Разработка требований к ПО

Требования к ПО
Определение требований разных уровней:
Пользовательские требования - описание на естественном языке (плюс поясняющие диаграммы) функций, выполняемых системой, и ограничений, накладываемых на неё.
Системные требования - детализированное описание системных функций и ограничений, которое иногда называют функциональной спецификацией. Она служит основой для заключения контракта между покупателем системы и разработчиками ПО.
Проектная системная спецификация - обобщённое описание структуры программной системы, которое будет основой для детализованного проектирования системы и её последующей реализации. Эта спецификация дополняет и детализирует спецификацию системных требований.

Функциональные и нефункциональные требования
Требования к программной системе часто классифицируются как:
Функциональные требования. Это перечень сервисов, которые должна выполнять система, причём должно быть указано, как система реагирует на те или иные входные данные, как она ведёт себя в определённых ситуациях и т.д. В некоторых случаях указывается, что система не должна делать.
Нефункциональные требования. Описывают характеристики системы и её окружения, а не поведение системы. Здесь также может быть приведён перечень ограничений, накладываемых на действия и функции, выполняемые системой. Они включают временные ограничения, ограничения на процесс разработки системы, стандарты и т.д.
Требования предметной области. Характеризуют ту предметную область, где будет эксплуатироваться система. Эти требования могут быть функциональными и не функциональными.
В действительности чёткой грани между этими типами требований не существует. Например, пользовательские требования, касающиеся безопасности системы, можно отнести к нефункциональным. Однако при более детальном рассмотрении такое требование можно отнести к функциональным, поскольку оно порождает необходимость включения в систему средства авторизации пользователя.

Нефункциональные
требования
Требования к продукту. Описывают эксплуатационные свойства программного продукта. Сюда относятся требования к производительности системы, объёму необходимой памяти, надёжности (определяет частоту возможных сбоев в системе), переносимости системы на разные компьютерные платформы и удобству эксплуатации.
Организационные требования. Отображают политику и организационные процедуры заказчика и разработчика ПО. Они включают стандарты разработки программного продукта, требования к реализации ПО (т.е. к языку программирования и методам проектирования), выходные требования, которые определяют сроки изготовления программного продукта, и сопутствующую документацию.
Внешние требования. Учитывают факторы, внешние по отношению к разрабатываемой системе и процессу её разработки. Они включают требования, определяющие взаимодействие данной системы с другими системами, юридические требования, следование которым гарантирует, что система будет разрабатываться и функционировать в рамках существующего законодательства, а также этические требования. Последние должны гарантировать, что система будет приемлемой для пользователей или заказчика.

Нефункциональные
требования
Системная цель
Система должна быть простой в эксплуатации для опытного оператора и сводить количество его ошибок к минимуму.
Проверяемое нефункциональное требование
Опытному оператору должны быть доступны все системные функции после двух часов обучения работе с данной системой. После такого обучения среднее число ошибок оператора не должно превышать двух за рабочий день.
В идеале нефункциональные требования должны выражаться через количественные показатели, которые можно объективно измерить.
В таблице приведены показатели, с помощью которых можно специфицировать нефункциональные системные требования.

Нефункциональные
требования

Пользовательские
требования
Вместе с тем при описании требований на естественном языке могут возникнуть различные проблемы.
Отсутствие чёткости изложения. Иногда нелегко изложить какую-либо мысль естественным языком чётко и недвусмысленно, не сделав при этом текст многословным и трудно читаемым.
Смешение требований. В пользовательских требованиях отсутствует чёткое разделение на функциональные требования, на системные цели и проектную информацию.
Объединение требований. Несколько различных требований к системе могут описываться как единое пользовательское требование.

Системные требования

Структурированный язык спецификаций
Стандартные формы, используемые для специфицирования функциональных требований, должны содержать следующую информацию:
Описание функции или объекта.
Описание входных данных и их источники.
Описание выходных данных с указанием пункта их назначения.
Указание, что необходимо для выполнения функции.
Если это спецификация функции, необходимо описание предварительных условий (предусловий), которые должны выполняться перед вызовом функции, и описание заключительного условия (постусловия), которое должно быть выполнено после завершения выполнения функции.
Описание побочных эффектов (если они есть).

Документирование системных требований
Документ, содержащий требования, также называемый спецификацией системных требований, - это официальное предписание для разработчиков программной системы.
Системную спецификацию читает множество людей, начиная от высшего руководства компании - заказчика системы и заканчивая рядовым разработчиком системы.
Заказчики системы. Определяют требования, проверяют специфицированные требования на соответствие требованиям заказываемой системы. Они могут вносить изменения в спецификацию.
Руководство компании-разработчика. Использую спецификацию для расчёта цены системы и для планирования процесса разработки системы.
Разработчики системы. Используют спецификацию в процессе разработки системы.
Инженеры, тестирующие систему. Используют спецификацию при разработке тестов, необходимых для аттестации системы.
Инженеры поддержки системы. Спецификация помогает разобраться в системе и понять, как взаимодействуют её отдельные компоненты.

Структура спецификации требований

Разработка требований
Разработка требований - это процесс, включающий мероприятия, необходимые для создания и утверждения документа, содержащего спецификацию системных требований. Различают четыре основных этапа процесса разработки требований: анализ технической осуществимости создания системы, формирование и анализ требований, специфицирование требований и создание соответствующей документации, а также аттестация этих требований.

Формирование и анализ
требований
Процесс формирования и анализа требований проходит через ряд этапов:
Анализ предметной области. Аналитики должны изучить предметную область, где будет эксплуатироваться система.
Сбор требований. Это процесс взаимодействия с лицами, формирующими требования. Во время этого процесса продолжается анализ предметной области.
Классификация требований. На этом этапе бесформенный набор требований преобразуется в логически связанные группы требований.
Разрешение противоречий. Без сомнения, требования многочисленных лиц, занятых в процессе формирования требований, будут противоречивыми. На этом этапе определяются и разрешаются противоречия такого рода.
Назначение приоритетов. В любом наборе требований одни из них будут более важны, чем другие. На этом этапе совместно с лицами, формирующими требования, определяются наиболее важные требования.
Проверка требований. На этом этапе определяется их полнота, последовательность и непротиворечивость.

Управление требованиями
Постоянные требования. Это относительно стабильные требования, которые исходят из основной деятельности организации и касаются непосредственно предметной области, где будет эксплуатироваться система.
Изменяемые требования. Эти требования отображают изменения, сделанные во время разработки системы или после ввода её в эксплуатацию.

Классификация изменяемых требований

Процесс управления изменениями состоит из трёх основных этапов.
Анализ проблем изменения спецификации. Процесс начинается с определения проблем в требованиях или с прямого предложения внесения изменений. На этой стадии проблема или предложенные изменения анализируются для проверки их обоснованности. Затем могут быть сделаны более определённые предложения относительно изменений в требованиях.
Анализ осуществимости и расчёт их стоимости. Эффект от внесения предложенного изменения оценивается с использованием оперативного контроля. Стоимость изменений оценивается двумя показателями: стоимостью внесения изменения в спецификацию и стоимостью внесения изменений в структуру системы и непосредственно в программный код. По окончании этого этапа принимается решение, продолжать или нет внесение изменений в систему.
Реализация изменений. Реализация изменений в системной спецификации, структуре системы и программном коде.