系统架构设计师备考第24天——需求工程
一、需求工程的核心概念
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需求定义
- 三层需求结构：
- 业务需求：组织/客户的高层目标（如“提升银行交易效率”）。
- 用户需求：用户使用系统需完成的任务（如“客户可在线转账”）。
- 功能需求：开发人员需实现的具体功能（如“支持实时转账接口”）。
- 非功能需求：性能、安全、约束条件（如“响应时间≤2秒”）。
- 三层需求结构：
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需求工程的意义
- 历史背景：20世纪80年代中期形成独立子领域，因软件规模扩大，需求错误导致项目失败率上升（Brooks指出需求是软件工程的“本质困难”）。
- 目标：精准定义客户需求，明确系统所有外部特征。
二、需求工程的五大阶段
| 阶段 | 核心任务 | 关键输出 |
|---|---|---|
| 1. 需求获取 | 通过用户访谈、业务观察捕获需求，识别所有涉众（用户、测试、维护等角色）。 | 用户原始需求说明书 |
| 2. 需求分析 | 建立概念模型，抽象描述需求（如业务流程图、用例图）。 | 需求分析模型 |
| 3. 需求规格化 | 按标准生成文档（如用户需求书→合同附件；软件需求规约→开发指南）。 | 需求规格说明书（SRS） |
| 4. 需求验证 | 检查完整性、一致性、可行性（方法：原型演示、评审会议）。 | 基线化的需求文档 |
| 5. 需求管理 | 追踪需求变更、版本控制、维护需求链（如图5-5所示流程）。 | 需求变更记录、版本跟踪矩阵 |
三、需求获取的实操步骤
- 建立高层业务模型：理解应用领域（如银行系统），绘制业务流程图。
- 定义项目范围：明确系统边界与外部交互（用上下文图/顶层用例图表示）。
- 识别涉众角色：包括用户、客户、测试人员等，选择代表参与需求讨论。
- 细化具体需求：逐条收集功能、性能、安全等详细需求（如“每日处理100万笔交易”）。
- 梳理业务工作流：确定核心业务流程与规则（如“贷款审批需3级审核”）。
- 需求整合：汇总为综合需求文档，涵盖功能、性能、成本等维度。
四、高频考点与典型考题
考点1：需求层次区分
考题：
某电商系统需“支持每日千万级订单处理”（ ）；
“用户可1分钟内完成支付”（ ）；
“采用HTTPS协议保障数据安全”（ ）。
选项：A.业务需求 B.用户需求 C.功能需求 D.非功能性需求
答案：A、B、D
考点2：需求管理活动
考题：
需求管理中“跟踪基线需求状态”的目的是（ ）。
选项：
A. 控制需求变更
B. 确保项目计划与需求一致
C. 管理需求依赖关系
答案：B
考点3：需求验证方法
简答题：列举需求验证的四种方法并说明适用场景。
参考答案：原型法（用户确认界面）、评审会（团队一致性检查）、模拟测试（性能验证）、符号执行（逻辑正确性）。
五、核心总结
- 需求基线：需求文档评审通过后形成的“约定”，是开发与管理的桥梁。
- 变更控制铁律：需求管理核心是控制基线变动，避免“后期修改成本倍增”（瀑布模型痛点）。
- 实践警示：需求获取需多角色协作（用户+开发人员），遗漏需求=项目失败主因！
掌握以上内容可覆盖90%考试重点，建议结合“需求基线流程图”（教材图5-5）深化理解管理流程！