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如何做好軟件需求分析？

忻蕓

2020-12-22

3 評論 36437 瀏覽 147 收藏

27 分鐘

編輯導語：軟件需求分析，就是把軟件計劃期間建立的軟件可行性分析求精和細化，分析各種可能的解法，并且分配給各個軟件元素。這是是軟件定義階段中的最后一步，是確定系統必須完成哪些工作，也就是對目標系統提出完整、準確、清晰、具體的要求。

一、需求分析定義

軟件需求分析也稱為系統需求分析或需求分析工程等，是開發人員經過深入細致的調研和分析，準確理解用戶和項目的功能、性能、可靠性等具體要求，將用戶非形式的需求表述轉化為完整的需求定義，從而確定系統必須做什么的過程。

軟件開發一般包括：可行性分析、需求分析、軟件設計、軟件開發、軟件測試、軟件實施、軟件服務等步驟，需求分時軟件開發的第一步驟。

用戶需求分析是指在系統設計之前和設計、開發過程中對用戶需求所作的調查與分析，是系統設計、系統完善和系統維護的依據。

二、軟件需求分析目標

需求分析是軟件計劃階段的重要活動，也是軟件生存周期中的第一步，該階段是分析系統在功能上需要“實現什么”，而不是考慮如何去“實現”。

對客戶的信息化需求進行分析，將客戶不規范的、隨意的需求，轉換成規范的、嚴謹的、結構化的需求，將客戶不正確的需求轉換成正確的需求、將客戶不切實際的需求轉換成可以實現的需求，將客戶不必要的需求砍掉，將客戶漏掉的需求補上。

此外，軟件的一些非功能性需求(如軟件性能、可靠性、響應時間、可擴展性等)，軟件設計的約束條件，運行時與其他軟件的關系等也是軟件需求分析的目標。

三、軟件需求分析原則

需求分析通常來講它們應符合以下一般原則：

1. 能夠表達和理解問題的信息域

信息域反映的是用戶業務系統中數據的流向和對數據進行加工的處理過程，因此信息域是解決“做什么？”的關鍵因素。根據信息域描述的信息流、信息內容和信息結構，可以較全面地（完整地）了解系統的功能。

2. 建立描述系統信息、功能和行為的模型

建立模型的過程是“由粗到精”的綜合分析的過程。通過對模型的不斷深化認識，來達到對實際問題的深刻認識。

3. 能夠對所建模型按一定形式進行分解

分解是為了降低問題的復雜性，增加問題的可解性和可描述性。分解可以在同一個層次上進行（橫向分解），也可以在多層次上進行（縱向分解）。

4. 分清系統的邏輯視圖和物理視圖

軟件需求的邏輯視圖描述的是系統要達到的功能和要處理的信息之間的關系，這與實現細節無關，而物理視圖描述的是處理功能和信息結構的實際表現形式，這與實現細節是有關的。

需求分析只研究軟件系統“做什么？”，而不考慮“怎樣做？”。

四、軟件需求分析內容

需求分析的內容是針對待開發軟件提供完整、清晰、具體的要求，確定軟件必須實現哪些任務。

具體分為功能性需求、非功能性需求與設計約束三個方面：

1. 功能性需求

功能性需求即軟件必須完成哪些事，必須實現哪些功能，以及為了向其用戶提供有用的功能所需執行的動作。

功能性需求是軟件需求的主體，開發人員需要親自與用戶進行交流，核實用戶需求，從軟件幫助用戶完成事務的角度上充分描述外部行為，形成軟件需求規格說明書。

2. 非功能性需求

作為對功能性需求的補充，軟件需求分析的內容中還應該包括一些非功能需求。

主要包括軟件使用時對性能方面的要求、運行環境要求，軟件設計必須遵循的相關標準、規范、用戶界面設計的具體細節、未來可能的擴充方案等。

3. 設計約束

一般也稱做設計限制條件，通常是對一些設計或實現方案的約束說明。

例如：要求待開發軟件必須使用Oracle數據庫系統完成數據管理功能，運行時必須基于Linux環境等。

五、軟件需求分析過程

需求分析階段的工作,可以分為四個方面：問題識別、分析與綜合、制訂規格說明、評審。

1. 問題識別

就是從系統角度來理解軟件，確定對所開發系統的綜合要求，并提出這些需求的實現條件，以及需求應該達到的標準。

這些需求包括：功能需求（做什么）、性能需求（要達到什么指標）、環境需求（如機型、操作系統等）、可靠性需求（不發生故障的概率）、安全保密需求、用戶界面需求、資源使用需求（軟件運行是所需的內存、CPU等）、軟件成本消耗與開發進度需求、預先估計以后系統可能達到的目標。

