第三章 GIS软件工程的系统分析1

一老鼠的寿命

老师：“彼得，你知道老鼠能活多少年吗？”

彼得：“这个就要看猫的心思了。”

笑话西南科技大学软件工程的原理与方法－地理信息系统武锋强第三章GIS软件工程的系统分析

3.1系统分析13.2需求工程23.3需求分析3西南科技大学案例：谁的错？

“软件工程师毫无用处，我宁愿雇佣雷达专家教会他如何编程，也不愿意雇佣程序员来教会他雷达信号流程”。这段措辞严厉的声明来自于一位政府主管，他所在的部门的电脑系统曾经错误地发出了ICBM导弹来袭的警报。更加令他不能忍受的是程序员拒绝对此错误的功能承担责任。程序员抱怨说这是由于系统说明不够全面造成的，而并非自己的原因。这位经理意识到，需求文档没有指出特定的环境回导致错误的警报，但他仍认为编程人员应该具备这样的基本知识的。“没有任何雷达专家会犯如此基本的错误”，他坚持说。人们并不清楚应该做什么，却一直忙碌不停地开发。西南科技大学3.1系统分析系统分析是指应用系统思想和方法，把复杂的对象分解成简单的组成部分，找出这些部分的基本属性和彼此间的关系，制定各种可行方案，以供决策者进行理想的选择。主要任务：系统分析员与用户在一起，充分了解用户的要求，并把双方的理解用软件需求规格说明书表达出来。西南科技大学Whytodo?—可行性研究Whattodo?—需求分析Howtodo?—系统设计3.1系统分析西南科技大学系统分析人员首先研究可行性分析报告和项目开发计划；然后，确定需求细则和应达到的标准。

需求：以一种清晰、简洁、一致且无二义性的方式，对一个待开发系统中各个有意义方面的陈述的一个集合。3.1系统分析－需求内容西南科技大学(1)功能需求系统做什么？系统何时做什么？系统何时及如何修改或升级？(2)性能需求存储容量限制执行速度、相应时间吞吐量3.1系统分析－需求内容需求内容：(3)数据需求输入、输出数据的格式？接收、发送数据的频率？数据的准确性和精度？数据流量？数据需保持的时间？(4)环境需求硬件设备：机型、外设、接口（地点、分布、温度、湿度、磁场干扰等)软件：操作系统

GIS操作平台和二次开发组件等数据库3.1系统分析－需求内容西南科技大学(5)可靠性需求故障恢复备份能力(6)安全保密要求需要对访问系统或系统信息加以控制吗？如何隔离用户之间的数据？用户程序如何与其它程序和操作系统隔离？数据保密3.1系统分析－需求内容(7)界面需求什么颜色和样式？操作习惯？(8)资源需求软件运行时所需的数据、软件、内存空间等资源。软件开发、维护所需的人力、支撑软件、开发设备等。3.1系统分析－需求内容西南科技大学(9)软件成本消耗与开发进度需求开发有规定的时间表吗？软硬件投资有无限制？(10)预先估计以后系统可能达到的目标

逆向需求说明软件系统不应该做什么。理论上有无限多个逆向需求，我们应该仅选取能够澄清需求且消除可能发生的误解的那些逆向需求。3.1系统分析－需求内容本节内容3.2需求工程3.2.1.什么是需求工程3.2.2.需求开发的主要困难与对策西南科技大学3.2.1需求工程－基本概念1什么是需求工程指应用已证实有效的原理、方法，通过合适的工具和记号，系统地描述出待开发系统及其行为特征和相关约束。简单说：所有与需求直接相关的活动。需求工程中的活动可分为两大类，一类属于需求开发，另一类属于需求管理。需求工程的结构图：

西南科技大学2注意点：

开发者对待需求工程的态度可分“被动型”、“主动型”和“领先型”三种，只有后两种才有可能开发出成功的产品。3.2.1需求工程－基本概念西南科技大学“被动型”是指开发者被动地对待需求工程中的各项活动，能少干则少干，能偷懒则偷懒。“主动型”是指开发者积极地开展需求工程中的各项活动。他们把获取准确的需求当作自己的职责，会想尽一切办法克服需求开发和需求管理过程中的困难，而不是找借口推卸责任。俗话说“良好的开端是成功的一半”，“主动型”需求工程是开发成功产品的必备条件。“领先型”是需求工程的最高境界。开发者发掘了连用户自己都没有意识到的需求，导致用户跟着新产品跑而不是新产品围着用户转，这叫引导消费。需求工程做到这个份上，才能使产品立于不败之地，长盛不衰。3.2.1需求工程－基本概念西南科技大学3.2.2需求工程－需求开发的主要困难与对策1知识技能问题

