軟件需求分析的思維方法

摘要：在軟件工程中，雖然已經總結出了大量的需求分析方法和工具，但需求模糊問題依然普遍存在，究其原因是在需求實踐中，缺乏必要的需求思維方式。只有在正確的宏觀思維方式指導下，結合具體的需求分析方法和工具才能捕獲到真實需求。本文結合辯證唯物主義哲學思想和需求的實踐經驗，提出了需求分析中的用戶思維、場景思維、迭代思維、信息化思維和系統化思維，目的是在這些思維方式的指導下，輔助軟件工程中的需求分析方法和工具發揮更大的作用。

關鍵詞：軟件工程；需求分析；信息化；系統化

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.l003-6970.2017.08.029

本文著錄格式：宋振乾.軟件需求分析的思維方法[J].軟件，2017，38（8）：151-154

引言

軟件和我們日常使用的其他產品一樣，其設計開發過程本質上是產品的制造過程，有其獨特的制造工藝，其中需求分析是軟件制造工藝中的重要環節，直接決定著未來軟件的成敗。在軟件工程中，需求分析是指定義和描述軟件系統的范圍、目標及定義其功能時所要做的全部工作。簡言之，需求分析就是分析軟件用戶的需求是什么，即全面地理解用戶的各項要求，并準確地表達用戶需求，明確軟件開發的內容。正確的需求是構造軟件大廈的基石和藍圖，其重要性是不言而喻的。但現實是殘酷的，要捕獲到真實的軟件需求是一件非常困難的工作，用戶需要的是個蘋果，結果我們給用戶的是一個梨。據Standish Group的研究顯示，高達31.1%的項目徹底失敗，高達52.7%的項目進度超期或成本超支，被認為成功的軟件僅有可憐的16.2%。而這些問題中絕大部分都是在需求分析階段埋下的“禍根”。需求分析在軟件項目中如此重要，我們有必要分析造成需求獲取困難的原因和應對策略。

1 需求的難點

是什么原因導致我們獲取真實需求如此困難，原因總結起來有如下三點，第一點是需求工程的理論和實踐還尚不完備。從1946年世界上第一臺計算機發明到現在，雖經歷了70年的發展，但從上個世紀七十年代開始計算機才逐漸大規模應用到社會生產生活中。伴隨著計算機應用的普及，需求工程作為軟件工程中的一個分支才逐漸發展起來，其發展歷史就更為短暫。需求分析工作與軟件開發工作相比，表面上看似沒有技術含量，但卻是一個集計算機技術、分析設計、人際溝通、語言和文字表達能力以及心理學等多領域知識于一體的技術領域。當今世界上無數軟件項目由于需求問題而遭受經濟損失甚至是徹底失敗，表明對需求工程領域客觀規律的認識還不夠深刻。第二點是需求獲取和分析中存在信息失真的現象。需求獲取的關鍵環節就是向軟件使用者了解對系統的要求，人與人之間的溝通就是一個重要環節，而人際交流中存在的信息失真是一種普遍現象，從而影響了需求的真實性。第三點是需求變更頻繁，似乎永遠不知道用戶的最終需求是什么。軟件形態的虛擬特性，使用戶往往錯誤地認為修改軟件設計的代價很小，付出的代價不像推倒一棟蓋好的樓房那樣有直觀和震撼的感受，甚至在開發工作完成后，還在不斷提出需求變更，這是軟件開發與其他生產制造行業最大的不同點，也是軟件工程師面臨的最大的痛點。其原因是多方面的，用戶水平參差不齊是一個重要原因，有時用戶自己也不知道真正需求是什么，所以在開發過程中不斷提出這樣或那樣的需求。

雖然要捕獲到真實需求面臨很大難度，但需求的獲取作為客觀事物是可以發現其固有的規律，這就要求我們在實踐中不斷總結，運用正確的思維模式去發掘真實需求，這些思維方式包括用戶思維、場景思維、迭代思維、信息化思維和系統化思維。

2 需求獲取的思維方法

2.1 用戶思維

用戶思維要求我們近距離全方位接觸用戶，運用用戶思維，就必須明確三個問題，你的目標用戶是誰，目標用戶要什么以及怎樣滿足目標用戶的需求。要正確選擇關鍵用戶才能獲得比較全面和真實的需求素材，正確選擇關鍵用戶的含義有兩個，一個是選擇關鍵崗位上的用戶，這樣可以確保需求的真實性和有效性。另一個是同一個崗位上的人員要訪談多個，這樣可以確保全面性。軟件是為用戶服務的，只有深入了解用戶的工作內容和工作特點，了解用戶的所思所想，才能發現用戶的痛點，知道軟件存在的價值，從而也就了解了用戶要什么。在后續的設計階段，我們才能圍繞著用戶所需，開展設計工作，解決怎樣滿足目標用戶需求的問題。不同層次的用戶對軟件的認識程度也不同，在和用戶溝通中可以逐步灌輸適當的軟件知識，讓用戶充分了解哪些是系統可以實現的，哪些是不能實現的，使用戶所提出需求的有效性與合理性更高。在實踐中，需求人員要深入用戶崗位，觀察用戶處理業務的過程，詳細記錄業務處理步驟和內容，通過反復回放的方式，分析最為費時費力的工作節點，思考用適當的方法解決用戶工作中的難點和痛點，所以做需求工作要始終圍繞著用戶才有可能發現真正的需求。