2. 分析與綜合

逐步細化所有的軟件功能，找出系統各元素間的聯系，接口特性和設計上的限制，分析他們是否滿足需求，剔除不合理部分，增加需要部分。

最后綜合成系統的解決方案，給出要開發的系統的詳細邏輯模型（做什么的模型）。

3. 制訂規格說明書

即編制文檔，描述需求的文檔稱為軟件需求規格說明書。請注意，需求分析階段的成果是需求規格說明書，向下一階段提交。

4. 評審

對功能的正確性，完整性和清晰性，以及其它需求給予評價。評審通過才可進行下一階段的工作，否則重新進行需求分析。

六、軟件需求評估方法

需求評估分析方法通常有：模糊聚類分析、質量功能展開、KANO模型分析、A/B測試。其中以卡諾（KANO）模型最常用。

1. 聚類分析法

聚類分析指將物理或抽象對象的集合分組為由類似的對象組成的多個類的分析過程。它是一種重要的人類行為。

聚類是將數據分類到不同的類或者簇這樣的一個過程，所以同一個簇中的對象有很大的相似性，而不同簇間的對象有很大的相異性。

在聚類分析的時候，要根據變量的性質選擇聚類模型。如果關鍵屬性是使用問卷收集的分類變量，一般選擇兩步聚類法，因為用戶的人口學特征和使用某產品行為偏好等特征一般都是分類變量。檢驗聚類變量差異性：如下

2. 質量功能展開

是指把用戶對產品的需求進行多層次的演繹分析，轉化為產品的設計需求、工程部件特征、工藝要求、生產要求，用來指導產品設計并保證產品的質量，是一種以用戶為導向的質量管理工具。

由于該方法所使用的主要圖形就像房屋，所以它也被稱為“質量屋”，如下圖：

3.卡諾KANO 模型

是 Noriaki Kano 博士提出的與產品性能有關的用戶滿意度模型，該模型能對用戶需求進行很好的識別和分類，是對用戶需求分類和優先排序的有用工具，以分析用戶需求對用戶滿意的影響為基礎，體現了產品性能和用戶滿意之間的非線性關系。

Noriaki Kano 將影響滿意度的因素劃分為五個類型，包括：必備需求、期望需求、魅力需求、無差異需求、反向需求。

興奮（魅力）需求：用戶意想不到的，如果不提供次需求，用戶滿意度不會降低，但是提供次需求，用戶滿意度會有很大的提升；
期望（意愿）需求：當提供此需求，用戶滿意度會提升，當不提供此需求，用戶滿意度會降低；
基本（必備）需求：當優化此需求，用戶滿意度不會提升，當不提供此需求，用戶滿意度會大幅下降；
無差異需求：無論提供或者不提供此需求，用戶滿意度都不會有變化，而且根本不會在意；
反向（逆向）需求：用戶根本沒有這個需求，提供之后用戶滿意度反而會下降。

利用KANO模型進行需求評估主要集中于對用戶需求類型的分類討論。為了便于分析可以設計相應的調研問卷。

問卷中需要對產品的某項功能分別設置正向和負向兩個問題：“如果產品有這個功能，您覺得如何？” 、“如果產品的這個功能不存在，您覺得如何？”

每個問題采用態度量表的形式設計選項，即“我喜歡這樣”、“我期望這樣”、“我沒有意見”、“我可以忍受”、“我討厭這樣”，具體形式如下表：

經過訪談調研后，根據歸類矩陣，將調研問題進行歸類來確定需求的類型，KANO模型需求歸類矩形如下表：

將問題結果術語模型矩陣中，就能夠比較明確地看到，哪些用戶需求是必須有的，哪些是用戶期望的，哪些是可有可無的，哪些需求又是用戶自己不確定的。

將用戶需求進行分類，在產品開發時，功能優先級的排序一般是：基本屬性>期望屬性>興奮屬性>無差異屬性，去掉可疑結果的需求和相反的需求。

4. A/B測試

是為Web或App界面或流程制作兩個或多個版本，分別讓組成成分相同（相似）的訪客群組（目標人群）隨機的訪問這些版本，收集各群組的用戶體驗數據和業務數據，最后分析、評估出最好版本并且實現的綜合成本低，正式采用。

比較常見的案例是對網站注冊頁進行A/B測試，確定哪一個方案的注冊率高，更加滿足用戶的需求，實現的商業利益最大化。

需要注意在進行A/B測試時，每次必須只測量一個變量，多個變量測試，則無法判斷是哪個變量導致的結果；測試的環境應當一直，例如測量時間應一致。

因為在不同的時間段，用戶的訪問量會有變動；測量的樣本量要具有統計學意義，樣本流量太小時，無法體現在線用戶的真實行為。

七、需求分析優先級的方法

需求優先級的分析方法大致可以分成兩大類：定性分析方法、定量分析方法；

一類是根據分析人員的經驗主觀地對需求進行優先級分類，稱之為定性的分析方法，比如：四象限分析法、波士頓矩陣分析法；另一類是根據調查數據，對調查數據進行分析，得出需求的優先級分類，稱之為定量的分析方法，比如：KANO模型。