每个行业领域的知识是无边无际的，任何人都不可能是“万事通”。俗话说“隔行如隔山”，需求分析员可能是某一领域的专家，但当他接手陌生的业务时，他可能是个“无知”者。尤其是GIS系统，很多人不理解能做什么，和不能做什么。当需求分析员缺乏应用域知识时，他该怎么办？首先他要有勇气做事，否则连实践的机会都没有。其次他应当赶紧补习应用领域知识，不论是通过自学还是培训的方式，否则他很难与用户交流。如果可能的话，开发方最好请既懂软件又懂应用领域知识的行家来帮忙。西南科技大学2态度问题

相当多的开发人员习惯于被动地对待需求开发。很多开发人员错误地以为：需求是用户的事情，不是我们的事情。我们为用户开发软件，难道用户不该告诉我们应当开发什么吗？如果用户说不清楚需求，或者经常变更需求，这类问题是用户产生的，应当由他们自己负责。

用户说不清楚需求或者需求发生变更，这些都是常见的问题，并不是绝症，是人们可以设法解决的。可悲的是开发人员把这些问题当成了借口，不愿主动攻克问题，导致需求问题扩散到整个软件开发过程，产生太多的后患。3.2.2需求工程－需求开发的主要困难与对策西南科技大学3合作关系如果需求分析员不能与用户建立良好的合作关系，那么他们在需求开发过程中会很疲惫。

倘若用户不能很好地配合需求分析员，那并不表示他是个坏蛋。因为用户有他自己的想法：我回答了你们的问题，讲了该讲的。我们付钱给你们，难道还要我伺候你们不成？我还要干自己的事情，别打扰我了。你们自己想办法把活干好吧

……。

3.2.2需求工程－需求开发的主要困难与对策西南科技大学用户在需求工程中的“权利”1.有权要求开发方派遣资质合格的分析员和相关人员。2.有权要求开发方采用用户熟悉的语言来描述需求，即开发方必须提供用户看得懂得需求文档。3.有权审查需求文档，并对有争议的需求作出决策。4.如果用户想要变更需求，有权要求开发方对该变更将产生的影响作出真实可信的评估，以便用户决定是否变更需求。3.2.2需求工程－需求开发的主要困难与对策西南科技大学用户在需求工程中的“义务”1.以积极友善的态度与开发方人员交流、协作，尽可能地为开发方人员提供工作和生活上的便利。2.乐意接受需求分析员的采访，在不泄漏机密的前提下尽可能地回答需求分析员的问题。3.在不泄漏机密的前提下，尽可能地向需求分析员提供与需求相关的材料。4.与需求分析员共同评审需求文档，确保需求文档准确地反映用户真实的意愿。3.2.2需求工程－需求开发的主要困难与对策西南科技大学4用户说不清楚需求用户说不清楚需求是普遍现象，这是让开发人员头痛的大问题。有些用户真的不知道需求是什么，或者对需求只有朦胧的感觉，他当然说不清楚需求。例如前些年全国各地的很多政府机构大搞网络建设。这些机构的领导和办公人员大多数不清楚网络干什么用，就让开发人员替他们设想需求吧，反正是花公家的钱。3.2.2需求工程－需求开发的主要困难与对策西南科技大学有些用户虽然心里明白想要什么，但却说不清楚需求。

比如说买鞋子。我们非常了解自已的脚，但很难用语言说清楚脚的大小和形状。通常拿鞋子去试，试穿时感觉到舒服才会买鞋。无论是什么原因导致用户说不清楚需求，需求分析员必须设法搞清楚用户真正的需求，这是需求分析员的职责，也是职业的挑战。

3.2.2需求工程－需求开发的主要困难与对策西南科技大学5双方误解需求人们在交流的时候，经常会发生“问非所求，答非所问”的事情。有时用户会把开发人员的建议或答复给想歪了：有一个软件开发人员滔滔不绝地向用户讲解在“信息高速公路上做广告”的种种好处，用户听得津津有味。最后，心动的用户对软件开发人员说：“好得很，就让我们马上行动起来吧。请您决定广告牌的尺寸和放在哪条高速公路上，我立即派人去做。”3.2.2需求工程－需求开发的主要困难与对策西南科技大学而用户表达的需求，不同的开发人员可能有不同的理解。如果需求分析员误解了需求，那会导致后续的不少开发人员将错就错、白干活。就像作文写跑题了，写得再好也白搭。这类错误连高智商的外星人都不能避免：有个外星人间谍潜伏到地球刺探情报，它给上司写了一份报告：“主宰地球的是车。它们喝汽油，靠四个轮子滚动前进。嗓门极大，在夜里双眼能射出强光。……有趣的是，车里住着一种叫作‘人’的寄生虫，这些寄生虫完全控制了车。”不论是复杂的项目还是简单的项目，需求分析员和用户都有可能误解需求。所以需求确认工作（属于需求管理）必不可少。3.2.2需求工程－需求开发的主要困难与对策西南科技大学6开发人员写不好需求文档需求调查工作不充分，获取的需求信息太少或者太乱，以至于写不成需求文档。古时候，一书生在考试前补习“写文章”，成天愁眉苦脸。其夫人甚为不解，问：“相公，你写文章比我生小孩还难吗？”书生长叹一声：“娘子你哪里知道我的难处啊！你生小孩时肚子里有东西，可我写文章时肚子里没东西啊。”所以要想写出好的需求文档，前提条件是把需求调查工作做好。

