夜雨聆风
高等学校软件工程专业系列教材——软件需求
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《软件需求》
作者：吕云翔、王礼科
丛书名：高等学校软件工程专业系列教材
定价：49.80元
印次：1-1
ISBN: 9787302698692
出版日期：2025.9
责任编辑：黄芝
内容简介
本书全面介绍软件需求工程的理论与实践，旨在帮助读者深入理解软件需求在项目开发中的重要性和复杂性。书中内容涵盖从需求的定义、分类、获取、分析到需求文档编写、确认、验证及管理的完整流程。通过详细讲解访谈、问卷、原型设计等多种需求获取方法，以及结构化分析和面向对象分析的建模技术，读者可以系统化地掌握软件需求的管理与实现过程。 此外，本书还探讨原型设计、需求文档质量控制及需求变更管理的关键技巧。随着人工智能的兴起，本书特别介绍如何利用大语言模型辅助需求分析、文档生成与需求管理，为读者展示软件需求工程的前沿技术与发展方向。读者对象
本书适合作为高等学校计算机科学、软件工程等相关专业师生的教材，也适合相关行业从业人员阅读。
编辑荐语
本书内容涵盖从需求的定义、分类、获取、分析到需求文档编写、确认、验证及管理的完整流程，还特别介绍如何利用大语言模型辅助需求分析、文档生成与需求管理，为读者展示软件需求工程的前沿技术与发展方向。配套微课视频、AI助教、作业系统、教学大纲、教案、课件PPT等丰富资源。
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软件需求的本质指在特定的环境下,为了解决某个问题或达成某个目标,用户或系统必须满足的条件或能力。它是软件开发过程中极为关键的一环,因为软件需求直接决定了软件产品的功能、性能和质量标准。理解软件需求的本质,有助于人们更准确地捕捉用户的真实软件需求,从而开发出能够满足用户期望的软件产品。
软件需求的本质反映在以下几方面。
(1)用户期望的反映:软件需求是用户对于软件产品的期望和需求的具体表述,它反映了用户希望软件产品能够帮助他们完成什么样的任务、解决什么样的问题。
(2)问题解决的方向:软件需求描述了如何解决用户面临的问题,或者如何帮助用户达成他们的目标。它为软件产品的开发提供了明确的方向和目标。
(3)软件产品的标准:软件需求定义了软件产品的功能、性能和质量标准,它是评价软件产品是否成功的重要依据。
(4)动态变化的特性:随着环境的变化、用户需求的改变或技术的发展,软件需求可能会发生变化。因此,软件需求不是静态的,而是具有动态变化的特性。
总体来说,软件需求的本质是对用户期望、解决方案和产品标准的描述,理解软件需求的本质,有助于人们更准确地捕捉用户的真实需求,从而开发出能够满足用户期望的软件产品。
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软件需求定义了软件系统的预期功能和操作环境,它是软件开发过程中的核心和起点。这些软件需求既包括系统必须执行的具体功能,也包括系统在这些功能实现时应遵循的标准和约束。软件需求的精确定义对于确保项目成功、满足用户和业务需求至关重要。
软件需求主要体现如下。
(1)系统能力的规定:明确指出软件系统必须实现哪些功能,这些功能如何响应用户
的输入,并产生期望的输出。这不仅关乎软件的核心功能,也包括了对错误处理、用户交互和数据处理等方面的要求。
(2)约束和标准的界定:除具体的功能性要求外,软件需求还明确了系统在实现这些
功能时必须遵守的约束条件和标准。这包括但不限于系统的性能标准、安全需求、可靠性标准、兼容性要求,以及对外部接口的定义等。
(3)用户和利益相关者的期望:软件需求捕捉并反映了所有利益相关者的期望和需
求。不仅是最终用户,还包括项目发起人、开发团队、维护人员等。理解和满足这些多元化的期望是软件需求定义过程中的关键挑战之一。
(4)变更管理的基础:软件需求不是一成不变的,它可能因为市场环境的变化、用户需求的演进或技术的进步而需要调整。因此,软件需求的定义还包括对软件需求变更的预期和管理策略,确保软件开发过程的灵活性和响应性。