1. 四象限分析法

根據需求對于業務的影響，以及需求實現的緊迫程度，我們可以按照如下方式將需求歸為4個象限，這也是需求歸類的經典4分法。四象限分析法是很常見的一種定性分析需求優先級的方法，如下：

重要且緊急的事，影響業務正常進行，需要盡快處理；
不重要但緊急的事，雖然對業務影響不大，但是需要盡快處理；
重要且不緊急的事，對業務影響大，但不需要短期內就完成；
不緊急且不重要的，對業務影響不大，也不需要短期內完成。

2. 波士頓矩陣

波斯頓矩陣是由波士頓咨詢公司發明的一種方法，最早用于分析市場增長率和市場份額，現在也被經常用于對需求的分析之中，波士頓矩陣由用戶價值維度和公司價值兩個維度將需求分成了四個象限：

明星需求：對用戶體驗有價值，對公司戰略也有價值的需求。明星需求是雙贏的需求，需要優先得到滿足，如一些促進用戶活躍、轉化的需求，具體的有，活躍度排名、優惠提醒等功能；
問題需求：對用戶體驗有價值，但對公司戰略和目標沒價值的需求。此類需求雖然看似對公司沒直接價值，但是提升用戶體驗有助于提升用戶的忠誠度，如一些提升用戶體驗的需求。具體的有，提供多種快捷登陸方式、提供輔助輸入功能等；
金牛需求：對用戶體驗沒價值甚至會對用戶造成困擾，但是對公司戰略有價值的需求。公司價值的體現，此類需求應該盡量考慮避免對用戶造成影響。如一些運營需求等。具體的有，收集用戶信息等；
瘦狗需求：對用戶體驗無價值，對公司戰略也無價值的需求。此類需求應該過濾掉，例如一些偽需求。

3. 卡諾KANO 模型法

Noriaki Kano 將影響滿意度的因素劃分為五個類型，包括：必備需求、期望需求、魅力需求、無差異需求、反向需求（詳情見上文）。

八、如何確定軟件需求

經過大量的需求調研工作之后，手上可能有客戶提出的大量的、各種各樣的需求。

這些需求有的是技術上可以實現的，有的是技術上不可以實現的；有些是管理上需要的，有的是管理上不需要的；有些是合理的，有些是不合理的，如何處理這些需求呢？

以“實現用戶正確的需求”為原則，對于用戶提出的需求進行嚴格的分析、甄別。

為了認清用戶的需求，先要認清用戶。在進行需求調研的時候，會跟各種各樣的人員溝通，他們的技術、只是、性格、職位、工作內容各不相同。

但他們也有相似的地方：他們不是做軟件的，也不是分析需求的，他們永遠不會像你希望的那樣去描述需求，他們的需求是用自然語言描述的，是抽象的、概略的、隨性的。

那個這些抽象、概略、隨性的用戶需求轉化成具體、詳細、結構化的軟件需求，是需求分析的重點，通常從以下幾點著手認清和控制需求：

1. 將抽象的需求具體化

在需求調研的時候會發現，用戶提出自己的需求時總是不會按照你希望方式去提出來，有的人因為不知道你想要什么，只為了應付領導布置的任務，有的是處于比較高的職位，習慣了從宏觀的角度去講問題，所以我們在整理需求的時候要將抽象的要求具體化。

2. 將自然語言描述的需求結構化

用戶描述需求總是非常隨意的，他們使用平常正常溝通的語言描述，這種需求的主要特點就是不嚴謹，容易有其一，這種需求不能直接讓開發者處理的，開發者需要的需求是描述明確的、精準的、沒有歧義的。

需求分析分析者作為用戶與開發者的橋梁，有義務將用戶用自然語言描述的需求結構化。將用戶的描述轉換成更精確的語言，更接近IT人使用的語言。

3. 注意避免理解偏差

理解偏差主要是需求分析者對用戶所提的需求沒有理解到位，用戶明明想表達的是這個意思，卻被理解成了另外一個意思。

這是一個溝通問題，說的人覺得自己說的很清楚了，可偏偏雙方就是沒有真正理解對方，所以下面是我們需要注意的：

提高溝通能力：多從對方的立場考慮問題，當雙方描述某件事時，要從對方的角度思考這些描述；
提高溝通頻次：一方面要引導對方多說話，另一方面對不理解的或者覺得理解起來有困難的內容，多向對方詢問，換成你的表達方式讓對方確認是不是這個意思；
學習對方領域的知識：用戶有自己的知識領域，需求分析者也有自己的知識領域，前者滿腦子是業務術語，后者滿腦子是IT術語，有的時候兩者真難溝通。每個人的知識面不同，要想溝通順暢，兩個人的知識面重疊的地方越多越好。