軟件需求分析工作是軟件生存期中重要的一步，也是決定性的一步。只有通過(guò)軟件需求分析，才能把軟件功能和性能的總體概念描述為具體的軟件需求規(guī)格說(shuō)明，從而奠定軟件開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)。軟件需求分析工作也是一個(gè)不斷認(rèn)識(shí)和逐步細(xì)化的過(guò)程。該過(guò)程將軟件設(shè)計(jì)階段所確定的軟件范圍(工作域)逐步細(xì)化到可詳細(xì)定義的程度，并分析出各種不同的軟件元素，然后為這些元素找到可行的解決方法。

　　制定軟件的需求規(guī)格說(shuō)明不只是軟件開(kāi)發(fā)人員的事，用戶也起著至關(guān)重要的作用。用戶必須對(duì)軟件功能和性能提出初步要求，并澄清一些模糊概念。而軟件分析人員則要認(rèn)真了解用戶的要求，細(xì)致地進(jìn)行調(diào)查分析，把用戶“做什么”的要求最終轉(zhuǎn)換成一個(gè)完全的、精細(xì)的軟件邏輯模型并寫(xiě)出軟件的需求規(guī)格說(shuō)明，準(zhǔn)確地表達(dá)用戶的要求。

　　1.軟件需求分析任務(wù)

　　需求分析所要做的工作是深入描述軟件的功能和性能，確定軟件設(shè)計(jì)的限制和軟件同其他系統(tǒng)元素的接口細(xì)節(jié)。定義軟件的其他有效性需求。

　　分析員通過(guò)需求分析，逐步細(xì)化對(duì)軟件的要求，描述軟件要處理的數(shù)據(jù)域，并給軟件開(kāi)發(fā)提供一種可轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和過(guò)程設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)與功能表示。在軟件完成后，制定的軟件需求規(guī)格說(shuō)明還要為評(píng)價(jià)軟件質(zhì)量提供依據(jù)。

　　需求分析階段研究的對(duì)象是軟件項(xiàng)目的用戶要求。需要注意的是，必須理解用戶的各項(xiàng)要求，但又不能全盤(pán)接受所有的要求。因?yàn)椴⒎撬杏脩粢蠖际呛侠淼摹?duì)其中模糊的要求還需要澄清，然后才能決定是否可以采納。對(duì)于那些無(wú)法實(shí)現(xiàn)的要求應(yīng)向用戶做充分的解釋?zhuān)郧蟮谜徑狻?/p>

　　準(zhǔn)確地表達(dá)所接受的用戶要求，是需求分析的另一個(gè)重要方面。只有經(jīng)過(guò)確切描述的軟件需求才能成為軟件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

　　通常軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目是要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)的物理模型，即確定待開(kāi)發(fā)軟件系統(tǒng)的系統(tǒng)元素，并將功能和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分配到這些系統(tǒng)元素中，它是軟件實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。但是目標(biāo)系統(tǒng)的具體物理模型是由它的邏輯模型經(jīng)實(shí)例化，即具體到某個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域而得到的。與物理模型不同，邏輯模型忽視實(shí)現(xiàn)機(jī)制與細(xì)節(jié)，只描述系統(tǒng)要完成的功能和要處理的數(shù)據(jù)。作為目標(biāo)系統(tǒng)的參考，需求分析的任務(wù)就是借助于當(dāng)前系統(tǒng)的邏輯模型導(dǎo)出目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型，解決目標(biāo)系統(tǒng)的“做什么”的問(wèn)題。

　　(1)獲得當(dāng)前系統(tǒng)的物理模型。當(dāng)前系統(tǒng)可能是需要改進(jìn)的某個(gè)已在計(jì)算機(jī)運(yùn)行的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，也可能是一個(gè)人工的數(shù)據(jù)處理過(guò)程。在這一步首先分析、理解當(dāng)前系統(tǒng)是如何運(yùn)行的，了解當(dāng)前系統(tǒng)的組織機(jī)構(gòu)、輸入輸出、資源利用情況和日常數(shù)據(jù)處理過(guò)程，并用一個(gè)具體模型來(lái)反映自己對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)的理解。這一模型應(yīng)客觀地反映現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)際情況。

