摘  要: 隨著社會分工越來越細，面向信息系統軟件研發的企業和部門越來越多地專注于特定領域的產品開發，并在企業和部門資產庫中積累了大量的基于單個項目的軟件需求。目前，這些需求像一個個孤立的“煙囪”，很難用于相同領域后續項目的開發，造成了企業財富和成果的大量浪費。分析了領域需求與項目需求的關系，描述了領域需求庫的構成與建立過程、領域需求庫管理方法,用于指導系統化軟件需求復用，為企業領域工程工作的開展和研究奠定基礎。
關鍵詞: 領域需求； 領域需求庫

    隨著信息技術的飛速發展，社會分工越來越細，面向信息系統軟件研發的企業和部門越來越多地專注于特定領域的產品開發。在產品開發過程中，這些企業和部門積累了大量的基于單個項目的軟件需求，并已經進行了條目化管理。目前，這些項目需求通常分散在各個項目的需求庫和需求文檔中，像一個個孤立的“煙囪”，很難用于相同領域后續項目的開發。這種現狀，一方面，導致了企業財富和成果的大量浪費；另一方面，新的項目由于無法充分復用已有的需求進行需求分析，最終，往往無法形成真正滿足用戶需求的信息系統產品。
    解決上述問題的一個有效途徑就是通過對項目需求逐一進行分析、整合，建立領域需求庫，從而達到可以對需求進行系統化復用(Systematic Reuse)的目的。這必將進一步提高產品質量和生產效率，緩解日益嚴重的軟件危機，同時生產和提供能夠滿足特定領域用戶需求的信息系統產品。
    基于領域需求庫，新的項目的需求分析將不再是從零開始，而是建立在對企業資產大量復用的基礎上。
    本文分析了領域需求與項目需求的關系，描述了領域需求庫的構成與建立過程、領域需求庫管理方法，用于指導信息系統軟件的需求分析與需求復用，為企業領域工程工作的開展和研究奠定基礎。
1 領域需求概述
1.1幾個定義
    領域：在軟件工程環境中，領域是指一組具有相似或相近軟件需求的應用系統所覆蓋的功能、問題、問題解決方案或知識區域。領域可分為垂直領域和水平領域，其中，垂直領域是指具有相似業務需求的一組相似應用系統所覆蓋的業務區域,如財務管理系統、ERP系統等；水平領域是指根據應用系統內部模塊的功能性分類而得到的相似問題空間, 如數據庫系統、GUI動態庫等[1]。本文中的領域特指垂直領域。
    領域需求:對領域中若干典型項目的需求進行分析，考慮預期的需求變化、技術演化、限制條件等因素，確定恰當的領域范圍，識別領域的共性特征和變化特征，獲取一組具有足夠可復用性的需求，稱為領域需求。
    領域需求庫：將獲取的領域需求條目化和文檔化，形成領域需求庫，提供系統化需求復用。
1.2 領域需求特點
    領域需求是指領域內所有項目的共有需求，而不是某個系統或項目的個別需求，具有穩定、演化、廣泛和可復用等特點[2]：(1)穩定。領域的共性需求是在一定時期內穩定不變的。(2)演化。隨著領域的不斷發展，會產生許多新的需求，這些需求經過在多個項目中不斷地付諸實踐，有可能演化為共性需求。(3)廣泛。領域需求存在于類型廣泛的多個項目或系統中。(4)可復用。領域需求是領域內所有項目共性需求的高度概括，具有較高的可復用性。
1.3 領域需求與項目需求
    領域需求與項目需求的關系可以概括為：領域需求來源于領域內所有項目的需求，是在項目需求之上高度抽象的共性的需求；領域需求是構建項目需求的可復用構件，并隨著項目需求的發展而不斷演化；領域需求可為領域中的新項目提供復用，同時，領域中的項目需求也可以演化為領域需求；領域需求涵蓋了所有項目，某一個具體的項目需求無法代表領域需求。領域需求與項目需求的關系如圖1所示。

2 領域需求庫描述模式
2.1 領域需求庫輸入
    為了建立可復用領域需求，使用領域需求庫作為需求容器。通過對哪些“原料”進行加工才能形成裝入這個容器的產品呢?既然領域需求來源于領域內所有項目的需求，那么領域需求庫的主要輸入也就是各個項目的需求分析活動產生的需求資源,主要包括項目需求文檔、項目需求庫表等。
2.2 領域需求庫文檔結構
    本節對領域需求庫這個容器中的產品進行定義，這些產品幫助定義可復用軟件需求。能夠提供系統化復用的領域需求庫需要囊括用戶需求和產品需求，這些需求通過一系列文檔來描述，而且文檔之間具有縱向的層次關系和橫向的關聯關系。對每類需求文檔需要橫向分析文檔的構成要素及要素間的相互關系，明確領域需求庫文檔應包含哪些信息和如何組織這些信息。參考項目需求文檔結構，結合領域需求庫實際需要，定義如下的領域需求庫文檔結構，如圖2所示。