软件需求的定义涵盖了系统功能的详细描述、操作环境的约束、利益相关者的期望,以及对变更管理的考虑。它是软件开发的指南和基石,确保了软件项目能够有效地进行,最终交付满足用户需求的高质量产品。
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软件需求具有一些显著的特点,这些特点对于理解软件需求的重要性和如何进行有效的软件需求管理至关重要。
1.特点
(1)多样性:软件需求来源于各种不同的利益相关者,包括终端用户、项目赞助者、开发团队、法规制定者等。因此,软件需求可能涵盖多种多样的功能、性能、安全性、可用性等方面。
(2)动态性:随着市场变化、技术进步和用户需求的演进,软件需求可能会发生变化。这就需要一个有效的软件需求变更管理过程来处理这些变化。
(3)复杂性:软件需求往往涉及复杂的业务流程和技术问题,需要通过深入的分析和
理解才能准确地定义。
(4)模糊性:由于语言的不精确性和利益相关者对软件需求的理解可能存在差异,软件需求有时可能会存在模糊性。这就需要通过清晰、准确的软件需求表述和持续的沟通来解决。
2.重要性
(1)项目成功的关键:明确、准确的软件需求是项目成功的关键。如果软件需求定义不清,可能导致开发的软件不能满足用户的实际需要,从而导致项目失败。
(2)质量保证:软件需求是质量保证的基础。通过软件需求,人们可以定义出什么是
一个“好”的软件,从而制定出相应的测试策略和质量标准。
(3)资源规划:软件需求可以帮助人们进行有效的资源规划。通过了解软件需求的复杂性和范围,可以估计项目的工作量,从而进行人力和时间的规划。
(4)沟通工具:软件需求也是项目团队和利益相关者之间的重要沟通工具。通过软件需求,所有人都可以对软件的目标和期望有一个清晰的理解。
因此,对软件需求的理解和管理是软件开发过程中的重要环节,关系到项目的成功与否,以及软件的质量和用户满意度。
精彩样章试读
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本书目录
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目录
第1章软件需求
1.1软件需求的本质
1.2软件需求的定义
1.3软件需求的特点与重要性
1.4软件需求的分类与层次
1.4.1业务需求
1.4.2用户需求
1.4.3系统需求
1.4.4功能性需求
1.4.5非功能性需求
1.5软件需求工具
1.6案例： 某企业二次开发系统的软件需求
本章小结
习题
第2章软件需求工程
2.1需求工程
2.2需求工程与软件需求
2.3需求工程的过程
2.3.1需求工程的一般步骤
2.3.2软件需求获取
2.3.3软件需求分析
2.3.4软件需求文档化
2.3.5软件需求确认和验证
2.3.6软件需求管理
2.4需求工程师
本章小结
习题
第3章软件需求获取
3.1软件需求获取过程概述
3.1.1软件需求获取的定义与目标
3.1.2软件需求获取的步骤
3.1.3软件需求获取过程中的关键角色及其责任
3.2软件需求获取的方法
3.2.1访谈
3.2.2问卷调查
3.2.3观察法
3.2.4工作坊
3.2.5原型开发与迭代验证
3.2.6焦点小组
3.2.7调查分析与文档研究
3.2.8用户故事和敏捷方法
3.2.9数据分析法
3.3软件需求获取的技巧与策略
3.4软件需求获取工具和技术
本章小结
习题
第4章软件需求分析
4.1软件需求分析概述
4.1.1软件需求分析的定义与目标
4.1.2软件需求分析的重要性
4.1.3软件需求分析的挑战与解决策略
4.2软件需求分析步骤
4.2.1软件需求理解
4.2.2软件需求冲突解决
4.2.3软件需求优先级确定
4.3软件建模简介
4.3.1什么是模型
4.3.2建模的重要性
本章小结
习题
第5章结构化分析建模
5.1结构化分析的方法
5.1.1功能建模
5.1.2数据建模
5.1.3行为建模
5.1.4数据字典
5.1.5加工规格说明
5.2结构化分析的图形工具
5.2.1层次方框图
5.2.2Warnier图
5.2.3IPO图
5.3结构化分析建模实例
