浅谈通信设备产品级需求分析建模方法

（承德电信局丰宁支局，河北 承德 068350）

一、概述

需求分析阶段建立的模型主要有场景模型和概念模型。场景模型对初始需要和系统特性进行分析，需要考虑业界友商实现情况、规格、系统界面友好程度、产品的竞争力等内容。场景模型可以使用组网图、用例图、顺序图来表达，一般先使用组网图对主要的使用场景进行建模。如场景复杂，则用例图和顺序图对子场景进行展开分析。场景分析时需使用概念模型统一术语。

二、需求分析

需求分析是对输入的初始需求（IR）、系统特性（SF）进行详细分析的过程，需弄清楚问题和要求，输入是什么输出是什么。需考察业界友商实现情况，考虑产品竞争力。通过严谨的需求分析推导过程，整理输出需求分析文档，得到系统需求清单。需求分析建模的入口是进行场景建模。场景模型可使用组例图或顺序图进行表达。

通过组网图对业务进行概要分析是理解初始需求的重要手段。可从客户/研发/维护/用户等多个角度对初始需求做概要设计分析，划分场景，明确对初始需求和系统特性描述的理解。使用组网图划分场景和概要分析之后，可使用例图和顺序图对子场景建模，做进一步分析。

通过用例图收集系统需求，需要从系统外部观察系统。从系统使用者的角度提取系统功能和对系统的要求。对于系统需求明确的场景，可跳过用例图、直接使用顺序图做详细分析。使用用例图分析场景只能得到整体功能的描述，但不清楚交互的细节。如果想详细分析描述交互细节，可以使用顺序图建立顺序模型，进一步分析外部角色与系统的交互过程，收集外界对系统的需求。在有些复杂的交互协议中，系统与外部角色交互过程多，通讯接口复杂，建议使用顺序图进行详细分析。

三、场景模型

场景模型描述系统需求发生的场景，用于产品业务场景分析。通过组网图、用例图和顺序图进行分析。如果场景比较复杂，可以把场景进一步细分成子场景或者子子场景。是否需要拆分子场景进行分析，取决于问题的复杂程度。

（一）组网图。在需求分析的最初阶段，需要明确系统有哪些应用场景，确认如下问题：

系统有哪些应用场景？提供哪些网络功能？系统所处的网络层次如何？在网络中处于什么位置？系统的应用环境、周边设备都是怎样？上、下行设备、同级设备有哪些？系统主要提供何种业务？其业务模型如何？与哪些服务器发生业务处理？系统的业务流量模型如何？网络状况、性能、安全性如何？需要从功能性能、安全性等几方面考虑：系统的应用用户类型都有哪些？是否存在用户管理问题？

为了回答上述问题，可以使用组网图来分析。画组网图时，确定设备或者性的组网环境、应用、业务模型，画出组网拓扑图。

（二）用例图。对于场景模型，仅仅知道整体的组网和特性使用方式还不够，需进一步明确待分析的系统要实现哪些具体功能？从而整理输出一个需求列表。

一种收集系统需求的方式是使用用例图分析，从系统外部参与者的视角，收集从系统外部观察到的系统表现方式收集系统需求。即，从系统边界和不同参与者对系统使用的角度出发，分析系统的操作或运行场景，提取系统需求。注意，不要以时间维度将一个完整的业务切分成很多“场景”输出用例图时，要识别参与者、用例和系统边界。

（三）顺序图。用例图只是表达了系统从外部参与者观察、要实现的需求，但是没有需求的具体描述，只有一段简短文字，一般不够具体，架构师、系统设计师和相关设计人员只有一个大概的方向，但是不了解具体要求。可能存在需求范围和业务功能的理解歧义。所以作为一份严谨的需求描述，应该对用例图展开进行明确阐述。明确描述用例的建模方法，一般是使用顺序图。

有两种情况可能会在需求阶段输出顺序图。一种是用顺序图展开分析用例的详细过程;另一种是场景非常明确，并且场景个数不多的情况。对于第二种情况，输出用例图的必要性不大，可直接用顺序图分析。

描述系统用例的顺序图，包含两部分：生命线和交互过程。顺序图将交互关系表示为一个二维图。纵向是时间轴，时间沿竖线向下延伸。横向轴代表了在协作中各个参与者。参与者用生命线表示。当参与者存在时，角色用一条虚线表示，当对象的过程处于活动状态时，生命线是一段实线段。

四、概念模型

在需求分析过程中，会遇到问题领域中的一些名词、术语，利益相关人经常因为各人对这些名词、术语的理解不一致，导致无谓的沟通障碍。需求分析之后，往往因为混乱不堪的术语，导致架构设计、代码实现与前期需求讨论不一致，从而最终开发的产品易用性不好或功能实现不正确。为解决上述沟通和设计问题，使用概念模型。人们对现实世界中的一些领域中的现象和事物进行实践、总结，得到一些深刻认识，即领域知识。对领域知识建模，得到概念模型。概念模型包含概念和概念之间的关系，在认识问题、设计架构时有重要的参考作用，是问题领域到解域的桥梁。概念模型一般使用类图来表达。用类图表达概念;用类之间的关系表达概念之间的关系。通过用类图描述人们对于领域知识的理解，可以统一理解、将功能概念经需求分析向架构设计转化。