　　(2)抽象出當(dāng)前系統(tǒng)的邏輯模型。在理解當(dāng)前系統(tǒng)“怎樣做”的基礎(chǔ)上，抽取其“做什么”的本質(zhì)，從而從當(dāng)前系統(tǒng)的物理模型抽象出當(dāng)前系統(tǒng)的邏輯模型。

　　在物理模型中有許多物理因素，隨著分析工作的深入，有些非本質(zhì)的物理因素就成為不必要的負(fù)擔(dān)，因而需要對(duì)物理模型進(jìn)行分析，區(qū)分出本質(zhì)的和非本質(zhì)的因素，去掉那些非本質(zhì)的因素即可獲得反映系統(tǒng)本質(zhì)的邏輯模型。

　　(3)建立目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型。分析目標(biāo)系統(tǒng)與當(dāng)前系統(tǒng)邏輯上的差別，明確目標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)到底要“做什么”，從當(dāng)前系統(tǒng)的邏輯模型導(dǎo)出目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型。

　　(4)為了對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)做完整的描述，還需要對(duì)得到的邏輯模型做一些補(bǔ)充。

　　①說(shuō)明目標(biāo)系統(tǒng)的用戶界面。根據(jù)目標(biāo)系統(tǒng)所處的應(yīng)用環(huán)境及它與外界環(huán)境的相互關(guān)系，研究所有可能與它發(fā)生聯(lián)系和作用的部分，從而決定人機(jī)界面。

　　②說(shuō)明至今尚未詳細(xì)考慮的細(xì)節(jié)。這些細(xì)節(jié)包括系統(tǒng)的啟動(dòng)和結(jié)束、出錯(cuò)處理、系統(tǒng)的輸入輸出和系統(tǒng)性能方面的需求。

　　③其他。例如系統(tǒng)的其他必須滿足的性能和限制等等。

　　2.需求分析的過(guò)程

　　需求分析階段的工作，可以分成以下4個(gè)方面:對(duì)問(wèn)題的識(shí)別、分析與綜合、制定規(guī)格說(shuō)明和評(píng)審。

　　(1)問(wèn)題識(shí)別

　　首先系統(tǒng)分析人員要研究計(jì)劃階段產(chǎn)生的可行性分析報(bào)告(如果有的話)和軟件項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃。主要是從系統(tǒng)的角度來(lái)理解軟件并評(píng)審用于產(chǎn)生計(jì)劃估算的軟件范圍是否恰當(dāng)。確定對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的綜合要求，即軟件的需求。并提出這些需求實(shí)現(xiàn)條件，以及需求Υ锏降謀曜肌R簿褪且?笏??⑷砑?鍪裁矗?齙絞裁闖潭取U廡┬棖蟀??

　　·功能需求:列舉出所開(kāi)發(fā)軟件在職能上應(yīng)做什么。這是最主要的需求。

　　·性能需求:給出所開(kāi)發(fā)軟件的技術(shù)性能指標(biāo)，包括存儲(chǔ)容量限制、運(yùn)行時(shí)間限制、安全保密性等。

　　·環(huán)境需求:這是對(duì)軟件系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)所處環(huán)境的要求。例如在硬件方面，采用什么機(jī)型、有什么外部設(shè)備、數(shù)據(jù)通信接口等等。在軟件方面，采用什么支持系統(tǒng)運(yùn)行的系統(tǒng)軟件(指操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等)。在使用方面，需要使用部門(mén)在制度上、操作人員的技術(shù)水平上應(yīng)具備什么樣的條件等等。

　　可靠性需求:各種軟件在運(yùn)行時(shí)，失效的影響各不相同。在需求分析時(shí)，應(yīng)對(duì)所開(kāi)發(fā)軟件在投入運(yùn)行后不發(fā)生故障的概率，按實(shí)際的運(yùn)行環(huán)境提出要求，對(duì)于那些重要的軟件，或是運(yùn)行失效會(huì)造成嚴(yán)重后果的軟件，應(yīng)當(dāng)提出較高的可靠性要求，以期在開(kāi)發(fā)的過(guò)程中采取必要的措施，使軟件能夠高度可靠地穩(wěn)定運(yùn)行，避免因運(yùn)行事故而帶來(lái)的損失。

