面向软件动态演化的需求建模及其模型规范化

针对目前需求工程阶段对软件动态演化考虑不足的现状,在分析软件动态演化面临的挑战的基础上,设计了面向动态演化的需求元模型(dynamic-evolution-orientedrequi rements meta-model,DERM)。该元模型以特征为基本部件,按特征组合的方式建立需求模型,需求模型由行为特征和属性特征组成。行为特征被区分为计算行为特征和交互行为特征,以实现计算和交互的相对隔离;属性特征通过其作用域,指定其在行为特征模型中的作用范围,从而将行为特征模型和属性特征模型统一为需求模型。在此基础上,讨论了需求模型的参照完整性、依赖一致性和互斥一致性,并进一步把需求模型规范化为需求模型第一范式到第三范式,需求模型规范化的过程提供了一种保证需求模型一致性的方法。最后通过案例研究,表明了该方法的可行性及其对软件动态演化的有效支持。     

计算机软件设计中的需求分析

计算机的软件设计需求分析是一个从无到有的不断积累、不断修正的创造性工作,在整个软件的开发和使用中具有广泛而深远的全面性和整体性影响,因此,做好计算机软件设计的需求分析,按照用户的要求设计研发计算机软件,具有非常重要的现实意义.本文就针对计算机软件设计的需求分析进行探讨.     

基于环境的多形态时间需求建模方法

时间需求作为嵌入式系统的关键要素,其重要性越来越突出.但是目前的时间需求存在着多样的环境时间描述与单一的软件时间描述融合问题.文中在基于环境的功能性需求的基础上,提出基于环境的多形态时间需求建模方法,试图在需求层次上为该问题提供解决方案.文中构建了支持这个方法的多形态时间需求模型,在环境因素的基础上增加了多形态时间描述,并提出该需求模型制导的需求建模过程,帮助需求分析员在功能性需求的基础上建模时间需求.文中还给出了从多样的环境时间描述得到软件时间需求规约的步骤,指导需求分析人员抽取时间需求规约.     

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...     

基于特征组合的软件需求建模

需求建模在需求工程中起着重要的作用。为了提高软件需求建模的效率和质量,提出一种基于特征组合的软件需求建模方法。首先,将特征分为功能性特征和非功能性特征;其次,形式化定义功能性特征的各个部件,包括原子功能性特征和复合功能性特征;第三,把功能性特征之间的特征组合抽象为特征运算,并提出了23条特征运算的公理;第四,形式化定义非功能性特征并通过其作用域把功能性特征和非功能性特征统一为软件需求模型;最后,给出了基于特征组合的软件需求建模过程。     

面向软件非功能需求的软件过程建模方法

软件非功能需求决定了软件的质量,而软件质量需求的满足很大程度上依赖于软件开发或演化时所使用的过程.从软件过程的角度出发,总结凝练满足软件非功能需求的过程策略,使用面向方面方法,提出面向软件非功能需求的软件过程建模方法,从软件过程的方法和技术角度保证软件的质量需求贯穿软件生命周期全过程得以实现.首先,基于对软件非功能需求的分析,总结满足非功能需求的过程策略,构建过程策略知识库,在此基础上,使用面向方面方法将过程策略定义的活动封装为方面,并通过方面合成机制织入基本软件过程模型,既实现了基本模型与面向非功能需求活动间的分离,又实现了软件生命周期全过程注入有助于软件质量提升的活动,其中,重点解决了方面织入基本模型的冲突控制及检测问题;另外,通过开发面向非功能需求的软件过程建模辅助工具NPAT(non-functional requirements-oriented processes aided tool),为过程建模及冲突控制提供了技术支持;最后,通过在案例中使用所提出的理论、方法和技术,说明所提出的理论和方法是可行的,开发的辅助工具是有效的,可以通过非功能需求定制的软件生命周期过程达到提升软件质量的目标.     

An Approach to the Modeling and Analysis of Software Production Processes

We propose an approach to the analysis and design of software production processes that is based on a new paradigm which we coin ‘PETAN’. It is a blend of concepts from Petri nets theory and activity nets theory. The paper reviews the relevant concepts from activity nets and demonstrates the applicability of the new paradigm by a sample implementation to real life software production processes through simulation using SLAM II language.     

基于XML的软件非功能需求建模研究

本文针对当前软件设计中非功能需求描述不清楚、难以实现等问题,对软件非功能需求建模方法进行了研究,提出了一个基于XML的软件非功能需求建模方法,构建了一个软件非功能需求元模型,该模型主要包括属性、约束和实现方法三个数据单元.在此基础上,利用XML Schema定义了软件非功能需求的数据模型结构,以一个通信系统的非功能需求建模为例说明了本模型的建模过程和方法,结果表明,该建模方法有助于设计人员对软件非功能需求进行清楚的定义.     

面向不确定需求的适应性软件体系结构设计

需求不确定性是软件开发的主要风险来源之一。首先讨论了不确定需求的含义、产生的原因及其影响;然后分析了需求与软件体系结构的关系;指出了软件体系结构对满足需求和控制软件风险的重要性;提出了在不确定需求的情形下,需求分析与体系结构设计的协同建模方法及适应性软件体系结构的设计思想;论证了不确定需求情形下软件体系结构的演化过程,以保障生命周期内软件产品质量的开发思路。     

设计模式在地质统计学建模软件的应用

针对构建具有自主知识产权的地质统计学建模软件的需要,设计该软件的基本结构.通过定义对象管理树、被管理时象和管理对象等概念,将设计模式的方法引入到该软件的设计和实现中,并给出了工厂方法的具体实现.该研究可以提高建模软件的代码复用、可靠性和可扩展性.     