5.4案例： 某企业产品数据管理系统的结构化需求分析
本章小结
习题
第6章面向对象分析建模基础
6.1面向对象的基本概念
6.2UML
6.2.1UML简述
6.2.2UML的应用范围
6.3静态建模机制
6.3.1用例图
6.3.2类图与对象图
6.3.3包图
6.4动态建模机制
6.4.1顺序图
6.4.2协作图
6.4.3状态图
6.4.4活动图
6.5描述物理架构的机制
6.5.1组件图
6.5.2部署图
6.6面向对象分析建模基础实例
本章小结
习题
第7章面向对象分析建模
7.1面向对象分析与结构化分析
7.2面向对象分析方法
7.2.1面向对象分析过程
7.2.2面向对象分析原则
7.2.3面向对象分析与面向对象设计的关系
7.3面向对象建模
7.3.1建立对象模型
7.3.2建立动态模型
7.3.3建立功能模型
7.3.43种模型之间的关系
7.4面向对象分析建模实例
7.5案例： 技术分享类博客网站的面向对象的分析和设计
本章小结
习题
第8章原型设计
8.1原型设计概述
8.1.1原型的定义
8.1.2原型设计的目的
8.2原型设计的方法
8.2.1低保真原型
8.2.2高保真原型
8.2.3纸上原型
8.2.4数字原型
8.2.5交互原型
8.3原型迭代与改进
8.3.1迭代的重要性
8.3.2如何进行高效迭代
8.3.3实例分析： 成功的迭代过程
8.4原型设计策略： 抛弃型原型和演化型原型
8.5案例： 小型网上书店系统的原型设计
本章小结
习题
第9章软件需求文档
9.1软件需求文档简介
9.1.1软件需求文档的目的与作用
9.1.2文档的受众与使用者
9.2软件需求文档的结构和内容
9.2.1软件需求文档结构的组成
9.2.2软件需求文档各部分内容详解
9.2.3附录和索引的编写
9.3软件需求文档的质量控制
9.3.1软件需求文档的评审
9.3.2软件需求文档的验证与确认
9.4软件需求文档的管理和维护
9.4.1软件需求文档的版本控制
9.4.2软件需求文档的变更管理
9.4.3软件需求文档的可维护性与可追溯性
9.5软件需求文档(需求规格说明书)编写指南
9.6案例： 在线音乐播放平台的需求规格说明书
本章小结
习题
第10章软件需求确认和验证
10.1确认和验证的目标与重要性
10.1.1确认和验证的定义
10.1.2确认和验证在软件开发过程中的作用
10.1.3确认和验证的目标
10.2需求确认过程
10.2.1确认活动的准备
10.2.2需求评审技术
10.2.3用户和客户的参与
10.2.4确认结果的处理
10.3需求验证过程
10.3.1验证活动的准备
10.3.2验证方法和技术
10.3.3需求模型检验
10.3.4设计制品和代码的验证
本章小结
习题
第11章软件需求管理
11.1软件需求管理概述
11.1.1软件需求管理的定义和目的
11.1.2软件需求管理的基本原则
11.2软件需求变更管理
11.2.1变更管理流程
11.2.2变更的评估与批准
11.2.3变更的实施与跟踪
11.3软件需求跟踪
11.3.1软件需求跟踪的定义与目的
11.3.2软件需求跟踪矩阵的使用
11.3.3软件需求跟踪的工具
本章小结
习题
第12章使用大语言模型赋能软件需求工程
12.1引言
12.1.1大语言模型在软件需求中的潜力
12.1.2提示词在大语言模型中的作用
12.2大语言模型如何帮助软件需求分析
12.2.1需求采集与用户访谈自动化
12.2.2需求分类与优先级划分
12.2.3生成需求文档草案
12.2.4生成软件原型与需求模型
12.2.5需求变更与自动化管理
12.3大语言模型在软件需求中的优势与局限性
12.3.1优势
12.3.2局限性
12.3.3结合传统方法与AI工具的优化策略
12.4如何在软件需求中引入大语言模型
12.4.1确定引入大语言模型的应用场景
12.4.2确定模型使用的阶段与频率
12.4.3定义提示词模板和流程
12.4.4模型训练与本地化部署
12.4.5人员培训与角色分配
12.4.6持续监控与反馈
本章小结
习题
附录A软件开发综合案例： 问卷星球
附录B本书配套微课视频清单
附录C本书配套文档清单
参考文献