　　·安全保密要求:工作在不同環(huán)境的軟件對(duì)其安全，保密的要求顯然是不同的。應(yīng)當(dāng)把這方面的需求恰當(dāng)?shù)刈龀鲆?guī)定，以便對(duì)所開(kāi)發(fā)的軟件給予特殊的設(shè)計(jì)，使其在運(yùn)行中其安全方面的性能得到必要的保證。

　　·用戶界面需求:軟件與用戶界面的友好性是用戶能夠方便、有效、愉快地使用該軟件的關(guān)鍵之一。從市場(chǎng)角度來(lái)看，具有友好用戶界面的軟件有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。因此，必須在需求分析時(shí)，為用戶界面細(xì)致地規(guī)定達(dá)到的要求。

　　·資源使用需求:這是指所開(kāi)發(fā)軟件運(yùn)行時(shí)所需的數(shù)據(jù)、軟件、內(nèi)存空間等各項(xiàng)資源外，軟件開(kāi)發(fā)時(shí)所需的人力、支撐軟件、開(kāi)發(fā)設(shè)備等則屬于軟件開(kāi)發(fā)的資源，需要在需求分析時(shí)加以確定。

　　·軟件成本消耗與開(kāi)發(fā)進(jìn)度需求:在軟件項(xiàng)目立項(xiàng)后，要根據(jù)合同規(guī)定，對(duì)軟件開(kāi)發(fā)的進(jìn)度和步驟的費(fèi)用提出要求，作為開(kāi)發(fā)管理的依據(jù)。

　　·預(yù)先估計(jì)以后系統(tǒng)可能達(dá)到的目標(biāo)。這樣，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，可對(duì)系統(tǒng)將來(lái)可能擴(kuò)充與修改做準(zhǔn)備。一旦需要時(shí)，就比較容易進(jìn)行補(bǔ)充和修改。

　　·功能性需求是人們普遍關(guān)注的，但常常忽視對(duì)非功能性需求的分析。其實(shí)非功能性需求并不是無(wú)關(guān)緊要的，它們涉及到的方面多而廣，因而容易被忽略。如果在進(jìn)行需求分析之前沒(méi)有做過(guò)可行性分析，那么補(bǔ)充完成這部分工作往往是必要的。從問(wèn)題定義和調(diào)查研究入手，與用戶密切聯(lián)系，詳細(xì)了解問(wèn)題提出的背景，弄清要解決什么問(wèn)題。然后從軟件系統(tǒng)特性和用戶目標(biāo)出發(fā)，做市場(chǎng)調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)考察。仔細(xì)收集信息之后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和功能分析，建立系統(tǒng)的高層邏輯模型，再進(jìn)一步做成本/效益分析。最后提交一份可行性分析報(bào)告，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效應(yīng)等方面論證可行性，以確認(rèn)軟件開(kāi)發(fā)的目標(biāo)是否可行。

　　問(wèn)題識(shí)別的另一項(xiàng)工作是建立分析所需要的通信途徑，以保證能順利地對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析。分析員必須與用戶、軟件開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)的管理部門(mén)、軟件開(kāi)發(fā)組的人員建立聯(lián)系。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在此過(guò)程中起協(xié)調(diào)人的作用。分析員通過(guò)這種通信途徑與各方商討，以便能滿足用戶的要求。

　　(2)分析與綜合

　　需求分析的第二步工作是問(wèn)題分析和方案的綜合。分析員需從數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)出發(fā)，逐步細(xì)化所有的軟件功能，找出系統(tǒng)各元素之間的聯(lián)系、接口特性和設(shè)計(jì)上的限制分析它們是否滿足功能要求，是否合理。依據(jù)功能需求、性能需求、運(yùn)行特性和設(shè)計(jì)上的限制分析它們是否滿足功能要求，是否合理。依據(jù)功能需求、性能需求、運(yùn)行環(huán)境需求等，剔除其不合理的部分，增加其需要的部分。最終綜合成系統(tǒng)的解決方案，給出目標(biāo)系統(tǒng)的詳細(xì)邏輯模型。