2.2 場景思維

場景思維建立在用戶思維基礎上，在和用戶深入接觸過程中獲取用戶的所有工作細節的第一手資料通過梳理這些工作細節，分析出主要的工作步驟，每一個工作步驟形成一個快照，固定為一個業務場景，仔細分析每個場景中用戶的工作細節。不僅要分析每個場景下用戶的工作內容，而且要分析上下游場景之間的工作關系。場景之間有機的串聯和切換形成一部生動的用戶故事，從故事開頭到結尾完整展現某個業務處理的全過程[1<＼以場景化的思維過程構建的系統能夠使業務在系統中的展現具有清晰的邏輯路徑，才能符合用戶的業務習慣，同時借助于信息化的技術手段，使工作效率顯著提升。在實踐中，需求和設計人員往往會設計出五花八門的功能，令人眼花繚亂，但缺乏業務處理主線，其本質就是缺乏場景化設計，舍本逐末的表現。場景思維的典型輸出工具是系統用例，通過編寫系統用例，詳細描述了系統在實現業務場景時的各種交互行為，是編寫測試用例和系統原型的基礎文檔。

2.3 迭代思維

迭代思維體現的是對客觀事物認識的漸進性，唯物主義哲學的認識論告訴我們，人類對客觀事物的認識是波浪式前進，螺旋式上升的，是實踐、認識，再實踐和再認識的過程。迭代思維恰恰反映了這樣的認識過程。需求的獲取不是一蹴而就的，與用戶的交流大多采用語言的溝通方式，由于在信息傳遞過程中存在信息的衰減和扭曲，或理解上的歧義，決定了我們往往不可避免的存在一定程度的偏差。而需求的迭代思維就是指導我們反復和用戶交流確認，這個過程就是不斷修正偏差的過程。在實踐中，需求文檔和原型是與用戶交流需求的重要媒介，迭代思維運用在需求工程上就是基于需求文檔和系統原型的循環進化過程，通過反復確認和修正需求文檔和原型系統，最終獲得信息系統真實的未來藍圖。需要注意的是，在需求迭代過程中要抓住關鍵需求，關鍵需求包括功能需求，質量屬性和約束這三類需求，關鍵需求決定系統架構。當需求、設計和開發同時納入迭代模式后，形成了完整的迭代開發過程，使系統逐步得到有序進化?；诘枷氲能浖_發工藝，在應對用戶需求變更方面的代價是較小的，這也是迭代思維的價值所在。

2.4 信息化思維

信息化思維要求需求分析人員不僅要深入了解用戶的業務，理解用戶的需求，而且要運用信息化的知識和技術合理引導用戶的需求，使系統在設計階段就具備合理的功能要求，避免在系統上線運行階段才發現設計缺陷，從而造成返工，這樣可以節省大量的成本。信息化思維所提出的要求，也正是需求分析人員的價值所在，充當了業務人員和技術人員的溝通橋梁，在理解用戶業務要求的基礎上，思考如何利用信息系統快速、有效地完成業務的處理，并且能夠提供給用戶手工處理所無法比擬的優勢和便利。業務系統是用戶處理業務的規則和流程，軟件系統是對業務系統的模擬和固化。業務系統和軟件系統是一體兩面，是同一個抽象體在兩個世界的投射。軟件系統最大的優勢是信息的海量存儲記憶，快速檢索以及數據的復雜分析，這方面是人腦遠遠不能企及的。所以在設計系統時，要充分利用信息系統的這些特點，給用戶提供最大的便利。要靈活和充分利用當前比較先進的信息化技術，把云平臺，大數據分析技術、移動互聯網等技術手段形成技術需求的一部分，和用戶的業務需求緊密融合，才能最終打造出軟件系統的精品。

2.5 系統化思維

系統化思維指以系統論為思維基本模式的思維形態，是整體思維、全面思維的哲學思想在信息化建設領域中的實際應用。客觀世界中的系統是由兩個或兩個以上的元素相結合的有機整體，思維的系統性與客體的系統性是一致的。信息系統就是一個客觀存在的系統，要求我們在做需求分析和系統設計時，不能孤立地關注某一個或某幾個功能需求，還要考慮這些功能和其他功能之間的關系，這些功能和其他模塊之間的關系，以及這些功能和周邊系統之間的關系。例如在設計某個業務數據輸入的功能時，就要考慮該業務數據是否已經存在于其他業務系統中了，如果已經存在就應該把這個功能設計為接口，就可以避免數據的重復錄人，并且能夠保持業務數據的一致性。系統化思維的核心思想要充分考慮到某個功能的需求和設計對于周邊系統的影響，使每個功能設計能夠很好的融入到用戶業務系統生態圈中。

3 結論

綜上所述，需求分析是任何軟件設計開發的基礎環節，直接決定軟件產品的成敗，失敗的軟件產品必然會帶來巨大的投資損失，所以必須提高對需求分析環節的重視程度，要充分認識到需求分析工作的自身規律性，把心理學、哲學領域的思想觀念綜合運用到需求分析和設計的工作中。用戶思維、場景思維、迭代思維、信息化思維和系統化思維就是結合多年的實踐經驗，在需求分析環節總結提煉出來的思維方式，這些思維方式將深刻影響需求分析人員的實踐方式，影響著系統原型的設計和藍圖設計。深刻理解這些思維方式的核心含義并采用靈活多樣的實現形式，充分結合相關軟件工程的理論和工具，就可以使這些理論和工具發揮更大的作用，有利于發掘到用戶真正的需求，盡可能規避需求環節帶來的風險。