的应用380

14.10 使用对象约束语言建立契约说明382

14.11 基于CRC卡面向对象分析方法384

14.11.1 CRC卡384

14.11.2 基于CRC卡的职责驱动方法385

引用文献387

第四部分 需求的规格化与验证391

第15章 需求规格说明391

15.1 引言391

15.2 需求规格说明文档392

15.2.1 编写需求规格说明文档的原因392

15.2.2 需求规格说明文档的类型392

15.2.3 需求规格说明文档的读者394

15.2.4 需求规格说明文档的描述手段395

15.3 模板的选择与裁剪397

15.3.1 模板的选择和使用397

15.3.2 软件需求规格说明模板400

15.4 需求规格说明文档的写作405

15.4.1 写作的指导原则405

15.4.2 常见的写作技巧407

15.5 优秀需求规格说明文档的特性409

15.6 实践中的需求规格说明410

15.6.1 需求规格说明文档的编写和使用411

15.6.2 需求规格说明文档的质量411

15.6.3 模板和示例的使用412

15.6.4 需求规格说明文档的描述语言412

引用文献413

第16章 需求验证416

16.1 验证与确认416

16.1.1 软件工程中的系统验证416

16.1.2 需求验证活动417

16.2 需求验证的方法418

16.2.1 需求评审418

16.2.2 原型与模拟422

16.2.3 开发测试用例423

16.2.4 用户手册编制423

16.2.5 利用跟踪关系424

16.2.6 自动化分析424

16.3 问题的修正425

16.4 实践中的需求验证425

引用文献426

第五部分 需求管理及工程管理431

第17章 需求管理431

17.1 需求管理概述431

17.2 维护需求基线432

17.2.1 需求基线432

17.2.2 需求基线的内容433

17.2.3 需求基线的维护433

17.3 实现需求跟踪435

17.3.1 需求跟踪435

17.3.2 需求跟踪的用途436

17.3.3 需求跟踪的内容437

17.3.4 需求跟踪的实现方法438

17.3.5 需求跟踪过程的建立439

17.3.6 需求依赖439

17.4 控制变更440

17.4.1 需求变化440

17.4.2 变更控制过程441

17.4.3 变更控制中的注意事项443

17.5 实践中的需求管理445

17.5.1 需求的变更445

17.5.2 需求跟踪信息445

17.5.3 需求管理工具446

引用文献446

第18章 需求工程的过程管理449

18.1 引言449

18.2 需求工程过程的环境依赖性450

18.3 需求工程过程的建立451

18.3.1 建立过程框架451

18.3.2 选择工作组件454

18.3.3 应用实践方法454

18.4 需求工程过程的改进455

18.4.1 过程的评价455

18.4.2 过程的改进456

引用文献459

第19章 需求工程中的项目管理462

19.1 引言462

19.2 资源支持463

19.3 需求工程的生命周期规划464

19.4 团队管理466

19.4.1 组建需求团队466

19.4.2 维持需求团队内部的有效沟通467

19.5 需求风险管理468

19.5.1 风险管理概述468

19.5.2 风险管理过程468

19.5.3 常见的需求风险469

引用文献470

习题472

附录1 IEEE SRS模板494

附录2重要的需求工程实践方法500

引用文献504