　　在這個(gè)步驟中，分析和綜合工作反復(fù)地進(jìn)行。在對(duì)現(xiàn)行問(wèn)題和期望的信息(輸入和輸出)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，分析員開(kāi)始綜合出一個(gè)或幾個(gè)解決方案，然后檢查這些方案是否符合軟件計(jì)劃中規(guī)定的范圍等等，再進(jìn)行修改。總之，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析和綜合的過(guò)程將一直持續(xù)到分析員與用戶雙方都感到有把握正確地制定該軟件的規(guī)格說(shuō)明為止。

　　常用的分析方法有面向數(shù)據(jù)流的結(jié)構(gòu)化分析方法(簡(jiǎn)稱(chēng)SA)、面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的Jackson方法(簡(jiǎn)稱(chēng)JSD)、面向?qū)ο蟮姆治龇椒?簡(jiǎn)稱(chēng)OOA)等，以及用于建立動(dòng)態(tài)、模型的狀態(tài)遷移圖或Petri網(wǎng)等。這些方法都采用圖文結(jié)合的方式，可以直觀地描述軟件的邏輯模型。

　　(3)編制需求分析的文檔

　　已經(jīng)確定的需求應(yīng)當(dāng)?shù)玫角逦鷾?zhǔn)確的描述。通常把描述需求的文檔叫做軟件需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)。同時(shí)，為了確切表達(dá)用戶對(duì)軟件的輸入輸出要求，還需要制定數(shù)據(jù)要求說(shuō)明書(shū)及編寫(xiě)初步的用戶手冊(cè)，著重反映被開(kāi)發(fā)軟件的用戶界面和用戶使用的具體要求。

　　此外，依據(jù)在需求分析階段對(duì)系統(tǒng)的進(jìn)一步分析，從目標(biāo)系統(tǒng)的精細(xì)模型出發(fā)，可以更確切地估計(jì)所開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的成本與進(jìn)度，從而修改、完善與確定軟件開(kāi)發(fā)的實(shí)施計(jì)劃。

　　(4)需求分析評(píng)審

　　作為需求分析階段工作的復(fù)查手段，在需求分析的最后一步，應(yīng)該對(duì)功能的正確性、完整性和清晰性，以及其他需求給予評(píng)價(jià)。評(píng)審的主要內(nèi)容是:

　　·系統(tǒng)定義的目標(biāo)是否與用戶的要求一致;

　　·系統(tǒng)需求分析階段提供的文檔資料是否齊全;

　　·文檔中的所有描述是否完整、清晰、準(zhǔn)確所反映用戶要求;

　　·與所在其他系統(tǒng)成分的重要接口是否都已經(jīng)描述;

　　·所開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)流與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否足夠、確定;

　　·所有圖表是否清楚，在不補(bǔ)充說(shuō)明時(shí)能否理解;

　　·主要功能是否已包括在規(guī)定的軟件范圍之內(nèi)，是否都已充分說(shuō)明;

　　·設(shè)計(jì)的約束條件或限制條件是否符合實(shí)際;

　　·開(kāi)發(fā)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)是什么;

　　·是否考慮過(guò)軟件需求的其他方案;

　　·是否考慮過(guò)將來(lái)可能會(huì)提出的軟件需求;

　　·是否詳細(xì)制定了檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，它們能否對(duì)系統(tǒng)定義是否成功進(jìn)行確認(rèn);

　　·有沒(méi)有遺漏、重復(fù)或不一致的地方;

　　·用戶是否審查了初步的用戶手冊(cè);

