中科院需求工程需求工程(第七讲)问题框架方法_绪论.ppt

需 求 工 程 金芝 中国科学院数学与系统科学研究院 zhijin@ 第七讲：问题框架方法 关注和定位问题 建模元素和问题分析 基本问题框架类 问题框架关注点 总结 课程实践 关注和定位问题 为什么要关注于问题？ 硬件和软件运行是正确的，但它们完成的功能不是所需要的。 开发者的失败在于捕获和理解问题上，而不是设计和实现一个解决方案上。 通过关注问题，可以识别出关键的困难，准确理解用户的意图。 如何关注于问题? 病人监护问题 医院的重症监护室需要一个病人监护系统。每个病人都要有一个模拟设备来监护，这些设备用来测量诸如脉搏、体温、血压、以及皮肤阻抗等参数。这个系统按（对每个病人特定的）一定周期来读取这些参数，并存储到一个数据库中。医生需指明每个病人各个参数的安全范围。如果某参数的值超出了该病人的安全范围，或者模拟设备失效，则要通知护士工作站。 如何关注于问题? 关注于问题意味着考虑如下问题？ 所有的病人都要被监护，还是其中的一部分需要被监护？ 是对不同的病人有不同的参数，还是所有的病人有相同的参数？ 是医生还是其他什么人指明参数读取周期以及范围？ 模拟设备在什么情况下可能失效？这些失效能被检测到和诊断出来吗？ 在病人被监护过程中，病人的监护需求会发生变化吗？ 如何关注于问题? 区别欲关注解决方案： 应该用什么SQL语句来写数据库？ 监护过程应该如何调度，以便每个病人都按所需要的频度得到监护？ 系统应该有哪些对象类？ 病人列表应保留在Java向量中吗？ 如何关注于问题？ 图书馆管理问题 需要一个系统来管理一个外借图书馆。借书的必须是会员，但在馆内阅览不需要。图书可以预借并从有联系的图书馆那里获得。过期要交罚款。需要各种管理报告。 如何关注于问题？ 关注于问题意味着要考虑如下问题： 是所有馆藏书都可以外借，还是有一部分只能在馆内阅读？ 借书期限可延长吗？如果可以，延长的期限是多少？ 会员可以预留书吗？如果可以，预留多长时间？ 非会员可以预留书吗？ 会员要交费吗？会员持续多长时间？ 允许从有三卷的书中借走其中的一卷吗？ 计算机与外部世界 初始问题关注点（结构化分析） 初始问题关注点（用例） 建模元素和问题分析 领域（标识上下文） 机器领域：我们所要构建的 设计领域：设计出来作为信息的物理表示的 给定领域：物理领域，其特性是不能改变的 现象（共享现象） 两个领域之间的接口 所连接的两个领域共同参与和共享 现象的种类： 事件：比如，机器和护士工作站共享“监护报警通知”事件 状态：比如，机器和模拟设备共享病人皮肤阻抗的状态 取值：比如，机器和模拟设备共享要监测的病人的相关数据取值 上下文图：问题在何处 领域 机器领域 外部环境 给定领域 设计领域 接口（共享现象） 事件 状态 取值 上下文图（病人监护问题） 问题分析 需求（需求现象） 客户希望在问题领域中为真的事情 问题领域中将成立的关系 问题领域将展现的行为 …… 希求式的陈述 领域特性 每个问题领域中要关注的特性 关于领域的客观事实 陈述式的描述 机器需求 机器与问题领域接口上的期望行为 需求引用和需求约束 需求引用和需求约束都是关于问题领域的 所以它们都只连接到问题领域 需求引用 该需求涉及到所连接领域的特定现象 需求约束 该需求不仅涉及到所连接领域的特定现象， 而且还规定了这些现象之间的希望满足的关系，和/或所连接领域的行为 问题图：问题是什么 在上下文图的基础上，进一步显示： 现象的进一步细化 需求 需求引用和/或需求约束 问题图（病人监护问题） 问题和子问题 分解：控制问题复杂性的关键，常用 自顶向下的功能分解 用例分解 如何判定好的分解？如何判定分解后的不分解前的要容易解决？如何保证分解后的部分正好可以并起来解决原有问题？ 问题结构化 家庭供暖控制 一个家庭供暖系统使用热水散热器，每个房间有一个温度感应器，一个温度控制按钮，一个红外线房间占用感应器，一个或多个散热器，以及一个开关计算机控制的散热器阀门。水由一个燃油炉加热，让流过阀门的油吹进燃烧区并点燃，燃油炉有一个火焰感应器，一个燃料流感应器，一个喷射马达速度感应器，和一个水温感应器。一个水泵使水在这个系统中循环。 有一个控制面板，通过它可以命令控制器打开还是关上取暖炉； 这个面板上还提供一个显示，指明系统的状态和任何的故障。 计算机必须控制系统的行为，来使房间的温度保持在控制按钮所设置的温度。从经济方面考虑，没有人住的房间应该比按钮设置的温度低5度，系统可以使用来自房间占用感应器的信息来判断房间的使用情况。 基本问题框架类 基本问题类和问题框架 问题类： 软件开发问题可能完全不同 但可能有相同或者相似的子问题 问题框架： 可重复出现的问题模式 可根据上下文以及领域特征、接口特征和需求特征来定义 以现象的分类