基于敏捷建模的形式化需求分析方法

软件需求分析是软件生命周期中最关键的一步。传统的需求建模方法主要有两个重大的缺陷:1)非形式化的需求描述常常导致需求的歧义性和不一致性,因而难以确认和验证;2)易变性,需求变更及其连锁反应是对项目质量、进度乃至合同履行影响最大的风险因素。本文针对软件需求分析阶段的难点,通过将形式化方法和敏捷建模理论相结合,提出一套基于敏捷建模的形式化需求分析方法。     

基于UML的软件形式化需求分析与验证

针对软件开发中传统的需求分析方法所存在的需求描述不完整、具有二义性和不一致性问题,提出一种形式化需求分析方法。介绍根据用户需求采用形式化方法获取软件需求说明书并设计软件的统一建模语言（UML）模型的过程,及对该UML模型进行形式化描述,采用形式化验证技术对形式化后的UML模型进行需求验证,以确保设计的UML模型的正确性。实验结果表明,形式化的需求分析方法克服了传统需求分析方法中存在的问题。     

涉众为中心的敏捷需求建模

提出一种将涉众为中心和敏捷方法有机结合的敏捷需求建模方法。所有软件系统需求获取以涉众为中心,基于涉众扩展特征建立涉众Power/Interest分布图来确定涉众优先级,并用优先级处理不同涉众之间的需求冲突,根据涉众为中心的敏捷需求方法,提出敏捷需求实践方法,融合敏捷方法的短周期、演化、增量、迭代、重构、反馈机制,使软件系统需求建模过程更加完备、精确、高效、快捷,用双变迁Petri网DTPN为该方法建立形式化敏捷需求模型,为软件系统需求建模提出了一种新的方法。     

敏捷需求建模的研究与设计

文章综合研究了敏捷方法与极限编程开发过程,结合需求工程方法,设计提出了基于敏捷思想的敏捷需求建模（Agile Requiremenb Modeling。简称ARM）。敏捷需求建模作为各种敏捷方法在软件需求中的实践补充,能够满足CMMI的目标。可以为中小型软件开发组织的行动指南提供参考。     

基于软件产品线的需求分析研究

软件产品线方法是一种面向特定领域的、大规模、大粒度的软件复用技术.在软件产品线的开发过程中,产品线需求分析是软件产品线开发的关键活动之一,软件产品线需求分析奠定了产品线构架的基础.通过分析软件产品线开发过程和软件产品线需求分析的特点,阐述了软件产品线需求分析方法以及软件产品线需求分析的实践风险.以领域分析和建模为切入点,对软件产品线的领域分析、需求建模和用例建模等关键方法和技术进行了重点的研究.     

基于系统理论过程分析的软件安全性需求分析与验证方法

针对传统系统理论过程分析（STPA）方法缺乏自动化实现手段、自然语言结果分析存在歧义性的问题,提出一种基于STPA的软件安全性需求分析与验证方法。首先,提取软件安全性需求,并利用算法将其转化为形式化表达式;其次,建立状态图模型来描述软件安全控制行为逻辑,并将其转化为程序可读的形式化语言;最后,采用模型检验技术进行形式化验证。结合某武器发射控制系统案例验证了方法的有效性,结果表明,该方法能够实现安全需求分析的自动化生成与形式化验证,解决了传统方法对于人工干预的依赖问题及自然语言描述问题。     

基于系统理论过程分析的软件安全性需求分析与验证方法

针对传统系统理论过程分析（STPA）方法缺乏自动化实现手段、自然语言结果分析存在歧义性的问题，提出一种基于STPA的软件安全性需求分析与验证方法。首先，提取软件安全性需求，并利用算法将其转化为形式化表达式；其次，建立状态图模型来描述软件安全控制行为逻辑，并将其转化为程序可读的形式化语言；最后，采用模型检验技术进行形式化验证。结合某武器发射控制系统案例验证了方法的有效性，结果表明，该方法能够实现安全需求分析的自动化生成与形式化验证，解决了传统方法对于人工干预的依赖问题及自然语言描述问题。     

一种嵌入式实时系统软件的形式化开发方法

领域特征突出的嵌入式实时系统软件开发,既需要严格地保证可靠性又要充分反映实时和交互行为特征,针对这种需要,该文提出了一种从需求分析到体系结构建模直至使用组件技术实现软件的形式化开发方法。文章在介绍了目前的各软件工程领域以及各软件开发阶段中的形式化模型和工具的现状和特点后,引入需求分析的模型和体系结构建模的描述语言,分析其长处和不足,最后对该方法与移动组件结合的前景进行了展望。     