　　·軟件開(kāi)發(fā)計(jì)劃中的估算是否受到了影響。

　　為保證軟件需求定義的質(zhì)量，評(píng)審應(yīng)以專(zhuān)門(mén)指定的人員負(fù)責(zé)，并按規(guī)程嚴(yán)格進(jìn)行。評(píng)審結(jié)束應(yīng)有評(píng)審負(fù)責(zé)人的結(jié)論意見(jiàn)及簽字。除分析員之外，用戶，開(kāi)發(fā)部門(mén)的管理者，軟件設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測(cè)試的人員都應(yīng)當(dāng)參加評(píng)審工作。通常，評(píng)審的結(jié)果都包括了一些修改意見(jiàn)，待修改完成后再經(jīng)評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)，才可進(jìn)入設(shè)計(jì)階段。

　　3.軟件需求分析的原則

　　近年來(lái)已提出了許多軟件分析與說(shuō)明的方法，雖然各種分析方法都有其獨(dú)特的描述方法，但總的看來(lái)，所有分析方法還是有它們共同適用的基本原則。

　　(1)必須能夠表達(dá)和理解問(wèn)題的數(shù)據(jù)域和功能域

　　所有軟件定義與開(kāi)發(fā)工作最終是為了解決數(shù)據(jù)處理問(wèn)題，就是將一種形式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成另一種形式的數(shù)據(jù)。其轉(zhuǎn)換過(guò)程必定經(jīng)歷輸入、加工數(shù)據(jù)和產(chǎn)生結(jié)果數(shù)據(jù)等步驟。對(duì)于計(jì)算機(jī)程序處理的數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)域應(yīng)包括數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

　　數(shù)據(jù)流即數(shù)據(jù)通過(guò)一個(gè)系統(tǒng)時(shí)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(如磁盤(pán)文件或內(nèi)存緩沖區(qū))中引入附加數(shù)據(jù)。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換是程序中應(yīng)有的功能或子功能。兩個(gè)轉(zhuǎn)換功能之間的數(shù)據(jù)傳遞就確定了功能間的接口。

　　數(shù)據(jù)內(nèi)容即數(shù)據(jù)項(xiàng)。例如，學(xué)生名冊(cè)包含了班級(jí)、人數(shù)、每個(gè)學(xué)生的學(xué)號(hào)、姓名、性別、各科成績(jī)等。學(xué)生名冊(cè)的內(nèi)容由它所包含的項(xiàng)定義。為了理解對(duì)學(xué)生名冊(cè)的處理，必須要理解它的數(shù)據(jù)內(nèi)容。

　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)即各種數(shù)據(jù)項(xiàng)的邏輯組織。數(shù)據(jù)是組織成表格，還是組織成有層次的樹(shù)型結(jié)構(gòu)?在結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)項(xiàng)與其他哪些數(shù)據(jù)項(xiàng)相關(guān)?所有數(shù)據(jù)是在一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，還是在幾個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中?一個(gè)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)與其他結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)如何聯(lián)系?這些問(wèn)題都由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析來(lái)解決。

　　(2)必須按自項(xiàng)向下、逐層分解的方式對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分解和不斷細(xì)化

　　如果將軟件要處理的問(wèn)題作為一個(gè)整體來(lái)看，顯得太大太復(fù)雜很難理解。如果把問(wèn)題以某種方式分解為幾個(gè)較易理解的部分，并確定各部分間的接口，從而實(shí)現(xiàn)整體功能。

　　在需求分析階段，軟件的功能域和信息域都能做進(jìn)一步的分解。這種分解可以是同一層次上的，稱(chēng)為橫向分解;也可以是多層次的縱向分解。

　　例如，把一個(gè)功能分解成幾個(gè)子功能，并確定這些子功能與父功能的接口，就屬于橫向分解。但如果繼續(xù)分解，把某些子功能又分解為小的子功能，某個(gè)小的子功能又分解為更小的功能，這就屬于縱向分解了。

　　(3)要給出系統(tǒng)的邏輯視圖和物理視圖

　　給出系統(tǒng)的邏輯視圖(邏輯模型)和物理視圖(物理模型)，這對(duì)系統(tǒng)滿足處理需求所提出的邏輯限制條件和系統(tǒng)中其他成分提出的物理限制條件是必不可少的。軟件需求的邏輯視圖給出軟件要達(dá)到的功能和要處理的數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，而不是實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。例如，一個(gè)商店的銷(xiāo)售處理系統(tǒng)要從顧客那里獲取訂單，系統(tǒng)讀取訂單的功能并不關(guān)心訂單數(shù)據(jù)的物理形式和用什么設(shè)計(jì)讀入，也就是說(shuō)無(wú)需關(guān)心輸入的機(jī)制，只是讀取顧客的訂單而已。類(lèi)似的，系統(tǒng)中檢查庫(kù)存的功能只關(guān)心庫(kù)存文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而不關(guān)心在計(jì)算機(jī)中的具體存儲(chǔ)方式。軟件需求的邏輯描述是軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