3.2.2需求工程－需求开发的主要困难与对策西南科技大学开发人员写作能力比较差，虽然在调查过程中已经获得了不少需求信息，却写不出好的需求文档来。可以毫不夸张地说，90％以上的软件开发人员，他们的写作能力远不及开发能力。提高开发人员写作能力的根本办法就是让他们多练习写文档，熟能生巧。另外，企业应当提供合适的文档模板以及比较好的示例文档，尽可能地降低写作难度。

3.2.2需求工程－需求开发的主要困难与对策西南科技大学7用户经常变更需求需求变更通常会对项目的进度、人力资源、经费产生很大的影响，这是开发商非常畏惧的问题。正常的需求变更。变更非正常的需求变更。其实需求变更并不可怕，可怕的是需求变更失去控制，导致项目混乱。所以需求变更控制是需求工程的重要活动。

3.2.2需求工程－需求开发的主要困难与对策西南科技大学3.3需求分析3.3.1.如何开展需求调查3.3.2.如何进行需求分析3.3.3.什么是好的需求规格说明书西南科技大学3.3.1需求分析－如何开展需求调查

1准备调查

首先，需求分析员应当起草需求调查问题表，将调查重点锁定在该问题表内，否则调查工作将变得漫无边际。问题表可以有多份，随着调查的深入，问题表将不断地被细化。根据经验，用户通常没有耐心回答复杂的论述题，所以问题表应当以“选择题”和“是非题”为主。西南科技大学其次，需求分析员应当确定需求调查的方式，例如：与用户交谈，向用户提问题。向用户群体发调查问卷。参观用户的工作流程，观察用户的操作。与同行、专家交谈，听取他们的意见。分析已经存在的同类软件产品，提取需求。从行业标准、规则中提取需求。从Internet上搜查相关资料。最后，需求分析员与被调查者建立联系，确定调查的时间、地点、人员等，撰写需求调查计划。3.3.1需求分析－如何开展需求调查

西南科技大学2执行调查准备工作完毕后，需求分析员按照计划执行调查。在调查过程中随时记录（或存储）需求信息。需求分析员与用户面谈时应当注意以下事项：如果与用户约好了时间，切勿迟到或早退。要注意礼节，尽可能获得用户的好感，并为下次打扰他们埋下伏笔。3.3.1需求分析－如何开展需求调查

西南科技大学需求分析员应事先了解用户的身份、背景，以便随机应变。IT人士不可貌相，有些大企业的领导其外表很土气，象农民。如果你路上碰到他，以为是个勤杂工，说：“喂，老师傅，来帮我拎东西。”也许这笔生意就泡汤了。

需求调查不象侦探推理那样从蛛丝马迹着手，应该先了解宏观问题，再了解细节问题。如果双方气氛不融洽，可以采用灵活的访谈形式，轻易不要打断用户的谈话。尽可能避免为用户添麻烦，但也不能怕给用户添麻烦而降低需求调查的力度。3.3.1需求分析－如何开展需求调查

西南科技大学3编写《用户需求说明书》与《需求规格说明书》前者主要采用自然语言（和应用域术语）来表达用户需求，其内容相对于后者而言比较粗略，不够详细。后者是前者的细化，更多地采用计算机语言和图形符号来刻画需求，产品需求是软件系统设计的直接依据。3.3.1需求分析－如何开展需求调查

西南科技大学两者之间可能并不存在一一影射关系，因为软件开发商会根据产品发展战略、企业当前状况适当地调整产品需求，例如用户需求可能被分配到软件的数个版本中。软件开发人员应当依据《产品需求规格说明书》来开发当前产品。3.3.1需求分析－如何开展需求调查

西南科技大学撰写《用户需求说明书》3.3.1需求分析－如何开展需求调查

西南科技大学需求分析是需求开发过程中最费脑子的工作。分析方法大体三类：问答分析法：比较适合于用户需求调查阶段。虽写不成文章，但是简单易用很有实用价值。以用户为中心的需求分析方法建模分析法（结构化分析方法和面向对象的方法）。技术性比较强，写出来有学术味。比较适合于产品需求定义阶段。3.3.2需求分析－如何进行需求分析西南科技大学2问答分析方法问答分析方法很简单：刨根究底地问，如果问题都被解答了，那么需求也就分析清楚了。问答分析最重要的问题是：“是什么”和“为什么”。每个需求都应当用陈述句说明“是什么”，如果“是什么”的内涵不够清晰，则应补充说明“不是什么”。如果“是什么”和“不是什么”并不是“理所当然”的，那么应当解释“为什么”，以便加深读者的理解。追究“是什么”和