机械产品需求分析建模及其在石材设备开发中的应用

在总结需求分析的概念和目前研究现状的基础上，根据机械产品需求的特点提出需求分析建模的方法，在建立产品需求数据库的基础上，通过对需求分析结果的功能化语义表达和规范化，根据对产品需求表述的语义分析，得出形式化的产品需求描述结果，并将该模型应用于石材异型制品加工设备的需求分析中。     

航空机载嵌入式控制软件需求建模的形式化工程方法

嵌入式控制软件是现代航空飞行器的核心部件之一。构建软件需求的形式化规约精确地刻画人们对软件期望的功能和运行场景,是确保此类安全攸关软件质量的根本途径。在工业界,形式化需求建模的大规模应用尽管有成功的案例,但仍面临众多的困难。其根本性难点在于缺少一种系统化的工程方法来引导工业界软件实践者,从原始需求开始最终完成形式化需求规约,并能确认该规约真实、充分地反映了人们对软件期望的功能。针对上述挑战,提出了一种面向机载控制软件需求建模的形式化工程方法ACSDL-MV,以形式化方法为理论基础,结合软件需求工程的基本原理,引导工程人员从原始需求出发以演化式的过程逐步完成需求规约的构建;定制了航空控制软件的形式化描述语言ACSDL,用以构建形式化规约;为了确认软件需求规约准确、充分地描述了人们对软件期望的功能,该方法给出了基于图形的静态审查和基于模型的动态模拟技术。在航空发动机公司中的实验结果表明,该方法相比传统方法探测到了更多的潜在错误。     

轨道交通控制软件中基于场景的需求分析方法

针对轨道交通控制软件的形式化方法,在实际工程应用中存在形式化建模和系统级场景验证困难的问题。提出一种面向轨道交通领域的形式化建模和需求确认及验证方法。通过非形式化、半形式化到形式化规约三步演化过程,为形式化规约构建提供模板。在对需求的确认和验证中,根据形式化规范建立需求模型,导出相关图表,基于此检查领域专家关注的场景。同时制定场景描述规则,使场景可以在需求模型中正确执行。在此基础上,从特殊变量、效率、场景质量三方面对场景进行优化,更充分地验证需求的正确性。实验结果表明,对于典型车载控制软件,该方法较传统分析方法可多探测到10%的潜在缺陷,效率提升80%以上。     

基于UML的敏捷建模方法研究

企业要想不断的适应社会的快速变化,必须在需求和技术不断变化的过程中实现快速的软件开发.UML作为一个有效的建模工具,可以对软件开发的过程进行可视化,敏捷建模是一种有效的、轻量的软件开发方法.基于UML的敏捷建模方法研究,将敏捷方法贯穿于整个系统分析建模过程中,通过创建简单内容,采用迭代、递增的方法建模,达到包容需求变化的目的,提高软件开发的质量和速度,为企业创造竞争优势.     

一种面向形式化表格需求模型的测试用例生成方法

现代安全关键性系统的软件规模和复杂性的快速增长给这类安全关键性软件系统的开发带来了很多挑战。传统文本文档的需求描述方法无法保证此类系统的开发进度和系统可靠性要求。为此文中提出了一种兼具可读性和可自动分析的形式化表格需求建模方法。文中介绍了一种针对这种表格模型测试用例的自动生成方法,工作包括对该形式化需求表格模型展开语义分析,建立需求模型的控制树结构,得到其测试等价类;为了减少不必要的测试,定义了不同安全级别的软件需求模型的测试覆盖标准,并针对不同覆盖率准则分别给出基于控制树结构的测试路径约束选择方法;对于每条路径约束测试等价类,提出了基于域错误的测试用例选择方法,能够自动生成所需的检测域错误的测试用例集。最后,通过一个需求模型实例展示了所提方法的有效性。     

一个机载软件需求形式化建模与分析实例研究

现代民机机载软件系统的功能与复杂度在快速增长的同时还必须满足更严格的安全标准, 使得在机载软件需求层级必须进行诸如一致性、完整性等分析与验证成为重要的挑战. 工作基于一个自主设计实现的面向机载软件自然语言需求形式化建模与分析工具平台(ART)展开对座舱显控软件子系统(EICAS)需求的建模与分析, 包括: ART工具平...     

基于用例的软件需求建模研究

需求建模和用例技术是软件需求工程研究的热点,文中旨在通过讨论二者的作用及相互关系,得到如何使用用例分析技术为捕获的软件需求建立简洁明了的逻辑模型的一般方法。文章首先介绍了用例、软件需求、需求建模等基本概念,然后探讨了软件需求建模的一般过程,最后结合实际案例给出了使用用例进行需求建模的实现方法。整个过程侧重于需求的获取、用例分析和建模的实现,并提供了一个简单的用于描述软件需求的用例规约。