一种基于面向方面的可信软件非功能需求设计与评估方法

摘要

随着信息时代的到来，计算机技术开始飞速发展，软件产品在人们生活中的应用日渐普及，软件已经成为日常生活和经济发展中不能缺少的部分。在软件产品给人类生活带来便捷的同时，软件产品的失效给社会的发展带来了一些不可估量的威胁和损失。因此软件产品质量开始被人们重视。
　　人们对软件产品的要求越来越高，随着软件的规模日渐扩大、功能日渐丰富，软件需求分析的作用也就显得越来越重要，这项工作会直接影响到软件产品质量。对软件产品质量的评价除了要求软件能够完成指定的功能还取决于软件诸如安全性、易用性、可靠性、效率等此类非功能特性。但传统的开发方法主要针对软件功能进行分析和设计，缺少对软件非功能需求的处理方法。
　　为提高软件产品的质量，本文针对目前软件开发中易被忽视但占据重要角色的非功能需求进行了研究。在国内外已有可信软件和软件非功能需求研究的基础上总结提出了一种基于面向方面的可信软件非功能需求设计与评估方法，本文主要完成了以下几个方面的工作:
　　第一，对现有可信软件与软件非功能需求的相关研究进行了整理和总结，对可信软件和软件需求的概念进行了总结概括，分析阐述了软件非功能需求与功能需求之间的区别，这是对非功能需求研究的基础;
　　第二，分析总结了面向方面的需求分析方法和非功能需求框架，并讨论了其存在的不足，对用于非功能需求表示的SIG图的进行了改进;针对常见软件非功能需求的特点，给出了非功能需求分离的策略;并对已有的有关软件需求的框架进行了提炼和总结，在已有基础上进行和扩展，构建了非功能需求的层次结构框架，共涉及90项子特性，涵盖了一般软件常见的非功能特性;
　　第三，利用第二个内容中的方法和非功能需求层次结构框架的指导，使用面向方面的思想对软件非功能需求进行分解精化工作，在分解精化过程中将软件非功能需求看成面向方面的系统横切关注点，采用第二个内容中改进的E-SIG图对分解精化的过程进行描述;
　　第四，本文提出了非功能需求设计优劣的定量评估的方法，能够减少评价中主观因素的影响，反映非功能特性之间的相互联系。评估方法中采用模糊理论对自然语言描述的评估意见进行处理，通过评估组评估打分、模糊处理评估意见计算精确评估值、构建评估树计算评估结果、评估结果分析四步主要工作得到最终的非功能需求设计结果;
　　第五，基于上述工作得到的非功能需求分析及评估方法，进行实例分析，以在线仓库管理系统的非功能需求分析为例进行非功能需求的定性分析和定量评估，并给出分析建议。
　　基于面向方面的可信软件非功能需求设计与评估方法能够定性的对非功能需求进行分析并量化的进行评估。能够在软件生命周期的前期——需求分析阶段就量化的控制软件产品质量，在一定程度上可以提高软件产品的质量和软件开发的速度。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 研究的内容

1．3 论文的组织结构

1．4 本章小结

第2章 研究基础及现状

2．1 软件质量概述

2．1．1 什么是软件质量?

2．1．2 软件质量相关模型及标准

2．2 可信软件研究现状

2．2．1 可信软件概述

2．2．2 可信软件国内外研究现状

2．3 软件开发方法理论

2．3．1 关注点及关注点分离的发展

2．3．2 面向过程开发方法和面向对象开发方法

2．3．3 面向方面开发方法

2．4 非功能需求概述

2．4．1 非功能需求的概念

2．4．2 非功能需求的特性及分类

2．5 模糊理论相关概念

2．5．1 模糊集合与隶属函数

2．5．2 三角模糊数

2．5．3 模糊数的去模糊化

2．6 本章小结

第3章 面向方面需求分析方法及非功能需求框架

3．1 面向方面需求分析方法

3．1．1 面向方面需求工程的主要方法

3．2 软件非功能需求框架

3．2．1 非功能需求框架

3．2．2 非功能需求描述

3．3 本章小结

第4章 改进的面向方面软件非功能需求分析方法框架

4．1 AORE模型及NFR框架的不足

4．1．1 AORE模型的不足

4．1．2 NFR框架的不足

4．1．3 SIG图的不足

4．1．4 改进的E-SIG图

4．2 非功能需求分离策略与层次结构

4．2．1 非功能需求的分离策略

4．2．2 非功能需求层次结构

4．3 改进的面向方面软件非功能需求分析方法框架

4．3．1 确定需求与分离需求

4．3．2 非功能需求分解过程

4．3．3 非功能需求操作性精化过程

4．4 举例说明

4．5 本章小结

第5章 基于改进的面向方面可信软件非功能需求设计及评估方法

5．1 非功能需求评价

5．1．1 评价成员的组织

5．1．2 建立非功能需求影响矩阵

5．1．3 评价意见精确值计算

5．2 量化评估方法

5．2．1 量化评估计算方法

5．2．2 评估结果权衡分析原则

5．3 基于改进的面向方面可信软件非功能需求设计及评估方法

5．4 本章小结

第6章 实例分析

6．1 系统需求描述

6．2 传统开发方法的需求分析

6．2．1 确定需求

6．2．2 功能需求的用例模型

6．2．3 非功能需求分析

6．3 面向方面的可信软件非功能需求分析过程

6．3．1 确定需求与分离需求

6．3．2 非功能需求的分解与精化

6．4 量化评估过程

6．4．1 非功能需求评价计算

6．4．2 构建评估树

6．4．3 评估结果分析

6．5 非功能需求映射

6．6 实例分析总结

6．7 本章小结

第7章 总结与展望

7．1 本文研究总结

7．2 进一步研究工作

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的课题