一种面向嵌入式实时软件的需求建模语言

针对嵌入式实时系统复杂动态交互行为和严格实时的领域特征,提出了一种软件需求规约语言RTRSM。该语言以扩充的层次并发有穷状态机HCA为核心,以支持合成的模板为基本组成单元．利用转换有效期和事件预定机制来描述时间限制,既具有较强的时间限制描述能力,又能自然而直接地支持交互行为的建模,可执行且具有良好的形式语义。给出了该语言的形式化语法,举例说明了其时间描述机制,并通过执行步算法和基于HCA项的结构化操作规则定义了该语言的形式化操作语义。     

可信软件非功能需求形式化表示与可满足分析

可信软件的可信性由其功能需求和非功能需求共同来体现,其中,非功能需求的实现是可信软件获得用户对其行为实现预期目标能力的信任程度的客观依据.针对可信软件的重要性以及对可信软件的迫切需求,在可信软件的早期需求工程阶段,提出可信软件非功能需求驱动的过程策略选取方法.首先,对可信软件需求进行定义,提出由功能需求和非功能需求中的可信关注点构成可信需求,非可信关注点的非功能需求则定义为软目标,用于表达质量需求,基于模糊集合论和信息熵对可信软件非功能需求进行排序并获取可信关注点和软目标.在此基础上,提出可信软件非功能需求驱动的过程策略选取方法.传统的软件早期需求工程阶段的目标是为了获取满足需求的技术及设计决策,与此不同,本文对可信软件非功能需求进行分析的目标是获取过程策略,从过程角度解决可信软件生产问题.由于非功能需求间复杂的相关关系,尤其是因为存在冲突关系,故提出了基于可满足性问题求解方法推理过程策略的方法,选取满足可信软件非功能需求的过程策略.最后,通过第三方可信认证中心软件的案例,说明所提出方法的可行性.     

需求分析与软件可靠性保证

通过对软件测试过程中产生的数据进行分析,对照软件设计过程中需求分析中的错误或缺陷,对有关可靠性指标进行反复度量,明确软件错误的分布以减少其对软件需求分析可靠性的影响,进而对相关的错误或缺陷进行控制。     

需求分析导引

各种需求分析方法各具特点,如果仅使用某种方法在项目实践中往往会困难重重,怎样结合各种需求分析方法之长为项目实践建立一种需求分析参考标准成为一个迫切需要解决的问题。通过对面向问题域、面向对象、模型驱动等分析方法的研究,并结合在项目实践中应用,以面向问题域分析为核心规定需求分析的根本目的与基本活动,结合面向对象的分析与模型驱动分析说明有效建模的技术要点,初步形成一个适合于实际项目活动的需求分析标准的框架。     

软件需求变更管理的系统动力学仿真建模

软件需求变更频繁发生,给软件项目造成了诸多威胁.能否对需求变更进行有效的控制管理,决定着软件的成败.使用系统动力学方法对软件需求变更管理过程进行仿真建模,可以动态地分析并预测需求变更产生的原因以及变更对软件项目造成的影响;对软件需求变更管理过程改进进行系统动力学仿真,亦可以辅助软件项目组织选择合适的过程改进策略.因此,基于系统动力学方法,参考了敏捷过程进行开源软件需求变更管理过程的建模和模型检测.以Spring Framework项目为研究案例,进行该项目3.2.x分支的软件需求变更管理过程的系统动力学仿真分析,并对需求变更管理进行过程改进仿真.通过对过程改进的仿真结果进行比对,说明各改进策略均降低了基线数据的软件缺陷率,提高了软件质量.根据软件项目的成本和进度要求,给出了过程改进建议.     

浅谈软件需求分析与管理

在软件项目开发的需求分析与管理过程中存在一些问题.本文分析了存在的问题并针对这些问题提出了参考建议和解决方法.     

Verifying and Validating Software Requirements and Design Specifications

These recommendation provide a good starting point for identifying and resolving software problems early in life cycle—when they're s relatively easy to handle     

协同状态网及其在软件建模和分析中的应用

软件建模是软件活动的根本任务和模型驱动开发过程的核心,软件工程界一直追寻“银弹”式的软件建模方法。在分析现有软件建模方法的基础上,提出了协同状态网,以实现对软件系统的静态和动态特征描述。首先给出了协同状态网的形式化定义、图形化表示以及相关概念解释。以锅炉控制软件系统为例,详细说明了模型构造算法、模型可靠性分析方法。阐述了协同状态网在软件建模与实现等方面的一些优点,如便于理解,一个模型描述静动态特征,模型可分析可执行,可视化和一致性较好等。     

应用软件开发的需求风险及控制

在应用软件开发过程中,由于软件需求本身的隐含性、用户与开发者之间的沟通障碍,以及需求随着时间、用户的变化而变更等原因,可能使需求分析偏离实际需求而最终导致软件开发的失败,这种可能性称为需求风险。需求分析是软件开发过程中最初始、最基础的工作,也是最重要的工作之一,其成败将直接并最终决定软件开发的成败,并且呈倍增效应。需求分析的关键是使隐含的需求明确,使变更的需求可控,采用座谈会、需求调查表、需求启发、角色扮演等方法可以使需求明确化;采用面向对象的方法及UML工具、领域专家的全程参与、需求分级、二次开发接口等方法可以使需求变更处于可控范围内。实践证明,这些都是控制需求风险的有效方法。