　　軟件需求的物理視圖給出處理功能和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際表示形式，這往往是由設(shè)備決定的，如一些軟件靠終端鍵盤(pán)輸入數(shù)據(jù)，另一些軟件靠模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設(shè)備提供數(shù)據(jù)。分析員必須弄清系統(tǒng)元素對(duì)軟件的限制并考慮功能和信息結(jié)構(gòu)的物理表示。

　　4.軟件需求分析方法

　　需求分析方法由對(duì)軟件的數(shù)據(jù)域和功能域的系統(tǒng)分析過(guò)程及其表示方法組成。大多數(shù)的需求分析方法是由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的，也就是說(shuō)，這些方法提供了一種表示數(shù)據(jù)域的機(jī)制。分析員根據(jù)這種表示，確定軟件功能及其他特性，最終建立一個(gè)待開(kāi)發(fā)軟件的抽象模型，即目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型。數(shù)據(jù)域具有3種屬性:數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。通常，一種需求分析方法總要利用其中的一種或幾種屬性。

　　目前已經(jīng)出現(xiàn)了許多需求分析方法，每一種分析方法都引入了不同的記號(hào)和分析策略。但是它們?nèi)跃哂幸韵碌墓残?

　　(1)支持?jǐn)?shù)據(jù)域分析的機(jī)制

　　盡管每種方法進(jìn)行數(shù)據(jù)域分析的方式不同，但它們?nèi)杂幸恍┕餐c(diǎn)。所有的方法都直接或間接地涉及到數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)內(nèi)容或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)域的屬性。在多數(shù)情況下，數(shù)據(jù)流特征是用將輸入轉(zhuǎn)換成輸出的變換(功能)過(guò)程來(lái)描述的，數(shù)據(jù)內(nèi)容可以用數(shù)據(jù)詞典機(jī)制明確表示，或者通過(guò)描述數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)對(duì)象的層次結(jié)構(gòu)隱含地表示。

　　(2)功能表示的方法

　　功能一般用數(shù)據(jù)變換或加工來(lái)表示，每項(xiàng)功能可用規(guī)定的記號(hào)(圓圈或方框)標(biāo)識(shí)。功能的說(shuō)明可以用自然語(yǔ)言文本來(lái)表達(dá)，也可以用形式化的規(guī)格說(shuō)明語(yǔ)言來(lái)表達(dá)，還可以用上述的兩種方式的混合方式———結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言來(lái)描述。

　　(3)接口的定義

　　接口的說(shuō)明通常是數(shù)據(jù)表示和功能表示的直接產(chǎn)物。某個(gè)具體功能的流進(jìn)和流出數(shù)據(jù)流應(yīng)是其他相關(guān)功能的流出或流入的數(shù)據(jù)流。因此，通過(guò)數(shù)據(jù)流的分析可以確定功能間的接口。

　　(4)問(wèn)題分解的機(jī)制以及對(duì)抽象的支持

　　問(wèn)題分解和抽象主要依靠分析員在不同抽象層次上表示數(shù)據(jù)域和功能域，以逐層細(xì)化的手段建立分層結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，無(wú)論使用哪種分析方法，都能表示“計(jì)算職工每月工資”之類(lèi)的功能，并在這個(gè)抽象層次上操縱這個(gè)功能。另外，所有的分析方法都提供逐層分解的機(jī)制，把“計(jì)算職工每月工資”功能劃分成一些子功能，如計(jì)算房租、計(jì)算用電費(fèi)、計(jì)算用水費(fèi)、計(jì)算養(yǎng)老保險(xiǎn)費(fèi)等等。其中，每項(xiàng)子功能還可以在更低的一級(jí)抽象層次上表示。