    如圖2所示,領域需求庫文檔按縱向層次分為用戶需求文檔和產品需求文檔兩類，這兩類文檔互相關聯以保持其一致性。用戶需求文檔由一張用戶需求庫表和若干個用戶故事組成，前者是用戶需求的條目化列表，類似需求概覽，用戶可以從中得到一些需求的基本信息，而每一條需求的詳細信息在對應的用戶故事中加以描述；產品需求文檔由一張產品需求庫表和若干個用例闡述組成，同樣地，前者包含一些產品需求的基本信息，而每一條需求的詳細信息在對應的用例闡述中加以描述。
2.3 領域需求庫建立過程
　首先建立用戶需求庫表，對相同領域的多個項目的條目化需求庫表進行分析、整合、提煉和抽象，對符合領域需求特點的需求按信息需求、活動需求、未來需求進行分類，建立起領域用戶需求庫表，如表1所示。

    從項目的需求庫表中已經能夠得到除需求闡述之外的多數信息，但沒有需求闡述的領域需求幾乎是沒有多少復用價值的。需求闡述主要從項目的需求文檔中收集素材。為了克服和避免需求描述注意力過于集中在軟件設計和實現的問題上，而忽略了用戶真正關心的主題(即軟件要做什么，實現哪些功能的問題)，引入分布式敏捷開發中所采用的“用戶故事”方法進行用戶需求闡述。
    關于用戶故事的編寫，沒有一定的模板可以遵循，每個用戶故事代表一個獨立的功能。一個好的用戶故事應該具備6種特性[3]，這6種特性的單詞首字母縮寫為INVEST，含義分別如下：I—Independent,獨立：可以獨立實現。N—Negotiable，可協商：有利于與用戶協商。V—Valuable，有價值：必須對最終用戶有可感知到的價值，即必須實現的是端到端的業務。E—Estimable，大小可估計：能夠大致估計出一個范圍，足以進行實現的計劃安排。S-Sized Appropriate,大小合適：保證大小可評估。T—Testable，可驗證：可測試性永遠是好的需求所具備的特性之一。
    作為參考，可以學習Connextra公司，通過使用一個簡略模板將角色融入用戶故事，每個故事使用下面的格式編寫：
    我作為(角色)，想要(功能)，以此(商業價值)。
　例：作為一個管理員，可以批量創建用戶，以便快捷地導入已經有的用戶數據。
    類似地，對多個項目的需求庫表進行分析、整合、提煉和抽象，對符合領域需求特點的需求，按功能需求、性能需求、接口需求對需求進行分類，并與領域用戶需求建立關聯，建立起領域產品需求庫表，如表2所示。

    產品需求除了具有與用戶溝通的作用外，還是分析人員與設計和編碼人員之間的橋梁，為此，采用面向對象系統分析中的用例闡述來描述產品需求。用例闡述模板與示例[4]如圖3所示。

3 領域需求庫管理
    類似于項目需求，領域需求也在不斷演化與更新中，為保持領域需求庫的新鮮可用，需要對領域需求庫進行管理。對領域需求庫進行管理的目的就是管理領域需求，以保持領域用戶需求與產品需求、領域需求與項目需求的一致性。需求管理主要工作包括需求變更控制、需求雙向追蹤。
    既然領域需求是依托項目需求建立的，一旦項目需求發生了變化，需要及時更新領域需求庫，以反映需求的變遷和演化。需要注意的是，項目需求的變更并不一定必然引起領域需求變更，需要對項目需求變更進行仔細分析，判斷是否是領域共性需求，由此決定是否變更領域需求。
    為保持領域用戶需求和產品需求的一致，需在領域需求庫表中對這兩種需求進行雙向追蹤，以保證用戶需求與產品需求的良好對應和關聯。
    遵循本文的方法和步驟，已經建立了領域需求庫，并對其進行了恰如其分的管理，實現了系統化的需求復用。以此為基礎，現在已可以步入領域工程殿堂了，從可復用軟件需求起步，進一步實現可復用軟件體系架構，可復用軟件設計，直到可復用軟件代碼。為了復用目的而設計的軟件將為解決軟件危機提供一條有效途徑，幫助企業和部門提高生產效率，節約成本，同時提供高質量的滿足用戶需求的信息系統產品。
參考文獻
[1] 林正奎，楊德禮.領域分析方法研究綜述[J].計算機工程與設計，2006,27(4):593-596.
[2] 郭瑩，楊美紅，王筠，等. 面向服務的領域需求分析方法及模型研究[J]. 計算機應用，2009,29(12):131-134.
[3] COHN M. 用戶故事與敏捷方法[M].石永超,張博超,譯.北京：清華大學出版社，2013.
[4] 青潤. 軟件工程之全程建模實現[M]. 北京：電子工業出版社，2004.