　　(5)邏輯視圖和物理視圖

　　大多數(shù)方法允許分析員在著手問(wèn)題的邏輯解決方案之前先分析物理視圖。通常，同一種表示法既可用來(lái)表示邏輯視圖，也可用來(lái)表示物理視圖。

　　(6)系統(tǒng)抽象模型

　　為了能夠比較精確地定義軟件需求，可以建立待開(kāi)發(fā)軟件的一個(gè)抽象的模型，用基于抽象模型的術(shù)語(yǔ)來(lái)描述軟件系統(tǒng)的功能和性能，形成軟件需求規(guī)格說(shuō)明。這種抽象的模型是從外部現(xiàn)實(shí)世界的問(wèn)題領(lǐng)域抽象而來(lái)，在高級(jí)層次上描述和定義系統(tǒng)的服務(wù)。

　　對(duì)于比較簡(jiǎn)單的問(wèn)題，不必建立抽象系統(tǒng)模型。或者可以認(rèn)為，系統(tǒng)模型在分析員頭腦中形成，直接由分析員寫(xiě)成規(guī)格說(shuō)明。但對(duì)于比較復(fù)雜的問(wèn)題，僅有在頭腦中想象的模型是不夠的，必須建立適當(dāng)?shù)谋容^形式化的抽象系統(tǒng)模型，才能準(zhǔn)確全面地反映問(wèn)題領(lǐng)域中各種復(fù)雜的要求。不同類(lèi)型的問(wèn)題有不同的需要解決的中心問(wèn)題，因而要建立不同類(lèi)型的系統(tǒng)模型。對(duì)于數(shù)學(xué)軟件，設(shè)計(jì)的中心問(wèn)題是算法，軟件人員主要力量要花在數(shù)學(xué)模式算法的考慮上。對(duì)于數(shù)據(jù)通信軟件，中心問(wèn)題是數(shù)據(jù)傳送和過(guò)程控制，實(shí)現(xiàn)算法簡(jiǎn)單，采用數(shù)據(jù)流模型比較合適。對(duì)于涉及大量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理軟件，中心問(wèn)題是數(shù)據(jù)處理，包括數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的傳送、存儲(chǔ)、變換、輸出等，一旦了解了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，與它相關(guān)的算法就很簡(jiǎn)單了。如果系統(tǒng)要求有數(shù)據(jù)支持，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)獲取和存放信息，還需要考慮數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的組織方式和存取方法，建立數(shù)據(jù)庫(kù)模型。因此，在分析過(guò)程中數(shù)據(jù)模型是首先要集中精力考慮的問(wèn)題。

　　系統(tǒng)模型的建立是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中存在的有關(guān)實(shí)體和活動(dòng)的抽象和精化，其建立過(guò)程包括觀察分析、模型表示和模型檢查3個(gè)階段。

　　首先，分析員和用戶合作，從各方面觀察現(xiàn)實(shí)世界中的有關(guān)實(shí)體和活動(dòng)，建立理解的共同基準(zhǔn)，分清哪些概念與系統(tǒng)相關(guān)，必須納入系統(tǒng)模型，哪些是系統(tǒng)模型不必關(guān)心的，分析員和用戶在共同理解的基礎(chǔ)上，建立系統(tǒng)模型，包括系統(tǒng)提供的各種系統(tǒng)服務(wù)，模型表示的細(xì)節(jié)應(yīng)有:系統(tǒng)輸入、系統(tǒng)輸出、系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)控制等。

　　建立系統(tǒng)模型以后，還要進(jìn)行檢查。除了靜態(tài)檢查之外，系統(tǒng)描述可以部分地模擬執(zhí)行，將執(zhí)行情況與對(duì)外部現(xiàn)實(shí)世界系統(tǒng)觀察得到的系統(tǒng)跟蹤信息進(jìn)行對(duì)照，檢查模型是否符合要求。這種建立系統(tǒng)模型并模擬執(zhí)行和檢查的方法叫做系統(tǒng)原型開(kāi)發(fā)。